Владельцы патента RU 2246587:
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении земляного полотна дорожных насыпей в районах распространения вечной мерзлоты. Берма дорожной насыпи, расположенная на поперечном уклоне местности, и непосредственно примыкающая к верховому откосу насыпи, и выполненная из фракционного скального грунта, содержит выполненные из недренирующего материала боковой противофильтрационный замок, расположенный в теле насыпи на естественной поверхности грунта рядом с бермой, и нижний противофильтрационный замок, расположенный ниже естественной поверхности грунта на контакте с нижней поверхностью бермы, и бокового противофильтрационного замка, при этом верхняя поверхность бермы превышает максимальный уровень h n поверхностного продольного водного потока в месте подошвы верхового откоса насыпи. Кроме того, тело бермы может быть частично заглублено ниже естественной поверхности грунта. Технический результат изобретения состоит в предотвращении размыва грунта насыпи, поперечной фильтрации сквозь тело насыпи и растепления грунтов основания насыпи. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
В Португалии развитие морского порта Синеса развивалось в экономически депрессивном регионе, где были установлены многие отрасли. В неевропейских промышленно развитых странах развитие портов было замечательным. Просто упомяните Японию, которая стала первой страной в мире по объему торговли. В дополнение к подлинным портам в Японии произошли крупные события, которые более или менее связаны с историческими портами и завоеваны морем. В последние годы Соединенные Штаты стали свидетелями окончательного отказа от концепции гавани на пристани и создания новых и важных контейнерных и специализированных грузовых контейнеров в целом.
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении земляного полотна дорожных насыпей в районах распространения вечной мерзлоты.
Известна берма, состоящая из обычного грунта, пригодного для ее сооружения, спланированная с поперечным уклоном в сторону поля (М.А.Фришман и др. “Земляное полотно железных дорог”, М., Транспорт, 1972, с.16).
В Нью-Йорке старая гавань, расположенная вокруг острова Манхэттен, рухнула на незначительном уровне движения, свидетельствуя о растущей активности в Порт-Элизабет. В Южной Африке сложились очень важные порты: просто упомяните о заливах Салдана, Кейптауне и заливе Ричардс. В некоторых случаях рост портов в развивающихся странах был замечательным, поскольку отсутствие эффективных портов в течение длительного времени являлось радикальным ограничением взаимозаменяемости с развитыми странами. Важные достижения были достигнуты в арабских странах, стоящих перед Средиземноморьем, Атлантическим океаном и Персидским заливом.
Использование ее на вечной мерзлоте юго-восточной части криолитозоны России увеличит опасность деградации мерзлоты в грунтах оснований.
Наиболее близкой к предлагаемой является берма, состоящая из скального материала, примыкающая непосредственно к верховому откосу насыпи, расположенной на поперечном уклоне местности (Г.Н.Жинкин, И.А.Грачев “Особенности строительства железных дорог в районах распространения вечной мерзлоты и болот”, М., УМК МПС России, 2000 г., с.86-87).
Портовые оборонительные работы. - Теоретические и экспериментальные исследования в этом отношении сопровождались важными достижениями, позволяющими добиться значительного прогресса в области понимания физических явлений и правильного размера. Важный вклад был дан, поскольку он, к сожалению, неизбежен в той области, где границы безопасности очень ограничены, путем точного анализа столкновений во многих работах, анализ, сделанный возможным благодаря наличию мер прямого движения волн и прогрессу аналитические приборы и лабораторное оборудование.
Эта берма не предотвращает фильтрацию поверхностных вод сквозь тело насыпи, что вызывает растепление мерзлоты.
Предлагаемым изобретением решается задача предотвращения размыва грунта насыпи, поперечной фильтрации сквозь тело насыпи и растепления грунтов основания насыпи (сохранение естественного положения верхней границы вечной мерзлоты).
Следует отметить, что были отмечены серьезные недостатки вертикальных работ на стене, но недостатки были в гораздо большей степени, чем в прошлом, отливки, особенно если они были оштукатурены в высоких швах. Чиприано, Триполи, Аржева, Ашдода. Что касается вертикальных стен, самыми важными достижениями в Италии являются порты Генуи и Вольтри, Порто Торрес, Гела, Палермо, Неаполь, Манфредония, Анкона, Бриндизи и Чивитавеккья.
