Крепление грунтовых откосов ячеистыми полиэтиленовыми панелями с дисперсными заполнителями

• Автор: Ежков, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 283 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, НАПРАВЛЕНИЕ И СТРУКТУРА ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Крепление грунтовых откосов дисперсными материалами

1.1.1. Конструкции креплений.

1.1.2. Условия применения креплений

1.2. Использование ячеистых полиэтиленовых панелей в креплении грунтовых откосов

1.2.1. Параметры панелей.

1.2.2. Дисперсные заполнители

1.2.3. Геотекстильные материалы для обратного фильтра

1.2.4. Конструкция крепления.

1.3. Комплекс выполненных исследований.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КРЕПЛЕНИЯ

2.1. Предмет исследования
2.2. Методы определения неразмывающих скоростей течения
2.3. Лабораторное оборудование.
2.3.1. Лабораторные установки
2.3.2. Измерительное оборудование
2.4. Испытания крепления потоком воды
2.4.1. Методика испытаний
2.4.2. Параметры испытанных креплений
2.4.3. Особенности и результаты испытаний
2.5. Эффект от использования панелей
3. РАСЧЕТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КРЕПЛЕНИЯ НА ВОЛНОВОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ
3.1. Задача исследования
3.2. Анализ методов расчета.
3.3. Определение усилия защемления заполнителя в ячейке панели.
3.4. Методика подбора крупности дисперсного материала для крепления.
3.5. Эффект от применения панелей
4. РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА ВОСПРИЯТИЯ КРЕПЛЕНИЕМ ЛЕДОВЫХ НАГРУЗОК.
4.1. Состав исследования.
4.2. Ледовые нагрузки, действующие на крепление, и методы их определения
4.3. Расчет восприятия креплением нагрузки от удара и навала ледяного поля, температурного расширения льда
4.4. Расчет надвига льда на укрепленный откос.
4.5. Оценка устойчивости крепления к истирающему воздействию льда.
4.6. Оценка устойчивости крепления к воздействию примерзшего ледяного покрова при перемене уровня воды
4.7. Анализ результатов
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ОБРАТНОГО ФИЛЬТРА ИЗ ГЕОТЕКСТИЛЯ.
5.1. Задача исследования
5.2. Определение диапазона применения геотекстильных материалов в качестве обратного фильтра под крепление.
5.3. Методика подбора обратного фильтра из геотекстильного материала под крепление
5.4. Результаты исследования.
6. РАСЧЕТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ КРЕПЛЕНИЯ
НА ГРУНТОВЫХ ОТКОСАХ
6.1. Постановка задачи
6.2. Методы расчета устойчивости.
6.3.Методика расчета устойчивости крепления с учетом анкеров
ки панелей к фунту откоса
6.4. Расчетное исследование устойчивости крепления
6.5. Оценка устойчивости крепления на откосах.
7. ПРОГРАММА ДЛЯ ЭВМ ПО АВТОМАТИЗАЦИИ ПОДБОРА КРЕПЛЕНИЯ
7.1. Описание профаммы.
7.2. Пример подбора крепления
7.3. Направления совершенствования профаммы
8. ПРИМЕРЫ ОСУЩЕСТВЛЕННЫХ КРЕПЛЕНИЙ И НАТУРНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА НИМИ.
8.1. Перечень запроектированных и осуществленных креплений.
8.2. Особенности конструкции крепления в условиях вечной мерзлоты.
8.3. Экономические показатели крепления.
8.4. Результаты натурных наблюдений.
