Защита пути от камнепадов на участке ВСЖД Тайшет-Нижнеудинск перегон камышет-УК 4637 КМ

При этом меньшее  значение z' берется для более прочных пород, а большее – для выветрелых до состояния мелкозема грунтов.

Прочность анкера при работе на срез в соответствии со СНиП II-23-81 определяется по формуле

,

(4.26)

где F_cp – площадь поперечного сечения анкера, см²;

R_cpез – расчетное сопротивление материала анкера на срез, кН·см².

Проверка на возможность разрушения грунта осуществляется по формуле

,

(4.27)

где Р_к – предельная критическая сила, которую может выдержать анкер перед полным разрушением грунта, кН.

.

(4.28)

Здесь

;	(4.29)
;	(4.30)
,	(4.31)

где φ – расчетное значение угла внутреннего трения, град;

С_а – расчетное значение удельного сцепления, кН/м²;

γ_о – удельный вес грунта, кН/м³;

h_о – ширина (диаметр) анкера, м;

z₀ – глубина заделки анкера в грунт, м;

ξ – коэффициент бокового давления грунта, ориентировочные значения которого для различных грунтов приведены в таблице 1 приложения 9 Руководства [21].

Произведем  расчет анкера по формулам (4.22) – (4.31).

Расчет анкера на изгиб

кН;

 z' = 0,30·100=30 см;

кН·см;

Осевой момент сопротивления для стержня диаметром 30 мм круглого сечения будет вычислен по формуле

.

(4.32)

см³;

 кН/см²;

R_изг=21 кН/см²;

19,82 кН/см² < 21 кН/см².

Расчет анкера на срез

см²;

 кН/см²;

R_cpез =13 кН/см²;

0,25 кН/см² < 13 кН/см².

Проверка на возможность разрушения грунта

кН/м;

кН/м;

 кН/м;

кН;

1,75 кН < 63,3 кН.

Исходя из вычислений принимаем анкер из арматурной стали  периодического профиля диаметром 30 мм, заглубленный в грунт на 1 м.

 

4.6.3 Расчет удерживающей сетчатой конструкции из георешетки

 

Технология  устройства данной конструкции подобна сетчатой конструкции из сетки двойного кручения и заключается в следующем. Элементом крепления является металлический анкер, закрепленный в массивной, невыветрелой части скального откоса или склона. К анкерам крепится система металлических тросов горизонтального и вертикального направлений, воспринимающая основную нагрузку. Непосредственно к тросам при помощи специальных соединительных элементов крепится георешетка [26].

Расчет удерживающей сетчатой конструкции из георешетки аналогичен расчету сетчатой конструкции из сетки двойного кручения.

Удерживающий  анкер рассчитывается на нагрузку приходящуюся от веса полотна георешетки шириной 4 м, длиной в зависимости от высоты откоса. Усилия действующие на анкера от веса георешетки показаны на рисунке 4.9. При этом вес решетки принимается из расчета 0,5 кг/м² площади. Полотно георешетки  35м·4м площадью

35·4=140 м², имеет вес

0,5·140=70 кг.

На 3 анкера действует  нагрузка от двух полотен

2·70=140 кг, следовательно на один анкер приходится

140/3=46,67 кг.

С учетом повышающего  коэффициента

Р=1,3·46,67=61 кг.

Произведем  расчет анкера по формулам (4.22) – (4.32).

Расчет анкера на изгиб

кН;

 z' = 0,30·100=30 см;

кН·см;

см³;

 кН/см²;

R_изг=21 кН/см²;

18,96 кН/см² < 21 кН/см².

Расчет анкера на срез

см²;

 кН/см²;

R_cpез =13 кН/см²;

0,158 кН/см² < 13 кН/см².

Проверка на возможность разрушения грунта

кН/м;

кН/м;

 кН/м;

кН;

0,496 кН < 63,16 кН.

Исходя из вычислений принимаем анкер из арматурной стали  периодического профиля диаметром 20 мм, заглубленный в грунт на 1 м.

 

4.6.4 Работы по  устройству сетчатых конструкций

 

Работы по устройству сетчатых конструкций подразделяются на подготовительные, основные и заключительные.

В подготовительные работы входят:

- подготовка  строительной площадки;

- устройство временных подъездных автодорог;

- устройство  ограждения участка работ;

- подготовка  откоса (склона) с расчисткой от  растительности, удалением неустойчивых  обломков скального грунта;

- инженерно-геодезическая  подготовка территории с разбивкой  и закреплением характерных точек конструкций;

- завоз строительных  материалов и конструкций.

 

Основные работы по устройству сетчатых барьеров (заборов) включают:

- разработку котлованов под фундаменты;

- устройство  фундаментов;

- монтаж стоек;

- навеску сеток  на стойки с их закреплением и натяжением.

Основные работы по устройству покрытий из сетки двойного кручения и георешетки включают:

- бурение скважин  под несущие анкера;

- монтаж несущих  анкеров и контроль их несущей способности;

- подготовку  рулонов сетки или георешетки  и доставку их наверх откоса (склона);

- соединение  рулонов сетки с контурными  канатами и навеска их на  несущие анкера;

- раскатку рулонов  сетки сверху вниз по откосу (склону);

- соединение  полотен сетки (георешетки) между собой;

- присоединение  к несущим анкерам прижимных  канатов, установку монтажных анкеров и протягивание через них прижимных канатов.

Улавливающая  траншея у подошвы откоса устраивается до проведения работ по навеске покрытия из защитных сеток или устройства забора. Дно траншеи для лучшего гашения энергии покрывается щебнем или песком.

В заключительных работах выполняются операции по ликвидации строительной площадки и рекультивации территории строительства.

 

4.6.5 Необходимые материалы для устройства защиты, их стоимость и рекомендации по ликвидации причин и последствий камнепадов и осыпей

 

Необходимые материалы  для сооружения защиты и их стоимость  представлены в таблицах 4.5–4.7.

Расчеты стоимости материалов проведены в программе «ГРАНД Смета». В результате расчетов наиболее экономически выгодным, по стоимости затраченных на его сооружение материалов, оказалось сооружение сетчатого забора, стоимость материалов на его устройство составила в ценах 2013 года с учетом НДС – 2187,653 тысяч рублей.

До устройства защиты на скально-обвальном участке необходимо предусмотреть следующие мероприятия:

- очистку кюветов  от продуктов выветривания машинизированным  способом;

- очистку (нарезку,  в случае отсутствия или полной  заработанности) нагорных канав;

- очистку откоса от нависших камней. 

Кроме того, необходимо периодически осматривать спроектированное сооружение, производить уборку камней и осыпей, ремонт полотна сетки в случае каких либо его деформаций.

Мероприятия по защите пути от камнепадов, разработанные для откоса со стороны I пути, можно также применить к защите откоса со стороны II пути.