- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •1. Область применения
- •2. Основные понятия
- •3. проектные нагрузки (воздействия)
- •4. Основные материалы
- •4.1. Геосинтетические материалы
- •4.1.1. Типы геосинтетических материалов
- •4.1.1.1. Геотекстиль (GT)
- •4.1.1.2. Георешетки (GG)
- •4.1.1.3. Биотекстили и биоматы (BT)
- •4.1.1.4. Геоматы (GA)
- •4.1.1.5. Геоячейки (GL)
- •4.1.1.7. Геосинтетические материалы для дренажа (GCD)
- •4.1.1.8. Глиногеосинтетические полотна (GCL)
- •4.1.1.9. Синтетическая геомембрана (GMS)
- •4.1.1.10. Битумная геомембрана (GMB)
- •4.1.2. Свойства геосинтетических материалов и требования, предъявляемые к ним.
- •4.1.3. Испытания материалов
- •4.1.3.1. Идентификация продукции
- •4.1.3.2. Масса на единицу площади
- •4.1.3.3. Прочность на разрыв и удлинение
- •4.1.3.4. Усталостная прочность, ползучесть
- •4.1.3.5. Характеристика трения
- •4.1.3.6. Стойкость к механическим повреждениям при укладке (надежность)
- •4.1.3.7. Химическая стойкость
- •4.1.3.8. Микробиологическая стойкость
- •4.2. Наружная облицовка
- •4.2.1. Массивная наружная облицовка
- •4.2.2. Наружная облицовка из геосинтетических материалов
- •4.3. Грунт
- •4.3.1. Определение свойств грунта
- •4.3.2. Насыпной грунт
- •4.3.2.2. Требования к химическим свойствам насыпного грунта
- •4.3.3. Грунты для засыпки и обратной засыпки
- •5. Расчеты
- •5.1. Общие принципы
- •5.1.1. Доказательства внешней устойчивости (GZ IC)
- •5.1.2. Доказательства внутренней устойчивости (GZ 1B)
- •5.1.3. Расчетная прочность геосинтетика и коэффициенты
- •5.1.3.2. Коэффициенты
- •5.2. Дамбы на грунтах, обладающих малой несущей способностью
- •5.2.1. Проверка против скольжения
- •5.2.2. Проверка по разрушению грунта насыпи
- •5.2.3. Проверка на разрушение откоса
- •5.2.5. Проверка на выдергивание арматуры
- •5.2.6. Конструктивные указания
- •5.3. Основание под железнодорожные насыпи
- •5.3.1. Общие сведения
- •5.3.3. Состояние вопроса
- •5.3.4. Модуль деформации
- •5.3.4.1. Модули деформации грунта основания
- •5.3.5 Армирование геосинтетическими материалами
- •5.3.6. Определение необходимой толщины основания
- •5.3.6.2. Расчет по несущей способности
- •5.3.7. Конструктивные указания
- •5.4. Улучшение свойств оснований в дорожном строительстве
- •5.4.1. Общие сведения
- •5.4.3.1. Общие сведения
- •5.4.3.2. Принцип работы геосинтетической арматуры
- •5.4.3.3. Упрощенная модель учета действия арматуры в грунте
- •5.4.3.4. Расчет по механическим свойствам геосинтетика
- •5.4.3.5. Расчеты геосинтетиков по фильтрационным требованиям (способность удерживания грунта)
- •5.4.4. Указания по установке и укладке
- •5.4.4.1. Геосинтетические материалы
- •5.4.4.2. Грунт засыпки
- •5.5. Устройство армированных фундаментных подушек
- •5.5.1. Общее понятие
- •5.5.2. Основные принципы
- •5.5.3. Строительные материалы
- •5.5.3.1. Насыпной грунт
- •5.5.3.2. Арматура
- •5.5.4. Расчеты
- •5.5.4.1. Внешняя устойчивость
- •5.5.4.2. Внутренняя устойчивость
- •5.5.5. Указания по проектированию и конструированию
- •5.5.5.1. Принцип конструирования
- •5.5.5.2. Расположение арматуры
- •5.5.5.3. Длина арматуры
- •5.5.5.4. Габаритные размеры фундаментной подушки
- •5.5.5.5. Устройство фундаментной подушки
- •5.6. Откосы
- •5.6.1. Понятия