8.5. Рекомендации по проектированию крепления.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В области разработки и развития методов расчета крепления откосов дисперсными материалами на волновую нагрузку необходимо выделить работы Б. А. Пышкина 1, П. К. Божича 1 2 2, П. А. Шанкина 7 2, М. Э. Плакида 1 2, А. Д. Шабанова 2, П. Г. Рыбчевского 1, Г. Г. Метелициной , Д. Д. Лаппо и др. В задачу расчетов крепления откосов на воздействие ледовых нагрузок входит определение напряжений от действия ледовых нагрузок, передаваемых креплением на грунт откоса, определение устойчивости крепления к истирающему воздействию льда и воздействию примерзшего ледяного покрова при изменении уровня воды. Согласно рекомендациям 1 расчет креплений откосов на ледовую нагрузку следует производить при толщине льда ,кр, где 5кр толщина крепления. Расчет выполняется по методикам СНиП 2 1, СН 7, Шайтана 4, Козлова Д. В. , Козицкого И. Е. , Коржавина К. Н. и др. В задачу подбора обратного фильтра входит определение гранулометрического состава гравийнощебеночного фильтра или проверка соответствия геотекстильного материала, требованиям, предъявляемым к обратному фильтру под крепление. В настоящее время для подбора состава гравийнощебеночных фильтров используются две методики ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева 9 и ВНИИ ВОДГЕО методика П. А. Шанкина 7 1 2. Первая методика получила наиболее широкое распространение, большой вклад в ее разi работку и совершенствование внесли М. П. Павчич 4 9, Г. Истомина 9 и др. Из работ, посвященных изучению возможности применения геотекстильных материалов в качестве обратных фильтров под крепление откосов можно выделить работы Н. Г. Пивовара 7 9, В. Д. Казарновского 8, В. И. Костина и др. Устойчивость крепления на откосе проверяется по двум основным схемам устойчивость крепления совместно с фунтом откоса устойчивость слоя крепления против сползания по контакту с фунтом откоса. Для
практических расчетов используются методы К. П. Тоустошея 3 7 5 Л. Л. Можевитинова К. Терцаги 3 5 Ничипоровича Чугаева 1 и др. Основным условием устойчивости крепления является выражение аф, где ф угол внутреннего трения, наименьший из угла внутреннего трения материала крепления, внутреннего трения на контакте крепления с фунтом откоса. Ячеистая полиэтиленовая панель это гибкая конструкция, выполненная из высокопрочных полиэтиленовых лент путем их сварки по отдельным линиям. В растянутом состоянии образуется сквозная ячеистая панель, которая может укладываться на грунт и загружаться заполнителем. Впервые панели появились около лет назад в г. Нижнем Новгороде и, повидимому, в России из США под наименованием , в зарубежных источниках встречается также название 6 7. Их доставляло ЗАО Нижегородспецгидрострой от фирмы . Затем изготовление панелей было освоено нижегородскими предприятиями химической индустрии. Так, ООО САМ выпускает их под наименованием ПСБ полиэтиленовый сотовый блок и ПСП полимерное сотовое покрытие. Внешний вид и параметры панелей производства США и Росии очень схожи. По данным фирмизготовителей 6 они приводятся на рис. Размеры панели в плане в растянутом состоянии 2,4x6,1м, в сложенном состоянии 3,4x0,м толщина панели 0,5, 0,, 0, и 0, м средний диаметр ячейки около 0, м. Те же плановые размеры панели ПСБ соответственно 2,4x6,1м, 3,4x0. Зм толщина 0,5, 0,, 0, и 0, м, средний диаметр ячейки 0,м. В табл. Других характеристик панелей в материалах фирм изготовителей, как правило, не содержится. Рис. Таблица 1. Характеристики ячеистой полиэтиленовой панели СЕОАУЕВ
Наименование показателей Ед. В качестве дисперсного заполнителя крепления из ячеистых панелей вЕОХУЕВ может использоваться песок, песчаногравийная смесь, гравий, ч щебень или камень. Максимальная крупность дисперсного заполнителя 0, м средний диаметр ячейки. Фирмапроизводитель рекомендует применять заполнитель максимальной крупностью мм 6. Возможно также использование в качестве заполнителя ячеек растительного грунта, при этом может применяться искусственное озеленение, чем достигается природоприближенное обустройство откосов сооружений. Выбор типа и крупности дисперсного заполнителя должен производиьтся в зависимости от прогнозируемых нагрузок и воздействий на крепление.