Страница 4: Методические рекомендации по расчету и технологии сооружения анкерных удерживающих конструкций (46156)

присоединяют запорный трубопровод к компрессору и нагнетательный трубопровод к растворонасосу высокого давления. Нагнетательный трубопровод составляют из труб или шлангов необходимой прочности. Трубопровод не должен иметь резких поворотов, чтобы не вызывать преждевременного оседания твердых фракций инъецируемого раствора;

подают в корпус инъектора через запорный трубопровод воздух под давлением. Благодаря отверстиям в корпусе инъектора (см. рис. 1 настоящего приложения), внутренняя и наружная гибкие оболочки плотно прижимаются к поверхности металлической арматуры и стенкам скважины и достигается герметизация части скважины;

нагнетают раствор в скважину под давлением. При доведении давления раствора в напорном трубопроводе до расчетного открывается клапан и раствор поступает в скважину. Усилие, необходимое для открытия клапана, регулируется ввинчиванием корпуса клапана в корпус инъектора;

снимают давление в нагнетательном трубопроводе по окончании инъецирования. При этом клапан (под действием пружины) возвращается в исходное положение, предотвращая тем самым выход укрепляющего раствора из зоны инъекции;

снимают давление воздуха в запорном трубопроводе; при этом гибкие оболочки отходят от стенок скважины и металлической арматуры и инъектор можно легко извлечь из скважины;

извлекают инъектор из скважины и промывают нагнетательный трубопровод для повторного использования инъектора в другой скважине;

заполняют верхнюю часть скважины (до поверхности скольжения оползня) битумной или тиоколовой мастикой;

устанавливают анкерную плиту над устьем скважины с пропуском арматуры через центральное отверстие в плите;

натягивают арматуру и закрепляют ее верхним анкером;

устраивают гидроизоляцию.

Можно устраивать анкерную затяжку другим способом - подачей цементопесчаного раствора под давлением. В этом случае рекомендован следующий порядок (рис. 2 данного приложения):

вводят во внутреннюю полихлорвиниловую трубку пучка высокопрочной проволоки инъектор, представляющий собой отрезок трубы длиной 0,7 - 1 м, наружный диаметр которой равен внутреннему диаметру полихлорвиниловой трубки, имеющей в верхней части резьбовой конусный наконечник с отверстием;

устраивают заглушку (пробку) и резиновый (обратный) клапан. Клапан представляет собой резиновую трубку высотой не менее 60 см, надеваемую на пучок высокопрочной проволоки и закрепляемую в верхней части проволочной стяжкой. Непосредственно перед устройством клапана в полихлорвиниловой трубке пучка (в месте устройства клапана) делают три продольных выреза высотой не более 10 - 15 см для подачи раствора в скважину. Резиновая трубка клапана должна перекрывать эти вырезы, чтобы после окончания инъецирования раствор не вышел из скважины в полихлорвиниловую трубку;

Рис. 2. Схема устройства анкерной затяжки с подачей раствора под давлением:

а - бурение скважины; б - установка пучка из высокопрочной проволоки в скважину; в - создание цементопесчаной пробки; г - нагнетание цементопесчаного раствора в скважину;

1 - скважина; 2 - линий скольжения оползня; 3 - пучок; 4 - сальник; 5 - обратный клапан; 6 - нижний анкер; 7 - цементопесчаная пробка; 8 - зацементированная зона; 9 - трубка пучка; 10 - высокопрочная проволока; 11 - проволочная стяжка; 12 - резиновая трубка клапана; 13 - прорези в трубке пучка; 14 - пробка; 15 - клиновый анкер; 16 - корпус нижнего анкера

устраивают резиновый или войлочный сальник, диаметр которого должен быть равен диаметру скважины или несколько больше (см. рис. 2,б настоящих «Методических рекомендаций»);

бурят скважину на расчетную глубину;

вводят в скважину пучок высокопрочной проволоки;

промывают скважину водой;

соединяют инъектор с растворонасосом высокого давления трубкой с резьбовыми муфтами;

заливают в скважину (с помощью дополнительной трубки или шланга, вводимого в скважину между стенкой скважины и пучком до уровня сальника) цементопесчаный раствор (от сальника до линии скольжения оползня, т.е. приблизительно на 1,5 - 2 м), чтобы создать плотную цементопесчаную пробку;

прерывают работу до окончательного твердения пробки;

нагнетают (без перерыва) цементопесчаный раствор в скважину (через инъектор) при расчетном давлении;

заканчивают инъецирование раствора, извлекают трубы инъектора из скважины и промывают их;

устанавливают фундаментную плиту над устьем скважины с пропуском пучка высокопрочной проволоки через центральное отверстие плиты;

заполняют верхнюю часть скважины битумной или тиоколовой мастикой;

после достижения раствором проектной прочности натягивают пучок гидродомкратами двойного действия и закрепляют проволоку в плите верхним клиновым анкером;

выполняют гидроизоляцию.