- •5.6.2. Доказательство устойчивости
- •5.6.2.1. Исходные данные
- •5.6.2.2. Противостоящие (сопротивляющиеся) величины
- •5.6.2.3. Линии скольжения и механизмы разрушения
- •5.6.2.4. Методы расчетов
- •5.6.3. Эксплуатационная пригодность
- •5.6.5. Проектные и конструктивные указания
- •5.6.5.1. Установка геосинтетика
- •5.6.5.2. Перекрытие внахлест
- •5.6.5.3. Монтаж наружной облицовки и насыпного грунта
- •5.6.5.4. Дальнейшие конструктивные указания
- •5.7. Подпорные конструкции
- •5.7.1. Понятия
- •5.7.2.1. Геометрические рекомендации по проектированию
- •5.7.2.2. Проектирование при учете зоны равновесия в грунте
- •5.7.2.3. Расчет устойчивости вдоль возможных линий скольжения
- •5.7.3. Эксплуатационная пригодность
- •5.7.4. Доказательство соединения с наружной облицовкой
- •5.7.4.1. Растягивающие усилия в наружной облицовке
- •5.7.4.2. Наружная облицовка из готовых элементов
- •5.7.4.3. Наружная облицовка из обернутых армирующих слоев
- •5.7.5. Указания по проектированию и строительству
- •5.7.5.1. Основание
- •5.7.5.2. Дальнейшие конструктивные указания
- •5.8. Сооружения для депонирования отходов
- •5.8.1. Общие положения
- •5.8.2. Изолирующие системы
- •5.8.3. Доказательства
- •5.8.3.1. Доказательства против скольжения
- •5.8.3.2. Устойчивость арматуры к разрушению
- •5.8.3.3. Анкерное крепление
- •5.8.4. Восприятие распорных усилий
- •5.8.5. Проектные и конструктивные указания
- •5.8.5.1. Тело отходов
- •5.8.5.2. Одиночные сооружения
- •5.8.5.3. Выбор арматуры
- •5.8.5.4. Расположение арматуры в анкерной траншее
- •5.8.5.5. Прочие конструктивные указания
- •6. Испытания и контроль
- •6.1. Общие сведения об испытаниях
- •6.2. Материалы
- •6.2.1. Строительный грунт и основание
- •6.2.2. Описание изделий
- •6.3. Обеспечение качества
- •6.3.1. Самоконтроль, внутренние испытания и контрольные испытания
- •6.3.2. Внешний контроль
- •6.4. Расчеты и доказательства
- •6.4.1. Внешняя устойчивость
- •6.4.2. Внутренняя устойчивость
- •6.4.3. Дополнительные доказательства
- •6.5. Контроль после завершения работ
- •Список рекомендуемой нормативной литературы
- •Библиографический Список
- •Приложение 1
- •Примеры расчета
- •А5 Армированный склон [38]
- •А 5.1. Пример армированного склона
- •А 5.1.3. Внутренняя устойчивость
- •Приложение 2
- •Коэффициенты частичной безопасности для воздействий и результатов воздействий
- •Приложение 3
- •Коэффициенты частичной безопасности для сопротивлений
- •Приложение 4
- •Перечень символов
- •Приложение 5
- •Перечень примененных символов и обозначений
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский государственный технический университет»
В.Г. Офрихтер, А.Б. Пономарев, В.И. Клевеко, К.В. Решетникова
МЕТОДЫ СТРОИТЕЛЬСТВА АРМОГРУНТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебно-методического пособия
Издательство Пермского государственного технического университета
2010
УДК 624.137+624.15.011.78-419.8:678
ББК 38.623 М54
Рецензенты канд. техн. наук, проф. А.Н. Юзефович
(Пермский государственный технический университет), канд. техн. наук, доц. С.С. Ковалев
(ООО «Инженер»)
М54 Методы строительства армогрунтовых конструкций:
учеб.-метод. пособие / В.Г. Офрихтер, А.Б. Пономарев, В.И. Клевеко, К.В. Решетникова. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2010. – 145 с.
ISBN 978-5-398-00366-6
Рассматриваются вопросы применения различных искусственных материалов при устройстве грунтовых оснований, откосов насыпей, выемок и дамб. Основная идея применения таких материалов – это улучшение свойств грунтового основания с целью увеличения его несущей способности и снижения деформативности. В качестве армирующих материалов могут использоваться тканые и нетканые синтетические материалы, геопластики, стальные и алюминиевые полосы, металлические и синтетические сетки
идругие материалы. В книге приводится общепринятая классификация таких материалов, области их применения и рассматриваются практические примеры по применению искусственных материалов в геотехнике.
Предназначено для студентов строительных вузов, аспирантов
ибудет интересна инженерам-проектировщикам и строителям.
|
УДК 624.137+624.15.011.78-419.8:678 |
|
ББК 38.623 |
ISBN 978-5-398-00366-6 |
© ГОУ ВПО |
|
«Пермский государственный |
|
технический университет»,2010 |
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ..................................................................................... |
8 |
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ............................................................... |
10 |
2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ................................................................... |
11 |
3. ПРОЕКТНЫЕ НАГРУЗКИ (ВОЗДЕЙСТВИЯ)................................ |
11 |
4. ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ............................................................. |
12 |
4.1. Геосинтетические материалы..................................................... |
12 |
4.1.1. Типы геосинтетических материалов........................................... |
12 |
4.1.1.1. Геотекстиль (GT) ....................................................................... |
13 |
4.1.1.2. Георешетки (GG) ....................................................................... |
14 |
4.1.1.3. Биотекстили и биоматы (BT).................................................... |
15 |
4.1.1.4. Геоматы (GA)............................................................................. |
16 |
4.1.1.5. Геоячейки (GL) .......................................................................... |
17 |
4.1.1.6. Геосетки (GN) ............................................................................ |
17 |
4.1.1.7. Геосинтетические материалы для дренажа (GCD)................. |
18 |
4.1.1.8. Глиногеосинтетические полотна (GCL).................................. |
18 |
4.1.1.9. Синтетическая геомембрана (GMS)......................................... |
19 |
4.1.1.10. Битумная геомембрана (GMB) ............................................... |
20 |
4.1.2. Свойства геосинтетических материалов и требования, |
|
предъявляемые к ним............................................................................. |
20 |
4.1.3. Испытания материалов................................................................. |
22 |
4.1.3.1. Идентификация продукции....................................................... |
22 |
4.1.3.2. Масса на единицу площади ...................................................... |
23 |
4.1.3.3. Прочность на разрыв и удлинение........................................... |
23 |
4.1.3.4. Усталостная прочность, ползучесть......................................... |
23 |
4.1.3.5. Характеристика трения ............................................................. |
25 |
4.1.3.6. Стойкость к механическим повреждениям при укладке |
|
(надежность)............................................................................................ |
26 |
4.1.3.7. Химическая стойкость............................................................... |
26 |
4.1.3.8. Микробиологическая стойкость............................................... |
26 |
4.1.3.9. Атмосферостойкость (стойкость к ультрафиолетовым |
|
лучам) ...................................................................................................... |
27 |
4.2. Наружная облицовка .................................................................... |
27 |
4.2.1. Массивная наружная облицовка.................................................. |
27 |
4.2.2. Наружная облицовка из геосинтетических материалов............ |
27 |
4.3. Грунт................................................................................................ |
28 |
4.3.1. Определение свойств грунта........................................................ |
28 |
4.3.2. Насыпной грунт............................................................................ |
28 |
3 |
|
4.3.2.1. Физико-механические требования к насыпному грунту........ |
28 |
4.3.2.2. Требования к химическим свойствам насыпного грунта....... |
29 |
4.3.3. Грунты для засыпки и обратной засыпки................................... |
29 |
5. РАСЧЕТЫ ........................................................................................... |
31 |
5.1. Общие принципы........................................................................... |
31 |
5.1.1. Доказательства внешней устойчивости (GZ IC)........................ |
33 |
5.1.2. Доказательства внутренней устойчивости (GZ 1B)................... |
34 |
5.1.3. Расчетная прочность геосинтетика и коэффициенты................ |
36 |
5.1.3.1. Расчетная прочность.................................................................. |
36 |
5.1.3.2. Коэффициенты........................................................................... |
37 |
5.2. Дамбы на грунтах, обладающих малой |
|
несущей способностью......................................................................... |
39 |
