ДОРОЖНАЯ НАСЫПЬ С ПОДПОРНОЙ СТЕНКОЙ

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована при сооружении дорожных насыпей.
Известна подпорная стенка, содержащая монолитную лицевую стену, на фундаменте которой выполнен бетонный выступ, служащий для упора лицевого ограждения против сдвига, армогрунтовую конструкцию, выполненную из чередующихся слоев уплотненного дренирующего грунта засыпки и геотекстильных прослоек (Патент РФ №2167242, опубл. 20.05.01 г.).
Недостаток конструкции этой подпорной стенки заключается в отсутствии связи тела подпорной стенки с грунтом, т.е. устойчивость стенки определяется только прочностью самой стенки.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является подпорная стенка, содержащая лицевое ограждение, сложенное из стеновых блоков, имеющих поверхности с ребрами и ответными пазами, обращенными друг к другу в горизонтальной плоскости, и армогрунтовую конструкцию, выполненную в виде слоев уплотненного дренирующего грунта засыпки,
переслаивающихся с армирующими элементами (Патент РФ №2140483, опубл. 27.10.99 г.).
Недостаток указанной конструкции подпорной стенки заключается в некачественных швах между блоками, плохом внешнем виде, ее нетехнологичности и большой длительности монтажа.
Задача предлагаемой полезной модели состояла в снижении сроков сооружения дорожной насыпи с подпорной стенкой, повышении технологичности, улучшении внешнего вида путем исключения протекаемости швов между блоками стенки.
Для достижения указанного технического результата в дорожной насыпи с подпорной стенкой, содержащей грунт насыпи, отсыпанный на естественной поверхности подстилающих грунтов и разделенный полотнами плоской георешетки на отдельные слои, подпорную стенку, расположенную с боковых или торцевой сторон насыпи, смонтированную на фундаменте и примыкающую к грунтам насыпи, опорную конструкцию в виде дорожного полотна или плиты опоры моста, уложенную непосредственно на грунт насыпи, подпорная стенка разделена на слои, равные слоям грунта насыпи, каждый слой подпорной стенки выполнен из пустотелых блоков с вертикальными сквозными полостями, заполненными крупнопористым дренирующим материалом, а полотна плоской георешетки заведены между слоями пустотелых блоков, при этом вертикальные полости смежных по высоте блоков подпорной стенки совмещены в плане, а длину «L» армированных плоской георешеткой слоев грунта насыпи, считая от внутренней поверхности подпорной стенки, определяют по расчету, но она должна быть не менее высоты насыпи.
Кроме того, каждый слой подпорной стенки может быть снабжен дополнительными металлическими анкерами.
м
Кроме того, блоки подпорной стенки сверху могут быть снабжены монтажными петлями, а снизу напротив монтажных петель углублениями в бетоне по размерам в плане, соответствующим размеру монтажной петли, а по высоте «h», определяемым из выражения:
м
n
h=к·h,м,
где к=1,2-1,5 - коэффициент условий работы, б/р;
n
h - высота монтажной петли, м.
Кроме того, между смежными по высоте и ширине блоками могут быть уложены жгуты гидроизоляции, расположенные в каналообразных выемках, совпадающих по положению в смежных блоках.
А еще блоки для подпорной стенки могут быть выполнены со следующими значениями их ширины «с», высоты «h» и длины «l»
0,4≤с≤2,0, м
0,2≤h≤1,0, м
0,4≤l≤5,0, м.
Кроме того пустотелые блоки подпорной стенки могут быть снабжены отверстиями, соединяющими полости блоков с телом прилегающей насыпи.
А еще положение монтажной петли по вертикали может быть смещено в сторону насыпи на величины «а», причем а≥0 и определяется по архитектурным соображениям из условия наклона лицевой поверхности подпорной стенки.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где
на фиг.1 изображена дорожная насыпь с боковой подпорной стенкой с опорной конструкцией в виде железнодорожного полотна, поперечное сечение;
на фиг.2 приведено положение двух смежных по высоте блоков подпорной стенки (разрез 1-1 на фиг.3);
на фиг.3 приведено положение двух смежных по ширине блоков подпорной стенки (вид сверху);
на фиг.4 - показано расположение гидроизоляции между блоками подпорной стенки.
Дорожная насыпь с подпорной стенкой содержит грунт насыпи 1, подпорную стенку 2 и опорную конструкцию 3. Грунт насыпи 1 на длине «L», считая от внутренней поверхности подпорной стенки 2, разделен на слои 4 полотнами плоской георешетки 5. Подпорная стенка 2 разделена также на слои 6, которые совпадают со слоями 4 грунта насыпи и перекрыты едиными полотнами плоской георешетки 5. Слой 6 подпорной стенки состоит из отдельных блоков. Слои подпорной стенки имеют вертикально ориентированные сквозные полости 7, которые в смежных слоях (и, таким образом, по всей высоте стенки) совмещены. Полости 7 заполнены крупнопористым дренирующим материалом, например, щебнем. Подпорная стенка 2 установлена на фундаментной плите 8, которая через подушку 9 из непучинистого грунта передает давление на естественное основание 10. На слабых грунтах основания возможен и другой вид фундамента, например, свайный.
