Menu

Основные мероприятия по повышению устойчивости сооружений

Пути увеличения устойчивости сооружений непосредственно вытекают из анализа основного условия (7.14) устойчивости и особенно ярко из рассмотрения простейших зависимостей (7.17) или (7.20).

Первое основное направление — это уменьшение суммарных активных воздействий на сооружение А, способных вызвать нарушение их устойчивости, т. е. уменьшение знаменателя в зависимостях (7.17),

Рис. 7.16. Основные схемы повышения устойчивости подпорной стенки

и др. Примерами таких мероприятий в рассмотренных на рис. 7.16 вариантах повышения устойчивости подпорной стенки являются: устройство разгрузочных плит (рис. 7.16, д) и засыпка за стенкой крупнозернистого материала (с большим <р) (рис. 7.16, в), существенно уменьшающих активное давление грунта на стенку.

В случае откосов (рис. 7.17, а) к этому разряду мероприятий относятся уположение откосов, снижение кривой депрессии и ее заглубление в тело откоса путем устройства дренажей (рис. 7.17, б), всякого рода пригрузки низовой части откоса (рис. 7.17, в), создающие обратный момент активных сил.

Второй не менее эффективный и очень многообраз
ный путь повышения устойчивости — это увеличение реактивных сил сопротивления сдвигу, в частности увеличение числителей в зависимостях (7.17) и (7.20).

Очевидный путь повышения устойчивости — увеличение прочности грунтов, т. е. их прочностных характеристик (ер и с) путем их уплотнения или закрепления, а в некоторых случаях даже путем замены слабых грунтов на более прочные. К этому же разряду мероприятий

[image]

 

можно отнести заглубление сооружений и перенос возможной поверхности скольжения в более глубокие и обычно более прочные слои грунта, например, применением фундаментоз свайной конструкции (рис. 7.16, в) или устройством зубьев (рис. 7.17, д). Применение зубьев позволяет перенести поверхность скольжения из контактной, как правило, нарушенной производством работ зоны грунта в область уверенно ненарушенной структуры (рис. 7.17, д).

Безусловно, увеличивают устойчивость сооружений на сдвиг всякого рода анкеры, например, анкерные плиты (рис. 7.16, е), которые должны размещаться за пределами призмы активного давления грунта на сооружение. Одной из разновидностей анкеровки является применение армированного грунта (рис. 7.16, ж) с использованием трения часто поставленных анкерных тяг в массиве грунта засыпки. Некоторое увеличение устойчивости обеспечивает устройство упоров (рис. 7.16, г) путем использования сил сопротивления сдвигу по их подошве.

При необходимости увеличения устойчивости сооружения в плоскости подошвы фундамента одним из основных мероприятий является увеличение нормальных контактных напряжений сг, а в случае связных грунтов — развитие площади подошвы фундамента Р. Увеличение

нормальных напряжений и, как следствие, сил трения по подошве сооружения можно обеспечить, увеличивая вес сооружения ф или уменьшая противодавление воды Рш (рис. 7.17, г). Увеличение веса сооружения <2 наиболее экономично может производиться путем использования пригрузки его грунтом (рис. 7.16,6) или водой (рис. 7.17, и). Уменьшение противодавления по подошве напорных гидротехнических сооружений можно обеспечить либо увеличивая путь фильтрации устройством вертикальных противофильтрационных завес (рис. 7.17, е), в частности забивая шпунты, или противофильтрационных понуров (рис. 7.17, з), либо устройством по подошве сооружения дренажа, связанного с нижним бьефом и обычно в комбинации с вертикальными или горизонтальными противофильтрационными элементами (рис. 7.17, ж).

Примером эффективного использования пригрузки сооружения водой и комбинации дренажей с противофильтрационными элементами является анкерный понур (рис. 7.17, и), конструкция которого впервые была применена на плотине и здании станции Свирской ГЭС (1936), а затем на ряде Волжских ГЭС . При этом в отличие от обычного только противофильтрационного понура (рис. 7.17, з) анкерный понур, представляющий собой сравнительно тонкую железобетонную плиту, воспринимает часть сдвигающей нагрузки, действующей на сооружение, и работает в основном на растяжение. При этом водонепроницаемая гидроизолированная плита анкерного понура прижимается к грунту разностью давлений сверху воды (Д<3) и грунта (Лф') верхнего бьефа и снизу противодавления. В результате в случае предельного состояния по подошве понура могут развиваться силы трения и сцепления, обеспечивающие существенное увеличение общего коэффициента устойчивости сооружения на сдвиг по подошве понура и основного массива сооружения.

Однако увеличение собственного веса сооружения, повышая его устойчивость по подошве сооружения, может несколько понижать коэффициент устойчивости в предположении сдвига сооружения с захватом грунтов основания (см. рис. 7.1, г, д, е), так как при этом, например, в зависимости (7.20) одновременно увеличиваются числитель (сопротивление сдвигу) и знаменатель (активные силы). Поэтому эффективность такого рода мероприятий в каждом случае должна определяться проверочными расчетами.

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:4817 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:7998 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:4854 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Комплексные контрольно-измерительные сис…

Совокупность нескольких устройств, выполняющих специфические функции, называется контрольно-измерительной системой. Такие системы используют для натурных длительных наблюдений за крупными и уникальными сооружениями. Натурные инструментальные наблюдения за поведением крупных сооружений (плотин, высотных зданий...

19-03-2013 Просмотров:3752 Обследование и испытание сооружений

Основные этапы образования и развития зе…

Образование планеты Земля и наиболее ранний «догеологический» этап её развития (4,6-4,0 млрд. лет назад). В настоящее время почти всеми признаётся, что Земля вместе с Солнцем и другими планетами образовалась из...

14-10-2010 Просмотров:29335 Геологическое картирование, структурная геология

1.4. Антропоцентризм и внутренняя структ…

Цели, поставленные В.П. Семеновым-Тян-Шанским при создании «России...», обусловили следующую структуру книги: Отдел 1. Природа: формы поверхности и строение земной коры (гл. 1), климат (гл. 2), растительный и животный мир (гл. 3). Отдел...

03-03-2011 Просмотров:5691 Комплексные географические характеристики