Никаких серьезных изменений в скелетных работах не было, по сравнению с проверенными примерами прошлого, но больше внимания уделялось ограничениям на фоне и проблемам фундамента. Для многих работ было проведено точное моделирование. В одной из самых последних работ в надстройке были введены варианты, установленные с вертикальной стены; В качестве альтернативы реализованному решению он был разработан, возможно, более перспективным, с круглыми коробками, а не призматическими, для достижения гидравлических и структурных преимуществ.
Для достижения указанного технического результата берма дорожной насыпи, расположенная на поперечном уклоне местности, и непосредственно примыкающая к верховому откосу насыпи, и выполненная из скального фракционного грунта, содержит расположенный в теле насыпи на естественной поверхности грунта рядом с бермой выполненный из недренирующего материала боковой противофильтрационный замок и нижний противофильтрационный замок, выполненный также из недренирующего материала и расположенный ниже естественной поверхности грунта на контакте с нижней поверхностью бермы и бокового противофильтрационного замка, при этом верхняя поверхность бермы превышает максимальный уровень “h n ” поверхностного продольного водного потока в месте подошвы верхового откоса насыпи, а размеры бермы определяют из условий
Примеры таких работ находятся в Дании и Англии с дополнительным вариантом, который предполагает введение разрыва между вертикальной стеной ниже уровня середины моря и наклоном выше уровня. С этим положением можно принимать жесткие защитные сооружения даже при наличии таких задних фонарей, чтобы вызвать волны, нарушающие работу.
Интересный пример применения был в порту Марса Брега в Ливии, с подмостками, построенными в Мессине и отбуксированными на место работы. Интересной новинкой в области вертикальных стеновых работ является введение так называемых стенных работ с демпфирующей камерой, впервые используемой в Канаде. Принятие перфорированной стенки обеспечивает высокую поглощательную способность энергии движения волны и, следовательно, по крайней мере теоретически, позволяет устранить некоторые типичные дефекты плоских вертикальных стеновых работ.
в б =m 1 в n ,
где в б, в n - ширина соответственно бермы и верхней поверхности водного потока, м;
m 1 =0,3-1 - коэффициент, учитывающий местные условия, (б/р).
Кроме того, берма может быть частично заглублена ниже естественной поверхности грунта при малом поперечном уклоне местности.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где
К ним относятся выступы, явления раскопок на заднем плане, высокие субадрессы. Фактически, было показано, что большая эффективность перфорированной стенки с демпфирующей камерой ограничена довольно узким диапазоном циклов движения волн, причем возрастание возрастает с увеличением времени. С экономической точки зрения, это, по-видимому, не имеет реальных преимуществ в использовании перфорированных стен, что поэтому весьма ограничено в области оборонных работ, но более распространено в области произведений искусства. приложений в Неаполе и Порту-Торресе, в последнем случае решение было принято для предотвращения чрезмерного перекрытия и, следовательно, повреждения конвейерной ленты, проходящей вдоль верхней части стены.
на фиг.1 изображено поперечное сечение насыпи с бермой предлагаемой конструкции;
на фиг.2 изображен вариант бермы предлагаемой конструкции с частичным заглублением тела бермы в грунт основания.
Насыпь на просадочных вечномерзлых грунтах содержит тело насыпи 1 из обычного грунта, пригодного для ее сооружения, отсыпанное на грунте основания 2 с естественной поверхностью 3, технологическую отсыпку 4 из крупнообломочного грунта, боковой противофильтрационный замок 5 из недренирующего материала, например глины, нижний противофильтрационный замок 6 из недренирующего материала, также, например из глины, берму 7 из скального фракционного грунта. Боковой и нижний противофильтрационный замки могут быть выполнены также из гидроизоляционного, керамического и т.п. материалов. Элементы 5, 6, 7 устраиваются с верховой стороны насыпи при наличии поперечного уклона. Стрелкой 8 показано направление потока поверхностных вод, которые формируют зеркало открытой воды с верхним уровнем 9 и шириной в n . Позицией 10 показано положение верхней границы вечной мерзлоты на момент окончания теплого периода года.
