Санкт-Петербург +7 (812) 309-81-18        





Техническая поддержка «Миаком Инжиниринг»

Высокая насыпь

Обсуждаемые темы:


Поиск  Правила 
Закрыть
Логин:
Пароль:
Забыли свой пароль?
Регистрация
Войти
 
Страницы: 1
Ответить
RSS
Высокая насыпь, Армирование земполотна
 
Объект: Автомобильная дорога (г. Балашов, Саратовская обл.)

Проблема: высокая насыпь (27 м), наличие водопропускной трубы в основании.

Земполотно: насыпь с технологическими полками шириной 4м через 7-8 м по высоте.

Цель работы: уменьшить ширину насыпи по подошве и обеспечить устойчивость с использованием геосинтетических материалов ГК «МИАКОМ».

Расчеты: выполнялись методами предельного равновесия и путем численного моделирования в программном комплексе Plaxis.

Особенность работы: Методы предельного равновесия дали неоднозначные результаты: Бишоп, Спенсер, Янбу, Моргенштейн-Прайс показывали достаточную устойчивость, а метод проф. Шахунянца давал значение коэффициента устойчивости менее требуемого. Поскольку нормативные источники четко не регламентируют, какой метод следует применять, а метод Шахунянца в нашей стране считается наиболее достоверным, были выполнены проверочные расчеты альтернативным способом. Для этого был применен метод снижения прочностных характеристик, реализованный в программе Plaxis, который подтвердил правомерность назначенных конструктивных решений. В основу метода снижения прочности положен совершенно другой принцип расчета устойчивости и учета геосинтетических материалов.

 
Пять слоев с прочностью 400... А какие альтернативные варианты были рассмотрены?
 
Рассматривались различные варианты и с количеством слоев 10 и более в том числе. Мы руководствовались следующими соображениями:
1. геосинтетические материалы должны компенсировать дефицит удерживающих сил;
2. армирующие прослойки должны пересекать линию поверхности скольжения и иметь достаточную анкерную длину;
3. наибольшие растягивающие усилия возникают в нижней части, поэтому армирование внизу более эффективно;
4. оптимизация затрат на материалы: минимальное количество с необходимыми запасами прочности.
Таким образом, в результате вариантных расчетов пришли к этой схеме армирования. Как видно по два слоя геосетки через один с увеличенной длиной в сторону откоса. Это сделано с запасом на неточность определения ф-м. характеристик и огрехи при строительстве,несмотря на то, что откосная часть была проверена и без армирования имела достаточный запас устойчивости.
В практике иногда встречаются такие варианты армирования: более 15 слоев с прочностью до 10 кН/м в средней части и два слоя с прочностью более 40 кН/м в нижней.






Вся проблема в том, что в методы предельного равновесия учитывают только силы, и нет никакой разницы, в растягивающих усилиях по прослойкам, хотя понятно, что самая верхняя растягивается меньше самой нижней. Да и укладка в нижнюю часть прослойки с меньшей прочностью как то нелогична.
Может быть Вы поделитесь своим опытом?
 
Есть ли скриншоты расчёта в Plaxis? Какие характеристики были заданы для материала геосинтетики? Какими КЭ моделировалась геосинтетика? Plates или Geogrids?
 
Смысла выкладывать копии экрана из Plaxis не вижу. Картинки все на одно лицо - разноцветные... Что бы что то понять в результатах надо смотреть файл с расчетом и делать анализ по нескольким выходным параметрам.
Геосинтетика задавалась в соответствии со "Справочником по техническим характеристикам геосинтетических материалов. Общие положения по расчету земляного полотна".
Элементом Plate конечно можно задать геосинтетическую прослойку, но надо ли? Все задавалось элементом Geogrid.
 
Добавим в этой теме еще один пример с другого объекта. Откос высотой 45 м.

Результаты расчетов в ГЕО5
Метод
Куст
Моргенштейн-Прайс
1,63
Шахунянц
1,42
Бишоп
1,58
Спенсер
1,62
Как видно, методы математически строгие, учитывающие все силы, в том числе и геосинтетические прослойки показали близкий результат Куст=1,6. Методы средней точности немного разнятся как с точными, так и между собой (занижение результатов по Шахунянцу).
Для информации, методы низкой точности (Fellenius или КЦПС) показывают самый низкий результат Куст=1,37.
Делаем контрольный расчет методом SRM (Plaxis):

Куст=1,5

Этот пример наглядно иллюстрирует тот факто, что численные и аналитические методы расчетов должны давать близкие результаты. При этом аналитические методы в силу своей специфики могут показывать совершенно разные результаты и требуют контроля. Численное моделирование из-за сложности может показывать совершенно иные результаты и также требует проверки. Особенно это касается количества шагов в стадии Safety, вот какой результат получен на этом примере для 100 шагов (Куст=1,25).
 
Посмотрите пожалуйста ещё один подобный случай.

Объект: железная дорога в Крыму, насыпь высотой порядка 13 м,
насыпаемая из глинистых грунтов, в насыпи расположена труба.

В ходе дополнительных геологических изысканий для
проектирования труб в местах понижения рельефа были выделен слабый
ИГЭ, показанный на рисунке цветом. Как мне кажется, неустойчивость насыпи
в этих местах вызвана именно этим слабым ИГЭ, так как у него малый угол
внутреннего трения - 7 градусов.

Решение о замене грунта для обеспечения устойчивости было
отклонено, поскольку насыпь уже стали отсыпать. Поэтому было решено выполнить
армирование насыпи тремя рядами геосетки с нормативной прочностью на разрыв в 800
кН/м.