5.2.1. Проверка против скольжения...................................................... |
40 |
5.2.2. Проверка по разрушению грунта насыпи................................... |
41 |
5.2.3. Проверка на разрушение откоса.................................................. |
42 |
5.2.4. Проверка условия разрушения арматуры................................... |
44 |
5.2.5. Проверка на выдергивание арматуры......................................... |
44 |
5.2.6. Конструктивные указания............................................................ |
45 |
5.3. Основание под железнодорожные насыпи................................ |
45 |
5.3.1. Общие сведения............................................................................ |
45 |
5.3.2. Термины......................................................................................... |
46 |
5.3.3. Состояние вопроса........................................................................ |
47 |
5.3.4. Модуль деформации..................................................................... |
48 |
5.3.4.1. Модули деформации грунта основания................................... |
48 |
5.3.4.2. Необходимые модули деформации выровненной площади.... |
50 |
5.3.5. Армирование геосинтетическими материалами........................ |
50 |
5.3.6. Определение необходимой толщины основания....................... |
51 |
5.3.6.1. Расчеты на морозоустойчивость (для железных дорог ФРГ)...... |
51 |
5.3.6.2. Расчет по несущей способности............................................... |
51 |
5.3.7. Конструктивные указания............................................................ |
52 |
5.4. Улучшение свойств оснований в дорожном строительстве.. |
53 |
5.4.1. Общие сведения............................................................................ |
53 |
5.4.2. Улучшение грунта основания дорог с жестким покрытием..... |
54 |
5.4.3. Дороги с нежестким (усовершенствованным) покрытием ....... |
56 |
5.4.3.1. Общие сведения......................................................................... |
56 |
5.4.3.2. Принцип работы геосинтетической арматуры........................ |
56 |
5.4.3.3. Упрощенная модель учета действия арматуры в грунте........ |
57 |
5.4.3.4. Расчет по механическим свойствам геосинтетика.................. |
58 |
5.4.3.5. Расчеты геосинтетиков по фильтрационным требованиям |
|
(способность удерживания грунта)....................................................... |
62 |
5.4.4. Указания по установке и укладке................................................ |
62 |
4 |
|
5.4.4.1. Геосинтетические материалы................................................... |
62 |
5.4.4.2. Грунт засыпки............................................................................ |
63 |
5.5. Устройство армированных фундаментных подушек............. |
63 |
5.5.1. Общее понятие.............................................................................. |
63 |
5.5.2. Основные принципы..................................................................... |
63 |
5.5.3. Строительные материалы............................................................. |
64 |
5.5.3.1. Насыпной грунт......................................................................... |
64 |
5.5.3.2. Арматура..................................................................................... |
64 |
5.5.4. Расчеты.......................................................................................... |
64 |
5.5.4.1. Внешняя устойчивость.............................................................. |
65 |
5.5.4.2. Внутренняя устойчивость......................................................... |
65 |
5.5.5. Указания по проектированию и конструированию................... |
71 |
5.5.5.1. Принцип конструирования ....................................................... |
71 |
5.5.5.2. Расположение арматуры ........................................................... |
71 |
5.5.5.3. Длина арматуры......................................................................... |
72 |
5.5.5.4. Габаритные размеры фундаментной подушки........................ |
72 |
5.5.5.5. Устройство фундаментной подушки ....................................... |
73 |
5.6. Откосы............................................................................................. |
73 |
5.6.1. Понятия.......................................................................................... |
73 |
5.6.2. Доказательство устойчивости...................................................... |
74 |
5.6.2.1. Исходные данные....................................................................... |
74 |
5.6.2.2. Противостоящие (сопротивляющиеся) величины.................. |
74 |
5.6.2.3. Линии скольжения и механизмы разрушения......................... |
76 |
5.6.2.4. Методы расчетов........................................................................ |
77 |
5.6.3. Эксплуатационная пригодность.................................................. |
77 |
5.6.4. Расчет стыкового соединения с наружной облицовкой............ |
77 |
5.6.5. Проектные и конструктивные указания ..................................... |
77 |
5.6.5.1. Установка геосинтетика............................................................ |
77 |
5.6.5.2. Перекрытие внахлест................................................................. |
78 |
5.6.5.3. Монтаж наружной облицовки и насыпного грунта................ |
79 |
5.6.5.4. Дальнейшие конструктивные указания................................... |
82 |
5.7. Подпорные конструкции.............................................................. |
82 |
5.7.1. Понятия.......................................................................................... |