За последние тридцать лет произошли некоторые интересные стадии развития в отношении отливок. Первоначально мантии были в основном состояли из больших естественных валунов, а также из искусственных валунов куба или параллелепипеда. Появление многочисленных специализированных лабораторий и распространение морских гидравлических исследований между тем, чтобы получить более точные знания о наилучшем материальном расположении в теле работ и облачениях, что привело к отказу от двузубых плащей и обычных скал.
В то же время им было предложено искать валуны, которые улучшить степень взаимного соединения и тем самым снизить затраты на равную производительность. Исследование привело к высокоразвитым решениям, в которых появление структурной прочности было недооценено последствиями, которые в некоторых случаях были катастрофическими.
При малом поперечном уклоне “α ” местности ширина водного потока может оказаться достаточно большой, что ухудшит температурный режим грунта основания или приведет к необходимости дополнительных расходов на берму. В связи с этим при малых значениях “α ” тело бермы 7 частично заглубляется ниже естественной поверхности грунта основания насыпи. В этом углублении также фильтруется вода (фиг.2).
В то же время было обнаружено, что даже самые надежные валуны были очень чувствительны к повторяющимся ударным нагрузкам и может привести к крупному краху, как в случае структурно более слабых валунов. Вышеупомянутые соображения в последние годы были предпосылкой для искусственных валунов очень компактного и надежного типа, хотя и имели форму, предназначенную для неравномерной укладки, чтобы избежать чрезмерной непроницаемости мантии и стен.
В то же время был дан импульс решениям, связанным с использованием естественных валунов с не слишком высокими размерами, расположенных в соответствии с равновесными конфигурациями, типично моделируемыми движением волн. Иногда предпочтительно размещать валуны в соответствии с естественным уклоном, и пусть это будет само море, чтобы «ваять» баланс баланса. Результаты, достигнутые до сих пор с помощью этого решения, являются удовлетворительными, за исключением областей заголовков, где предлагается использовать альтернативные решения.
Насыпь с бермой предлагаемой конструкции работает следующим образом. В результате теплового воздействия насыпи 1 на вечномерзлые грунты оснований в установившемся режиме в конце теплого периода формируется нулевая изотерма 10. У подошвы откосов насыпи в большинстве случаев имеет место некоторое понижение нулевой изотермы, т.е. увеличение глубины сезонного оттаивания. В центре насыпи нулевая изотерма повышается и может заходить в тело насыпи.
В области кастинговых работ все еще необходимо отметить прогресс, достигнутый в сокращении дренажа и внимание к деликатной области головы. Это еще нужно помнить очень инновационное решение, сделанное в бухте Салдана в Южной Африке, где оборонительная работа была полностью выполнена с песком, выгруженным внутри гавани. В этом типе плотины значительное перемещение поперечного профиля было принято априори, как сезонно, так и после каждого крупного шторма, в то время как контурная конфигурация обеспечивает отсутствие важной продольной транспортировки материала.
С верховой стороны по направлению 8 поверхностные воды подступают к телу насыпи и скапливаются, образуя водный поток, имеющий верхнюю поверхность 9 шириной в n и направленный вдоль подошвы насыпи в сторону продольного понижения поверхности. Если вода, образующая у подошвы верхового откоса насыпи подпор “h n ”, начнет фильтроваться сквозь тело насыпи 1 вдоль ее подошвы, образуемой естественной поверхностью 3 грунта, то может произойти резкое растепление грунта основания, понижение нулевой изотермы 10 и последующее развитие деформаций насыпи. Опасность возникновения поперечной фильтрации увеличивается в связи с наличием технологической отсыпки 4 из крупнообломочного грунта, устраиваемой в большинстве случаев при устройстве насыпей на сильнопросадочных грунтах для проезда транспорта, отсыпающего тело насыпи. Чтобы не допустить поперечной фильтрации, устраивают боковой противофильтрационный замок 5 и нижний противофильтрационный замок 6 из недренирующего грунта, например глины. Указанные замки препятствуют фильтрации воды как через тело насыпи, так и под ее подошвой и направляют водный поток вдоль насыпи в направлении понижения продольного профиля. Берма из скального грунта в летний период играет роль защиты насыпи от размыва.