В связи с этим имеется несколько вопросов:

1) Как определить продольные границы укладки материала (от ПК
до ПК) в случае наличия линз слабого грунта?

2) Имеются ли нормы, позволяющие определить необходимую длину
анкеровки геоматериала? Ведь программа учитывает усилия от геосетки лишь при
пересечении им кривой обрушения, и, следовательно, можно задать малую длину при
которой расчёт будет верен, но на практике материал попросту не будет работать.

3) Где по высоте лучше располагать геосетку и с каким
минимальным шагом? Как это возможно обосновать?

4) Вижу у Вас в посте #1 решение, при котором геоматериал
укладывается не на всю ширину земляного полотна, а попеременно, то справа, то
слева. В чём суть этого решения?
 
Объект: железная дорога в Крыму, насыпь высотой порядка 13 м, насыпаемая из глинистых грунтов, в насыпи расположена труба. В ходе дополнительных геологических изысканий для проектирования труб в местах понижения рельефа были выделен слабый ИГЭ, показанный на рисунке цветом. Как мне кажется, неустойчивость насыпи в этих местах вызвана именно этим слабым ИГЭ, так как у него малый угол внутреннего трения - 7 градусов.
1. Какие данные изысканий (скважины, геофизика или что-то другое) подтверждают, что положение линзы этого ИГЭ именное такое, как нарисовано?


Например, при таком расположении слоев, коэффициент будет менее 1,14, а может быть и менее 1…

Решение о замене грунта для обеспечения устойчивости было отклонено, поскольку насыпь уже стали отсыпать. Поэтому было решено выполнить армирование насыпи тремя рядами геосетки с нормативной прочностью на разрыв в 800 кН/м.
В связи с этим имеется несколько вопросов:
1) Как определить продольные границы укладки материала (от ПК до ПК) в случае наличия линз слабого грунта?
Для этого необходимо иметь точные разрезы, например, полученные посредством геоградиолокационной съемки. Если их нет, назначайте этот вариант усиления на всем протяжении между скважинами, в которых Вы точно знаете геологическое строение. Это конечно очень дорогой вариант, но если Вы сэкономили на изысканиях, то существенно потратитесь на конструкциях усиления или на эксплуатации…
2) Имеются ли нормы, позволяющие определить необходимую длину анкеровки геоматериала? Ведь программа учитывает усилия от геосетки лишь при пересечении им кривой обрушения, и, следовательно, можно задать малую длину при которой расчёт будет верен, но на практике материал попросту не будет работать.
Есть формулы, которые можно найти в различных источниках (ОДМ, ВСН и пр). Но на сколько они адекватные и являются нормами, это другой вопрос. Для примера формула из ОДМ 218.5.003-2010:

В программе все учитывается, однако следует к этому подходить с пониманием. Во-первых, если Вы поставите опцию «Установка арм. элементов» равной значению «неподвижное», то не сможете учесть параметры взаимодействия между прослойкой и грунтом.
Во-вторых, у Вас в файле коэффициент взаимодействия прослойки и грунта равен 1, а это означает, что у Вас 100% трение по прослойке, это может быть только для случая георешетка+щебень (или подобных), для тканей это не подходит. В любом случае этот коэффициент должен быть подтвержден испытаниями (на которые нет ГОСТа). А при их отсутствии принимаются значения из того же ОДМ 2010 или ОДМ 2012 по АГС.
Если же Вы поставите более низкое значение, например 0,8, то и результат будет иным, т.е. программа учтет возможность выдергивания, определив тем самым достаточность армирования.
В гео5 Вы ничего не увидите, но более профессиональные программы позволяют отобразить результат введения параметров, например, Slide

Это эпюра расчетной прочности прослойки, которая в разных местах определяется либо по условию трения, либо по заданной расчетной прочности.

3) Где по высоте лучше располагать геосетку и с каким минимальным шагом? Как это возможно обосновать?
В общем то это все определяется расчетом и другими влияющими факторами (экономика и пр.). Обосновываются все конструкции и решения расчетом.
4) Вижу у Вас в посте #1 решение, при котором геоматериал укладывается не на всю ширину земляного полотна, а попеременно, то справа, то слева. В чём суть этого решения?
Ниже все написано, могу продублировать.
«Рассматривались различные варианты и с количеством слоев 10 и более в том числе. Мы руководствовались следующими соображениями:
1. геосинтетические материалы должны компенсировать дефицит удерживающих сил;
2. армирующие прослойки должны пересекать линию поверхности скольжения и иметь достаточную анкерную длину;
3. наибольшие растягивающие усилия возникают в нижней части, поэтому армирование внизу более эффективно;
4. оптимизация затрат на материалы: минимальное количество с необходимыми запасами прочности.
Таким образом, в результате вариантных расчетов пришли к этой схеме армирования. Как видно по два слоя геосетки через один с увеличенной длиной в сторону откоса. Это сделано с запасом на неточность определения ф-м. характеристик и огрехи при строительстве, несмотря на то, что откосная часть была проверена и без армирования имела достаточный запас устойчивости».
Заказчик расчетов просил сделать экономичное решение, все обосновано расчетами.
Страницы: 1
Ответить
Читают тему
Форма ответов
 
Текст сообщения*
Загрузить файл или картинкуПеретащить с помощью Drag'n'drop
Перетащите файлы
Ничего не найдено
Загрузить файлы
Отправить Отменить
 






Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика