Классификация креплений

а - безраспорный; б –анкерный; в - консольно-распорный; г -распорный; д – подкосный; е - подвесной; 1 - щиты; 2 -стойки (сваи); 3 - анкеры; 4 - распорки; 5 - подкосы: 6 - упоры (якоря): 7 - опора; 8 - кольца

Вопрос 14. Армирование грунтовых массивов. Грунтовые анкеры

Для восприятия опрокидывающих моментов, возникающих от действия грунта на шпунтовые, свайные и другие ограждения выемок, могут применяться анкерные устройства (грунтовые анкеры). Анкеры устраивают в одном или нескольких уровнях по высоте под углом к горизонту до 25°.

Грунтовые анкеры - устройства для передачи растягивающих усилий на глубокие слои грунта.

Основная деталь анкера - растягиваемый элемент (тяга) - выполняется из металла. Анкерную тягу одним концом крепят к конструкции стенки, а другим - в грунтовой массив за пределы возможной призмы обрушения и закрепляют там с помощью инъецируемого в грунт раствора (рис.).

Грунтовой анкер устраивают следующим образом:

1. После разработки котлована до определенной отметки под углом к горизонту забуривают скважину диаметром 20- 30 см и глубиной 8-20 м, применяя при этом обсадные трубы.

2. Тягу заводят в скважину, после чего в нее инъецируют раствор, замоноличивая анкер по всей длине или только в нижней его части.

3. Когда раствор затвердеет, анкер натягивают. Грунтовые анкеры располагают друг от друга через 3-5 м.

Конструкции анкеров отличаются материалом, из которого изготовлена тяга, несущей способностью и способом закрепления в грунте.

По способу заделки в грунт различают:

- трубчатые ненапрягаемые анкеры

- предварительно напряженные инъекционные анкеры без уширения или с уширением

Область применения и типы анкеров

Анкера применяются для закрепления: подпорных стен, шпунтовых ограждений и других целей.

Заделку анкеров не допускается осуществлять в торфах, илах, текучих и текучепластичных пылевато-глинистых грунтах.

Схемы анкеров:

а - с разбуренным уширением;

б- с инъекционным уширением

Вопрос 15. Зимние земляные работы, предохранение грунта от промерзания

Особенности производства земляных работ зимой

Специфика земляных работ в зимний период вызывается трудностями обусловленными изменениями свойств грунтов при замерзании в них свободной воды.

При этом:

а) Резко возрастает прочность грунта на сжатие и сопротивление их резанию при понижении температур

Прочность мерзлого грунта определяется объемом замершей в нем воды. Гравитационная вода в порах грунта при этом замерзает при более высокой температуре, чем молекулярно-связная. Глинистые грунты в замерзшем состоянии менее прочны, чем песчаные.

б) Возрастает трудность разработки с понижением температуры и увеличением начальной влажности

в) Снижается трудоспособность рабочих

г) Усложняются условия эксплуатации стр. машин

д) В технологии появляются новые дополнительные операции (расчистка от снега, рыхление, уборка мерзл. грунта).

Все это приводит к снижению производительности труда и удорожанию работ. Увеличение трудоемкости и стоимости работ находится в прямой зависимости от глубины промерзания грунта и длительности морозного периода. В связи с этим вся территория России поделена на 8 температурных зон, для каждой зоны регламентируется глубина промерзания.

Глубина промерзания Нм – по данным метеостанций, а при их отсутствии приближенно по формуле Будникова:

Где λ - коэф. теплопроводности грунта, Вт/(м*град), Т – средняя из среднемесячных темп.воздуха за зимний период, N – число дней с отр.темп-рой, С- коэф. уменьшения глубины промерзания при снежном покрове

Меньшему влиянию зимних условий подвергаются сухие грунты, скальные грунты, торфянистые труднопроходимые гр., поэтому именно эти грунты следуют оставлять для зимней разработки.

Для облегчения разработки мерзлых грунтов зимой применяются следующие мероприятия по предохранению от промерзания:

Увеличение пористости: (Рыхление, Боронование, Перелопачивание)

Утепление: (Снегозадержание, Возд. Подушка, Теплоизоляция)

Хим. способом

При выполнении работ на больших площадях эффективно проводить эти работы с осени

Рыхление мерзлых грунтов либо механическими средствами, либо взрывными способами. При малой глубине промерзания грунт рыхлят с помощью тракторных рыхлителей , При большей глубине рыхления ведут дисковыми и баровыми целорезными машинами, а также взрывным способом

Утепление

Приближенно толщину защитного слоя утеплителя можно вычислить по формуле:

где Hm – ожидаемая глубина промерзания, см, hc – толщина снежного покрова,см4 k1 – коэф.теплопроводности снега (3-рыхлый, 1,5 – подтаивший); k2 – коэф. уменьшения промерзания грунта под слоем теплозащитного материала; k3 ~1,3 – коэф. ухудшения теплоиз. св-в за счет уплотнения

Непосредственная разработка грунта без рыхления возможна при небольшой глубине промерзания (обычными мелкими экскав. при Нм<0,25м, крупными стр. экскав. при Нм<0,4м.

Разработка грунта экскаваторами при отр. температурах затрудняется намерзанием грунта.

Основным условием успешной разработки забоя грунта в зимних условиях является большая скорость разработки забоя и непрерывность разработки.

Химическое оттаивание мерзлых грунтов производится путем введения в грунт раствора хлористого натрия под действием которого растворяются кристаллы льда в порах мерзлого грунта, и его можно разрабатывать обычными землеройными машинами.