Некоторые интересные разработки также имели инновационные или нетрадиционные оборонительные работы, такие как плавающие пристыкованные на дне, прерывистые работы и подводные барьеры. Работа в порту. - Что касается этих работ, эволюции касались как размера, так и режимов исполнения, которые повлияли на нововведения, внедренные в области фондов и сборных конструкций. Почти полностью исключенные из употребления, были типичные режимы исполнения прошлого, такие как коробки сжатого воздуха, для высокой стоимости и рисков, связанных с их реализацией.
При наличии поверхностной воды коэффициент теплопередачи на поверхности резко изменяется: травяной покров уже не является термическим сопротивлением, а коэффициент теплоотдачи от грунта к воздуху (порядка 20 ккал/(м 2 · час· град) изменяется на коэффициент теплоотдачи от грунта к воде (порядка 400 ккал/(м 2 · час· град)). В результате термическое сопротивление от значения порядка приближается к нулю, что резко увеличивает приток тепла в грунты. В зимнее время тело бермы 7 работает как каменная отсыпка, где основное место занимает не кондуктивный, а конвективный теплоперенос, поэтому происходит дополнительное охлаждение грунтов. В результате тепловой баланс за год в зоне водного потока не меняется по сравнению со случаем отсутствия канавы или изменяется в сторону отрицательного значения.
Для всех типов док-станций, как массивных, так и повседневных, часто используются решения с антиотражающей способностью, чтобы смягчить волновую волну в защищенных водных зеркалах. Конечно, для карманных компьютеров или Переборки вынуждены принимать высокое отражение стен.
Еще один аспект, на который обращают внимание, - это эрозия подножия стен, вызванная действием пропеллеров кораблей, что привело к разрушительным бедствиям на некоторых причалах, действие проявлялось с большей интенсивностью, чем в прошлом из-за увеличения мощности движительных тел кораблей и буксиров, а также распространения судов с высокой маневренностью, с одним или двумя главными кормовыми винтами и «крестовиной в носовой части».
Чтобы тепловой баланс в зоне водного потока был требуемой величины, необходима сопоставимость ширины бермы “в б ” и водного потока “в n ”. В лучшем случае в б должно быть равно в n . Однако при берме, отсыпанной из крупного камня, как показывает опыт, в б может составлять порядка 0,3в n , т.е. можно сформулировать условие
в б =m 1 в n ,
Среди наиболее интересных итальянских достижений - стены стен портов Кальяри и Гиоя Тауро, состоящие из больших перегородок Т, прикрепленных к голове в первом случае к переборкам, во втором случае с опрокидывающимися полюсами. Макет также был выбран в связи с необходимостью адекватной поддержки взлетно-посадочной полосы доковых кранов. Массовое решение широко распространено не только в Италии, но и за рубежом. В области стен «асфальта» был достигнут прогресс в размерах и в режимах выполнения армированных, простых или предварительно сжатых бетонных панелей.
где m 1 =0,3-1,0 - коэффициент, учитывающий местные условия, (б/р).
Опыт показывает, что охлаждающий эффект бермы увеличивается с увеличением ее высоты. В связи с этим при уменьшении ширины должна увеличиваться высота, что позволяет сформулировать второе условие
где F б и F n - площадь поперечного сечения соответственно бермы и водного потока, м 2 .
Поперечные секции сборных элементов обычно имеют центральное отверстие с функцией освещения и подачи воды для облегчения вставки. выполненных с использованием техники наклонных тяговых стержней «активного» типа, включая заземляющую лампу, причем стержни-стержни первоначально инициируются при напряжении, сравнимом с таковым последнее упражнение.
