Земляное сооружение

53) УДК 629.12. ,011.567.3 (088. бликовано 07.02.83. Бюллетень5 ввя пе двлаы бликования описания 17,02.83 рмтяя Дата и к У я2) Авторы изобретен Среднеазиатское отделение Всесоюзногопроектно-изыскательского и научно-исслеинститута Гидропроект им. С. Я. Жук 71) Заявител 54) ЗЕМЛЯНОЕ СООРУЖЕНИЕ Изобрете подземных т жет быть и ментационн нелей, водо сечений, соо тин из грунИзвестно щее насыпь ительству ях и мойстве:ценых тунбольших оких плоние относится к стро рубопроводов в насып спользовано при устро ых потери, транспорт отводов и водосбросов ружаемых в теле выс товых материалов, земляное сооружение, .и расположенную под включаю- насыпью Особенностью возведения этого сооружения является необходимость обеспечения несущей способности труб (обделок трубопроводов) в условиях значительных давлений грунта. Например, при высоте насыпи 200 в 3 м у ее основания, где размещается труба, удельное вертикальное давление грунта достигает 40 - 60 кгс/см, горизон тальное - 20 - 30 кгс/см. Для обеспечения устойчивости и прочности трубы в этом случае последней придается значительная жесткость, Из-за разной сжимаемости трубы.и находящегося рядом с йей грунта насыпи происходит скачок в осадках масс грунта над сооружением и возле сооружения, При этом в насыпи выше верха сооружения образуются две вертикальные плоскости скольжения, касательные к внешним поверхностям стенок сооружения, по которым на сооружение передается дополнительная нагрузка, определяемая касательными напряжениями на вертикальных плоскостях скольжения. Натурными наблюдениями, экспериментальными исследованиями и теоретическими расчетами установлено, что вследствие неодинаковой осадки грунта насыпи над сооружением и возле него вертикальное давление на трубу увеличивается в 1,5 - 1,8 раза по сравнению с давлением грунта, обусловленным весом столба насыпи над трубой. Как по эксплуатационным, так и по строительным усло виям, трубы,. предназначенные для сброса и отвода больших расходов воды, как правило, выполняются корытообразного сечения, В этом случае необходимая по условиям прочности и устойчивости их толщина (толщина обделки) при высоте насыпи над трубой 200 - 300 и может достигнуть 10 - 12 м. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому резуль 994623тату является земляное сооружение, включающее насыпь и расположенную под насыпью трубу с разгружающим устройством. Разгружающее устройство выполнено в виде упругой прокладки, введенной на контакте трубы с грунтом. В качестве материала для такой прокладки рекомендуется применять пористую резину, упругие синтетические материалы. В случае необходимости упругость прокладки может регулироваться механически, гидравлически или пневматически 2.Недостатком указанного технического решения применительно к подземным сооружениям глубокого заложения является невозможность создания вокруг трубы зоны с пониженными напряжениями. Грунтовый материал насыпи, обладая свойствами сыпучего тела, в окрестности подземного сооружения перемещается совместно с деформируемой упругой прокладкой. Образованная при этом зона разуплотненного грунта, вследствие высокого уровня внутренних напряжений в теле насыпи, вызывает повышенную ее деформацию, что, в свою очередь, приводит к дополнительному перемещению грунтовых масс в разуплотненную область насыпи, которые с течением времени законсолидируют зону разуплотнения грунта в насыпи вокруг сооружения.Цель изобретения - уменьшение давления грунта на трубу.Указанная цель достигается тем, что земляное сооружение включает насыпь и расположенную под насыпью трубу с разгружаю щи м устройством, причЕм разгружаюгцее устройство выполнено в виде примыкающих непосредственно к боковым сторонам трубы на всю ее высоту и пропитанных вяжущим составом призм из материалов с повышенной по сравнению с материалом насыпи жесткостью, при этом каждая призма имеет откОс, ориентированный в противоположную от трубы сторону.На чертеже изображено земляное сооружение, поперечное сечение.Земляное сооружение включает насыпь 1,сооруженную на скальном основании 2. Поднасыпью на поверхности скального основания размещена труба 3 с разгружающим устройством 4.Разгружающее устройство выполнено в виде примыкающих непосредственно к боковым сторонам трубы на всю ее высоту и пропитанных вяжущим составом призм5 и 6 из материалов с повышенной по сравнению с материалом насыпи жесткостью, формула изобретения 5 0 15 20 25 ЭО 35 40 причем каждая призма имеет откос, соответственно 7 и 8, ориентированный в противоположную от трубы сторону.Каждая призма может быть выполнена из сухой каменной кладки, крупнообломочных грунтовых материалов, с последующим закреплением цементным раствором, смолами и другими вяжущими составами.Объем призм определяется из условия приближения величин их деформаций к деформациям трубы.Введение призм, распластанных по форме с откосами, ориентированными в противоположную от трубы сторону и имеющих жесткости, приближающиеся к жесткости трубы 3, исключает концентрацию внутренних напряжений в насыпи в зоне трубы и выравнивает вертикальные перемещения в зонах насыпи 1 и 11, что предотвращает образование в насыпи выше трубы вертикальных плоскостей 9 и 10 скольжения, посредством которых на трубу передается дополнительная нагрузка,Призмы, обладая устойчивостью при сдвиге, воспринимают на себя силы бокового распора в теле насыпи, исключая тем самым боковые давления грунта насыпи на трубу, В результате толщина трубы может быть уменьшена в 2 - 2,5 раза по сравнению с толщиной трубы, возводимой без предлагаемого раз гружающего устройства. Земляное сооружение, включающее насыпь и расположенную под насыпью трубу с разгружающим устройством, отличающееся тем, что, с целью уменьшения давления грунта на трубу, разгружающее устройство выполнено в виде примыкающих непосредственно к боковым сторонам трубы на всю ее высоту и пропитанных вяжущим составом призм из материалов с повышенной по сравнению с материалом насыпи жесткостью, причем каждая призма имеет откос, ориентированный в противоположную от трубы сторону. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Клейн Г. К. Расчет труб, уложенных в земле. Государственное издательство строительной литературы. М., 1951, с. 21 - 31.2. Патент ГДР53637, кл. 84 а, 31/10, опублик. 20.01.67 (прототип).алнКорректорПодписнота СССРытийаб., д. 4(5Проектная Составитель Ю. Эглес актор Т. Парфенова Текред И. Верес аз 551/10 Тираж 671 ВНИИПИ Государственного комите по делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж - 35, Раущская н Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.