ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ ПЛОЩАДКА НА СКЛОНЕ

Полезная модель относится к искусственным горизонтальным площадкам различного назначения, которые устроены на склонах гор и холмов, в частности, к посадочным площадкам для вертолетов, размещаемых в зонах популярных альпинистских, туристических маршрутов; на горнолыжных курортах и т.д.
В настоящее время известны горизонтальные площадки на склонах, включающие однорядные подпорные стенки, возведенные в нижней части участка, отведенного на склоне под строительство горизонтальной площадки, и засыпку, которая размещена между подпорной стенкой и верхней частью этого участка и образует горизонтальную поверхность. Однорядные подпорные стенки выполнены в виде одного ряда буронабивных свай, объединенных ростверком, (см. «Руководство по проектированию и устройству заглубленных инженерных сооружений», М., «Стройиздат», 1986, с.7, рис.1, 2.).
Известны также горизонтальные площадки на склоне, включающие подпорную стенку, содержащую два или три ряда буронабивных свай, объединенных ростверком, и засыпку, которая размещена между подпорной стенкой и верхней частью участка склона, отведенного под эту площадку и образует горизонтальную поверхность. (см. «Руководство по проектированию и устройству заглубленных инженерных сооружений», М., «Стройиздат», 1986, с.10, рис.11).
Характерной особенностью работы подпорных стенок, использованных в описанных выше площадках, является то, что при действии на поверхности засыпки статических нагрузок проявляется присущий этим стенкам эффект «наследственности». Сущность этого эффекта состоит в том, что после удаления нагрузки вызванные ею приращения напряжений в конструкциях исчезают лишь частично вследствие специфики взаимодействия грунта и сооружения. До приложения к системе «стенка-засыпка» внешней статической нагрузки на стенку действовало только распорное давление грунта. Внешняя статическая нагрузка на поверхности засыпки вызвала приращение этого распорного давления и, как следствие, увеличение прогиба стенки, смещения ее верха. После снятия нагрузки происходит лишь частичное возвращения стенки в обратном направлении, так как для полной обратной трансформации упругой линии стенки и возвращения верха стенки в исходное положение силы упругости стенки должны преодолеть отпорное (пассивное) сопротивление грунта засыпки, которое превышает распорное давление, как правило, в 10-15 раз. (см., например, А.Я.Будин «Тонкие подпорные стенки», Л. «Стройиздат. Ленинградское отделение», 1974, с.157-160). Указанный эффект «наследственности» значительно ограничивает сферу применения описанных выше горизонтальных площадок на склоне.
За прототип выбрана горизонтальная площадка на склоне, включающая подпорную стенку, выполненную из двух рядов свай возведенных в нижней части участка, отведенного на склоне под строительство этой площадки, объединяющий сваи ростверк, три анкерные сваи, связанные с ростверком посредством анкеров, и засыпку, которая размещена между подпорной стенкой и верхней частью этого участка и образует горизонтальную поверхность. (см. «Руководство по проектированию и устройству заглубленных инженерных сооружений», М., «Стройиздат», 1986, с; 10, рис.12.).
Применение в выбранной за прототип горизонтальной площадке на склоне анкерных свай, связанных с ростверком анкерами, позволяет в значительной степени нивелировать эффект «наследственности», вследствие чего на засыпку могут действовать большие (чем у описанных выше аналогов) статические нагрузки. Тем не менее эта площадка также имеет существенные недостатки.
Во-первых, стоимость ее возведения значительно выше, чем стоимость горизонтальных площадок на склоне, описанных выше в качестве аналогов.
Во-вторых, в прототипе использованы три анкерные сваи, но «как показывает практика, устройство более чем двух анкерных свай (анкерных опор) нецелесообразно, так как из-за невозможности обеспечить их одинаковое первоначальное натяжение и податливость анкеры неодинаково включаются в работу, и напряженное состояние конструкции не отвечает проектным предположениям», (см., А.Я.Будин «Тонкие подпорные стенки», Л. «Стройиздат. Ленинградское отделение», 1974, с.7). Таким образом, использование третьей анкерной сваи только дополнительно увеличила стоимость возведения горизонтальной площадки на склоне без гарантии получения дополнительного положительного результата.
В-третьих. Крутизна склона зависит от угла внутреннего трения грунта, причем каждому роду грунта соответствует свой угол трения. При возведении горизонтальной площадки подпорная стенка удерживает грунт (засыпку) под углом значительно превышающим угол внутреннего трения грунта, в связи с чем грунт засыпки стремиться сползти вниз по склону, а не расползаться по сторонам. В результате перед подпорной стенкой образуется спрессованный слой грунта засыпки, который не разрушаясь выдерживает значительные статические нагрузки. Вследствие этого горизонтальные площадки больших размеров на склоне (в том числе и выбранная за прототип) не снабжены подпорными стенками или другими ограждающими (от перемещения грунта засыпки) сооружениями по боковым сторонам.