Стальные шкивы широко используются как в Северной Америке, так и в Соединенных Штатах, что делает его наиболее широко используемым типом для открытого моря, а также в варианте нескольких стержней и датских. Решение обсадной колонны имеет много важных применений в Италии и за рубежом. Иногда настенные вариации использовались для уменьшения явления заполнения в портах. Интересное решение было разработано для набережной Триана, Триест, где в качестве опорных пилонов использовались высокие и узкие коробки.
В случае замерзания воды часть каменной отсыпки над уровнем воды должна продолжать работать, поэтому третье условие можно сформулировать следующим образом:
где h б и h n - высота в месте подошвы откоса насыпи соответственно бермы и водного потока, м.
1. Берма дорожной насыпи, расположенная на поперечном уклоне местности, непосредственно примыкающая к верховому откосу насыпи и выполненная из фракционного скального грунта, отличающаяся тем, что она содержит выполненные из недренирующего материала боковой противофильтрационный замок, расположенный в теле насыпи на естественной поверхности грунта рядом с бермой, и нижний противофильтрационный замок, расположенный ниже естественной поверхности грунта на контакте с нижней поверхностью бермы, и бокового противофильтрационного замка, при этом верхняя поверхность бермы превышает максимальный уровень h n поверхностного продольного водного потока в месте подошвы верхового откоса насыпи, а размеры бермы определяют из условий:
Особенность этих коробок должна строиться с наибольшим основанием, расположенным горизонтально в сборном бассейне, содержащемся на дне, чтобы они были ослаблены, размещены с основанием в вертикальном положении с соответствующим манометром для жидкого балласта и, наконец, опирались на упаковка коробка. На участке причала ящики опирались на стойкие колонны, полученные методом струйной затирки.
Многочисленные стены гальки все еще были построены с использованием техники перекрытия сборных валунов, с различными вариантами для спасения бетона или путем надлежащего изгиба валунов или путем уменьшения тяги земли с помощью отдельных валунов. Интересно, что были некоторые решения, направленные на получение поглощающей способности поверхностных волн с помощью камеры, заполненной естественными валунами.
где, - ширина соответственно бермы и верхней поверхности водного потока, м;
F б, F n - площадь поперечного сечения соответственно бермы и водного потока, м 2 ;
h б, h n - высота соответственно бермы и водного потока в месте подошвы верхового откоса насыпи, м;
0,3÷1 - коэффициент, учитывающий местные условия (б/р).
2. Берма дорожной насыпи по п. 1, отличающаяся тем, что берма частично заглублена ниже естественной поверхности грунта.
Очертание профиля земляной плотины зависит от грунтов, из которых возводится насыпь, типа и высоты плотины, характера грунтов основания и условий строительства.
Исходя из гидростатического распределения давления грунта в земляной насыпи, следует, что чем она выше, тем более пологим должен быть откос. Проектное заложение откосов должно обеспечить устойчивость плотины в течение всего эксплуатационного периода. Чтобы убедиться в устойчивости откосов, выполняют статические расчеты, в которых определяют коэффициент запаса. Во всех случаях, когда фактический коэффициент запаса оказывается равен или больше нормативного, плотина считается устойчивой. В существующей методике расчета поперечный профиль плотины должен быть известен, поэтому нужно предварительно задаваться заложением откоса, а затем расчетом подтвердить правильность принятого очертания плотины и ее устойчивость.
Для этого пользуются данными, полученными на основе опыта плотиностроения. Ориентировочные значения коэффициента заложения откосов в зависимости от высоты плотины и вида грунта тела плотины можно назначать по таблице 19.
Для высоких плотин такие рекомендации дать трудно, поэтому приходится в каждом отдельном случае учитывать возможное неблагоприятное сочетание факторов, от которых зависит устойчивость откоса, задаваться различными значениями коэффициентов откоса и решать задачу методом постепенных приближений. В ответственных сооружениях при назначении откосов используют данные лабораторных исследований или проводят натурные испытания.
Откосы земляных плотин могут быть с постоянным (для низких), переменным (для средних и высоких) заложением (рис. 36). В плотинах с переменным заложением откосов объем насыпи значительно сокращается (на рисунке 36, б заштрихованная часть показывает излишний объем) по сравнению с откосами постоянного заложения. Изменение коэффициента заложения откосов не должно быть резким: до 0,5 на каждом переломе.