83 |
5.7.2. Проектирование армированной подпорной конструкции......... |
84 |
5.7.2.1. Геометрические рекомендации по проектированию.............. |
84 |
5.7.2.2. Проектирование при учете зоны равновесия в грунте ........... |
84 |
5.7.2.3. Расчет устойчивости вдоль возможных линий скольжения.. |
86 |
5.7.3. Эксплуатационная пригодность.................................................. |
87 |
5.7.4. Доказательство соединения с наружной облицовкой................ |
87 |
5.7.4.1. Растягивающие усилия в наружной облицовке...................... |
87 |
5.7.4.2. Наружная облицовка из готовых элементов ........................... |
88 |
5 |
|
5.7.4.3. Наружная облицовка из обернутых армирующих слоев........ |
88 |
5.7.5. Указания по проектированию и строительству......................... |
88 |
5.7.5.1. Основание................................................................................... |
88 |
5.7.5.2. Дальнейшие конструктивные указания................................... |
89 |
5.8. Сооружения для депонирования отходов.................................. |
90 |
5.8.1. Общие положения......................................................................... |
90 |
5.8.2. Изолирующие системы ................................................................ |
91 |
5.8.3. Доказательства.............................................................................. |
93 |
5.8.3.1. Доказательства против скольжения......................................... |
93 |
5.8.3.2. Устойчивость арматуры к разрушению................................... |
98 |
5.8.3.3. Анкерное крепление.................................................................. |
98 |
5.8.4. Восприятие распорных усилий.................................................... |
|
100 |
|
5.8.5. Проектные и конструктивные указания ..................................... |
101 |
5.8.5.1. Тело отходов .............................................................................. |
101 |
5.8.5.2. Одиночные сооружения............................................................ |
102 |
5.8.5.3. Выбор арматуры ........................................................................ |
102 |
5.8.5.4. Расположение арматуры в анкерной траншее......................... |
102 |
5.8.5.5. Прочие конструктивные указания............................................ |
102 |
6. ИСПЫТАНИЯ И КОНТРОЛЬ........................................................... |
104 |
6.1. Общие сведения об испытаниях ................................................. |
104 |
6.2. Материалы...................................................................................... |
104 |
6.2.1. Строительный грунт и основание ............................................... |
104 |
6.2.2. Описание изделий......................................................................... |
104 |
6.3. Обеспечение качества................................................................... |
104 |
6.3.1. Самоконтроль, внутренние испытания и контрольные |
|
испытания................................................................................................ |
104 |
6.3.2. Внешний контроль........................................................................ |
105 |
6.4. Расчеты и доказательства............................................................ |
105 |
6.4.1. Внешняя устойчивость................................................................. |
105 |
6.4.2. Внутренняя устойчивость............................................................ |
105 |
6.4.3. Дополнительные доказательства................................................. |
106 |
6.5. Контроль после завершения работ................................................. |
106 |
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ НОРМАТИВНОЙЛИТЕРАТУРЫ.... |
107 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ................................................... |
110 |
Приложение 1 ........................................................................................ |
114 |
Примеры расчета.................................................................................. |
114 |
А5 Армированный склон [38]............................................................. |
114 |
А 5.1. Пример армированного склона................................................... |
114 |
6 |
|
А 5.1.1. Геометрические и физико-механические характеристики.... |
112 |
А 5.1.2. Внешняя устойчивость............................................................. |
115 |
А 5.1.2.1. Запас прочности откоса и территории ................................. |
113 |
А 5.1.3. Внутренняя устойчивость ........................................................ |
117 |
А 5.1.4. Доказательство эксплуатационной пригодности GZ 2.......... |
124 |
Приложение 2 ........................................................................................ |
125 |
Коэффициенты частичной безопасности для воздействий |
|
и результатов воздействий..................................................................... |
125 |
Приложение 3 ........................................................................................ |
128 |
Коэффициенты частичной безопасности для сопротивлений............ |
128 |
Приложение 4 ........................................................................................ |
129 |
Перечень символов................................................................................. |
129 |
Приложение 5 ........................................................................................ |
142 |
Перечень примененных символов и обозначений............................... |
142 |
7