Тем не менее, в случаях постоянного воздействия вибрации, возникающей от работы двигателей вертолетов, происходит разуплотнение грунта засыпки из-за чего он становится сыпучим, начинает расползаться по сторонам и огибая подпорную стенку устремляться вниз по склону. Постепенно верхний слой засыпки так сильно разуплотнится, что на верхней поверхности засыпки могут образоваться наклонные к горизонту плоскости (откосы), а это - совершенно недопустимо для вертолетных посадочных площадок.
В-четвертых, выбранная за прототип горизонтальная площадка на склоне обладает низкой сейсмостойкостью. Даже при небольших сейсмических колебаниях (3-4 балла) она будет разрушаться по той же схеме, которая описана выше (разрушение от постоянного воздействия вибрации), но значительно интенсивнее.
Техническая задача полезной модели состояла в разработке конструкции горизонтальной площадки на склоне, обладающей повышенной сеймостойкостью и устойчивостью к вибрационным нагрузкам.
Сущность полезной модели заключается в том, что горизонтальная площадка на склоне, включающая сваи и засыпку, снабжена железобетонной конструкцией, которая имеет в плане П-образную форму, свободные концы этой конструкции жестко связаны по меньшей мере с двумя сваями, которые размещены в верхней части участка склона по боковым границам горизонтальной площадки, при этом верхние грани всех поверхностей, образующих железобетонную конструкцию, выполнены горизонтальными, а нижние грани выполнены повторяющими рельеф склона. Кроме того, засыпка может быть снабжена арматурным каркасом.
Предлагаемая горизонтальная площадка на склоне обладает повышенной сейсмостойкостью и устойчивостью к вибрационным нагрузкам. При этом стоимость строительства заявляемой горизонтальной площадки меньше, чем стоимость строительства площадки выбранной за прототип.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вид в плане горизонтальной площадки на склоне, на фиг.2 - вид сбоку горизонтальной площадки на склоне с частичным разрезом.
Горизонтальная площадка на склоне включает сваи 1 и 2, размещенные по боковым границам горизонтальной площадки в верхней части участка склона 3, железобетонную конструкцию 4, которая имеет в плане П-образную форму и засыпку 5. Свободные концы железобетонной конструкции жестко связаны (например, замоноличены) с оголовками свай 1 и 2, выступающими над поверхностью грунта склона 3. Верхние грани 6 всех поверхностей, образующих железобетонную конструкцию 4, выполнены горизонтальными, а нижние грани 7 выполнены повторяющими рельеф склона 3. В зависимости от рельефа склона, физико-механических и гидрогеологических свойств грунта сваи 1 и 2 могут быть железобетонными, буронабивными или металлическими. Кроме того, в зависимости от физико-механических свойств грунта в верхней части участка склона 3, отведенного под строительство горизонтальной площадки, может быть размещено не только по одной свае по боковым границам этой площадки (как это показано на фиг.1), на также два куста свай, каждый из которых состоит из двух, трех и т.д. свай. Если горизонтальная площадка на склоне предназначена для посадки тяжелых, транспортных вертолетов, то засыпка может быть дополнительно снабжена арматурным каркасом (на чертежах не показан).
Горизонтальная площадка на склоне устраивается следующим образом: Проводят инженерно-геологические и гидрогеологические исследования грунта участка склона 3, отведенного под строительство горизонтальной площадки. На основании полученных данных, а также в зависимости от нагрузок, которые будут воздействовать на горизонтальную площадку, выбирают материал свай 1, 2 и глубину их заложения. Затем размещают указанные сваи 1, 2 в верхней части участка склона 3 по боковым границам горизонтальной площадки и устанавливают опалубку по границам этой площадки для создания железобетонной конструкции 4, которая имеет в плане П-образную форму. В опалубке размещают арматуру, после чего в нее заливают бетон, при этом одновременно осуществляют замоноличивание свободных концов железобетонной конструкции 4 с оголовками свай 1, 2, выступающими над поверхностью грунта склона 3. После набора бетоном проектной прочности опалубку убирают и производят засыпку 5. При необходимости засыпку 5 снабжают арматурным каркасом. Конструкцию арматурного каркаса и диаметр арматуры выбирают исходя из нагрузок, которые будут воздействовать на горизонтальную площадку.