Рис. 36 Заложение откосов плотины:
а
- постоянное; б
- переменное без берм; в
- переменное с бермами.
Верховые откосы плотин всегда более пологи, чем низовые (табл. 19), поскольку устойчивость откоса зависит от угла внутреннего трения, который для грунтов, насыщенных водой, меньше, чем для сухих.
Применяя вместо переменного постоянное заложение откоса по всей высоте плотины, коэффициент откоса следует брать по наиболее пологому участку, т. е. участку, расположенному у основания плотины (рис. 36,б ).
Переломы откосов по высоте плотины делают через 10-15 м , при этом изменение заложения может быть осуществлено без берм (рис. 36,б ) или с бермами (рис. 36,в ). Последний вариант лучше, как это следует из основных задач, выполняемых бермами.
Бермы устраивают как на низовом, так и верховом откосах. Они служат для:
Облегчения производства работ по покрытию откосов;
Создания более устойчивого упора для крепления откоса;
Включения в тело плотины строительных перемычек;
Осуществления перехода от одного заложения откоса к другому;
Перехвата и отвода дождевых и талых вод, стекающих с вышерасположенной части откоса;
Надзора и ремонта откоса в процессе эксплуатации;
Прокладки дороги;
Сопряжения откоса плотины с дренажем, выполненным в виде дренажной призмы.
Первые четыре пункта из перечисленных можно отнести к верховому откосу, а остальные - к низовому.
Поскольку бермы верхового откоса необходимы главным образом для производственных условий, размеры их и местоположение принимают, исходя из принятой организации работ. Так, при креплении откосов сборными плитами ширина бермы зависит от базы подъемных кранов, а расстояние между бермами по высоте - от вылета стрелы (рис. 37). В случае, когда бермы предназначены только для создания упора, ширина их равна 1,5-2,0 м . Если по условиям производства работ бермы не требуются, а упоры крепления устраивают непосредственно на откосе, верховые откосы могут быть без берм.
Низовые откосы плотин средней высоты и тем более высоких, как правило, имеют бермы. В низких плотинах бермы обычно - отсутствуют, но не исключена возможность и для них устройства одной бермы.
При интенсивных осадках (ливнях) наблюдаются значительные деформации откосов. Стекающая вода
Рис. 37. Размещение берм на верховом откосе плотины при укладке
плит кранами.
после дождей, образуя ручейки, постепенно размывает грунт откоса.
Для предупреждения размыва требуется усиленное крепление, так как обычное крепление не в состоянии противостоять большим скоростям потока воды. Бермы на откосе сокращают путь струек, уменьшают их интенсивность и скорости, тем самым, исключая применение усиленного крепления.
На низовом откосе бермам придают односторонний поперечный уклон в пределах 2-4% с направлением в сторону верхнего бьефа.
Ширину берм назначают в пределах 1,5-2,0 м
,
если по каким-либо причинам не требуется ее увеличения, например при устройстве проезда. Ширина бермы в этом случае должна отвечать габаритам транспортных средств.
Для сбора дождевой воды, стекающей по откосу, на берме устраивают кюветы-канавки, располагая их на внутренней стороне. Собранная вода стекает по лоткам, проложенным по откосу, под углом 45° к бровке. Конец лотка примыкает к канавке, идущей у подошвы откоса, сопрягаемого с поверхностью земли. По этой канавке в нижний бьеф стекает вода, просочившаяся через тело плотины, и дождевая вода, поступающая из лотков. Схема размещения кюветов, лотков и сборных канавок приведена на рисунке 38.
Рис. 38 Размещение кюветов, сбросных лотков и сбросных канавок на низовом откосе:
а
- вид на плотину с нижнего бьефа; б
- поперечный разрез плотины; в
- деталь бермы; 1
- кювет вдоль бермы; 2
- лотки для спуска дождевой воды; 3 -
канавка для сбора фильтрационной воды; 4
- кювет с одеждой; 5 - укрепленная бровка.