Приложение 2

ПРИМЕР РАСЧЕТА АНКЕРНОЙ УДЕРЖИВАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ

Исходные данные для расчета:

Угол внутреннего трения грунта в зоне поверхности скольжения φw........ 10°

Сцепление грунта в зоне поверхности скольжения Сw................................ 0,0173 МПа

Угол внутреннего трения грунтов оползневого массива φ.......................... 19

Сцепление грунтов оползневого массива С................................................... 0,061 МПа

Коэффициент бокового расширения грунта μ0.............................................. 0,30

Модуль общей деформации Е0........................................................................ 40 МПа

Угол внутреннего трения грунтов, расположенных ниже поверхности скольжения φк....................................................................................................... 24°

Сцепление грунтов, расположенных ниже поверхности скольжения, Ск.. 0,2 МПа

Ширина оползневого массива В..................................................................... 50 м.

Предлагается оценить устойчивость склона до и после устройства насыпи и в случае необходимости разработать вариант закрепления склона анкерной конструкцией.

Устойчивость склона оценивается по методу горизонтальных сил Маслова-Берера.

Результаты расчета (см. таблицу данного приложения) показывают, что если до устройства насыпи коэффициент запаса устойчивости склона составляет 1,09, то после сооружения насыпи последний снижается до 0,993, т.е. во втором случае склон находится в предельном состоянии равновесия, поэтому необходимо проводить мероприятия по повышению его устойчивости.

х) Во всех случаях объемный вес грунта γ = 18,5 кН/м3

хх)

ххх)

ПОРЯДОК РАСЧЕТА АНКЕРНОЙ УДЕРЖИВАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ

1. По формуле (1) настоящих «Методических рекомендаций» определяем расчетную, приходящуюся на 1 м ширины массива оползневую нагрузку J при требуемом значении коэффициента запаса устойчивости, равном 1,2:

J = kзап ∑Н - ∑Т = 1,20∙4653 - 4624 = 960 кН/м.

2. По формуле (7) определяем анкерное усилие Ω, необходимое для полного восприятия расчетной оползневой нагрузки J. Угол наклона  анкерных затяжек принят равным 40°.

3. По формуле (cм. п. 23) устанавливаем общее анкерное усилие Ωобщ с учетом того, что ширина В оползневого массива составляет 50 м.

Ωобщ = ΩВ = 1240∙50 = 62000 кН.

4. Принимаем в качестве материала анкерной тяги семипроволочные пряди по ГОСТ 13840-68 из стальной круглой углеродистой холоднотянутой проволоки диаметром 7 мм, площадью поперечного сеченая пряди F’ = 1,415 см2 и расчетным сопротивлением Rн2, в стадии эксплуатации равным 860 МПа (см. табл. 16 «Технических условий проектирования железнодорожных, автодорожных и городских мостов и труб» СН 200-62). Каждая анкерная тяга состоит из 19 прядей (ВСН 98-74), при этом расчетное усилие предварительного натяжения анкерной тяги Ωр в стадии эксплуатации составляет:

Ωр = Rн2F’an = Rн2F’a = 860∙106∙1,415∙10-4∙19 = 2312 кН.

5. По формуле (13) определяем требуемое количество анкерных затяжек

Принимаем количество анкерных затяжек n = 30 шт., тогда усилие предварительного натяжения в стадии эксплуатации

6. По формуле (9) определяем безопасное удельное давление на поверхность грунта оползневого склона

7. По формуле (8) вычисляем площадь анкерной плиты

Принимаем форму анкерной железобетонной плиты квадратной с размерами в плане 2,52,5 м и общей площадью F = 6,25 м2.

8. По формуле (10) определяем требуемое усилие предварительного натяжения анкерных тяг Ωт с учетом вытяжки арматуры и осадки анкерной плиты:

По СН 200-62 расчетное сопротивление Rн1 арматуры при создании предварительных напряжений, транспортировании и монтаже (см. табл. 16 СН 200-62) составляет 960 МПа. Отсюда

ΩRH1 = RH1Fa = 960∙106∙0,00269 = 2580 кН,

т.е. полученная нами величина требуемого усилия предварительного натяжения анкерной тяги практически не превышает допустимых пределов.

9. По СНиП II-21-75 «Бетонные и железобетонные конструкции» (М., Стройиздат, 1976) определяем потери предварительного натяжения арматуры, составляющие для нашего случая

С учетом потерь Ωт составит

Ωт = 2600 + Ω’ = 2600 + 189 = 2789 кН,

что согласно п. 1.24 СНиП II-21-75 является допустимым, поскольку выполняется условие

или

2789 < 0,8∙15∙105∙26,9∙10-4,

где Ra11 - расчетное сопротивление растяжению для предельных состояний второй группы.

10. На основании выполненных расчетов назначаем схему размещения анкерных затяжек в плане. Для данного случая принято размещение анкерных плит в два ряда поперек оползневого массива с расстоянием между осями анкерных плит в ряду l’’ = 3,4 м и расстоянием между рядами l’ = 5 м.

11. При установленном расположении анкерных затяжек в плане склона по формуле (16) определяем глубину заделки нижнего анкера в скважине диаметром 300 мм без уширения.

Формула справедлива при глубине заделки 13 м:

СОДЕРЖАНИЕ