Опорная конструкция 3 может представлять из себя либо железнодорожное полотно 11, либо дорожную одежду, либо мостовую опору. Для увеличения несущей способности подпорной стенки последняя может быть снабжена металлическими анкерами 12, смонтированными со стороны внутренней поверхности стенки и закрепленными за закладные детали 13 подпорной стенки 2.
n
б
Железобетонный блок для подпорной стенки представляет из себя прямоугольный параллелепипед (фиг.2, 3) с лицевой 14, внутренней 15, нижней 16, верхней 17 и двумя боковыми 18 поверхностями. В теле блока устроены полости 7, которые ориентированы вертикально и являются сквозными между нижней 16 и верхней 17 поверхностями. В плане полости могут иметь различную конфигурацию. Из условий наилучшей работы блока по сцеплению с прилегающим грунтом насыпи и из условий минимизации веса при монтаже объем полостей V должен быть максимально возможным. Однако это ограничивается другими условиями, например, толщиной «δ» стенки между поверхностями смежных полостей или вертикальных поверхностей 14, 15, 18 блока. Поиски наилучшей конструкции блока показали, что при различных конфигурациях полостей должно соблюдаться соотношение , где V - объем железобетона блока. При этом δ≥80 мм.
Из условий удобства монтажа и прочности блоков в процессе установки общая ширина «с», высота «h» и длина «l» блоков определяются из следующих соотношений:
0,4≤с≤2,0, м
0,2≤h≤1,0, м
0,4≤l≤5,0, м.
Для осуществления перемещения блока грузоподъемными устройствами в блоке предусмотрены строповочные петли 19, расположенные на верхней поверхности 17. Со стороны нижней поверхности 16 в блоке предусмотрены выемки 20, расположенные непосредственно под строповочными петлями 19. С боковых сторон к
блоку присоединены закладные детали 13 для крепления дополнительных анкеров, размещаемых в теле грунта насыпи.
На верхней 17 и нижней 16 поверхностях близ лицевой поверхности 14 устроены каналообразные выемки 21. При стыковании смежных по высоте рядов блоков между каналообразными выемками 21 укладываются жгуты гидроизоляции 22. Аналогично этому в боковых 18 поверхностях устраиваются каналообразные выемки 23, между которыми при стыковании блоков укладываются вертикальные жгуты 24 гидроизоляции (фиг.4).
Для отвода воды, попадающей в полости 7 блоков, последние снабжены отверстиями 25, по которым вода уходит в тело насыпи и далее наружу (поскольку для насыпи по техническим условиям используются грунты с нормированными величинами степени фильтрации).
Блоки подпорной стенки монтируют на фундаменте или на предыдущем по высоте блоке таким образом, что полости 7 смежных по высоте блоков совмещаются, а строповочные петли 19 входят в углубления 20. Поэтому углубления 20 в плане соответствуют размерам строповочных петель 19, а по высоте Им обеспечивается небольшой запас:
м
n
h=к·h,м,
где где к=1,2-1,5 - коэффициент условий работы, б/р;
n
h - высота монтажной петли, м.
В полость 7 засыпают и утрамбовывают щебень или другой крупнопористый дренирующий материал. Для заанкеривания в грунте предназначены слои плоской георешетки 5, которые заходят между смежными по высоте блоками и зажимаются щебнем, расположенным в полости.
Для обеспечения некоторого наклона лицевой поверхности (фиг.1) положение по вертикали монтажной петли по отношению к углублению смещено в сторону насыпи на величину «а», где а≥0 и определяется по архитектурным соображениям из условия наклона лицевой поверхности подпорной стенки. В связи с таким смещением смещается и положение каналообразных выемок 21 вверху и внизу блока. Расстояние каналообразной выемки 21 до лицевой поверхности 14 вверху блока равно «в», а внизу «в-а» (фиг.2).
Дорожная насыпь с подпорной стенкой работает следующим образом. Вертикальная нагрузка от опорной конструкции и от собственного веса грунта насыпи воспринимается грунтами основания. Собственный вес подпорной стенки также через фундамент воспринимается грунтами основания. Горизонтальное давление грунта от опорной конструкции и собственного веса грунта воспринимается полотнищами плоской георешетки, уложенными между слоями грунта насыпи и подпорной стенки. При этом заделка полотнищ плоской георешетки 5 между слоями подпорной стенки обеспечивается зацеплением их о щебень или другой крупнопористый материал, расположенный в полостях слоев подпорной стенки. При необходимости дополнительная горизонтальная нагрузка может быть воспринята горизонтальными анкерами 12. Горизонтальные 22 и вертикальные 24 жгуты гидроизоляции обеспечивают непроницаемость лицевой поверхности для воды и тем самым хороший внешний вид.
Эффективность предлагаемой конструкции заключается в существенном снижении сроков сооружения, повышении технологичности, улучшении внешнего вида, отсутствии протекаемости швов между блоками.