устройство для укрепления оползней в сейсмических зонах

Формула изобретения

1. Устройство для укрепления оползней в сейсмических зонах, включающее сваи, заглубленные в несмещающийся грунт и имеющие шахматное расположение в плане, отличающееся тем, что в предварительно пробуренные глубокие отверстия с заглублением в несмещающийся грунт ниже поверхности скольжения поперек склона или возможному направлению оползня вставлены гибкие сваи, состоящие из трех арматур с треугольным расположением в плане, на которые надеты целые или полые бетонные элементы, разделенные мягкой прокладкой и стянутые с двух концов гибкой сваи болтами, к верхней части гибкой сваи прикреплен сеточный «фартук», имеющий в плане треугольную форму.

2. Устройство для укрепления оползней в сейсмических зонах по п.1, отличающееся тем, что ось гибкой сваи совпадает с нормалью к поверхности рельефа или имеет небольшой угол отклонения , =0-20°.

3. Устройство для укрепления оползней в сейсмических зонах по п.1, отличающееся тем, что заглубление гибкой сваи в несмещающийся грунт ниже поверхности скольжения, зависит от мощности удерживаемого пласта и колеблется от 0,5÷2,5 м.

4. Устройство для укрепления оползней в сейсмических зонах по п.1, отличающееся тем, что в качестве материала для сеточного «фартука» может использоваться металлическая плетеная или другая сетка и размещается на глубине 0,5÷1,0 м от поверхности земли.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к природоохранному обустройству горных и предгорных ландшафтов и может быть использовано в качестве противооползневого сооружения.

Известен способ возведения гибкого откосного крепления [1], у которого на подготовленном основании откоса уложено гибкое откосное крепление. Гибкое откосное крепление состоит из плетеной сетки, поверх которого укладывается высокопрочный бетон с облицовкой высокопрочным материалом. Гибкое откосное крепление закрепляется на откосе дамбы в узлах анкерами с раскрывающими оголовками. Недостатками данного технического решения являются:

- конструкция достаточно сложна и неэкономична применительно к сейсмическим зонам;

- низкая эффективность при необходимости анкеровать на большую глубину.

Наиболее близким техническим решением является способ крепления из забивных свай [2]. Сваи или шпоны располагают в шахматном порядке и заглубляют в несмещающийся грунт на глубину не менее 2 м. Их помещают в предварительно прорезанные на склоне или у его подножия скважины. Недостатком данного технического решения является:

- устройство представляет из себя жесткую конструкцию и малоэффективно для закрепления склонов в сейсмических зонах.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности защиты откоса от оползания в сейсмических зонах.

Поставленная цель достигается тем, что на оползневом склоне в коренной породе пробуриваются глубокие отверстия с заглублением в несмещающийся грунт ниже поверхности скольжения, поперек склону или возможному направлению оползня. В предварительно пробуренные глубокие отверстия с заглублением в несмещающийся грунт ниже поверхности скольжения вставляются гибкие сваи. Наиболее эффективным плановым расположением гибких свай в плане на оползаемом склоне является шахматное расположение. Гибкие сваи собираются предварительно и состоят из трех арматур с треугольным расположением в плане, на которые надеваются целые или полые бетонные элементы, разделенные между собой мягкой прокладкой. Такое плановое расположение арматур в теле гибкой сваи обеспечивает работу двух из них на растяжение при любом возможном варианте изгиба. На концах арматуры нарезана резьба, и бетонные элементы стягиваются с двух концов гибкой сваи болтами через металлический упорный элемент.

К верхней части гибкой сваи прикреплен сеточный «фартук», имеющий в плане треугольную форму. Сеточный «фартук» размещается на глубине 0,5÷1,0 м от поверхности земли и служит для усиления закрепления оползня, за счет сил трения и сцепления сетки с оползающим грунтом.

Ось гибкой сваи совпадает с нормалью к поверхности рельефа или имеет небольшой угол отклонения , =0÷20°. При такой установке гибкой сваи сейсмические нагрузки не будут разрушать ее.

Заглубление гибкой сваи в несмещающийся грунт ниже поверхности скольжения зависит от мощности удерживаемого пласта и колеблется от 0,5÷2,5 м.

В качестве материала для сеточного «фартука» может использоваться металлическая плетеная или другая сетка. Сеточный «фартук» имеет треугольную форму в плане и одним углом закреплен к гибкой свае и анкерует его в грунт.

Анкеровка оползающей массы гибкой сваей с сеточным «фартуком» является эффективным техническим решением, так как при сейсмических нагрузках свая может деформироваться, не теряя конструктивной целостности.

На фиг.1 изображено поперечное сечение закрепленного оползневого откоса гибкими сваями, общий вид; на фиг.2 - закрепленный оползневой откос гибкими сваями, вид сверху; на фиг.3 - узел Ф, на фиг.1; на фиг.4 - разрез 1-1 на фиг.3, вариант с целым сечением; на фиг.5 - разрез 1-1 на фиг.3, вариант с полым сечением.

В коренной породе 1 отрываются траншеи 2, имеющее шахматное расположение в плане, ниже поверхности скольжения 3. В траншею 2 вставляется гибкая свая 4, состоящая из арматуры 5, на которую надеваются цельные бетонные элементы 6 или полые бетонные элементы 7, между которыми имеется мягкая прокладка 8. Сверху и снизу гибкая свая 4 закрепляется болтами 9 поверх металлического упора 10. К гибкой свае 4, вверху, прикрепляется сеточный «фартук» 11.

Устройство для укрепления оползней в сейсмических зонах конструируется и работает следующим образом. На оползневом склоне в коренной породе 1 пробуриваются глубокие отверстия 2 с заглублением в несмещающийся грунт ниже поверхности скольжения 3, поперек склону или возможному направлению оползня (фиг.1). В предварительно пробуренные глубокие отверстия 2 с заглублением в несмещающийся грунт ниже поверхности скольжения 3 вставляются гибкие сваи 4 (фиг.2). Гибкие сваи 4 собираются предварительно и состоят из трех арматур 5 с треугольным расположением в плане, на которые надеваются целые 6 или полые 7 бетонные элементы, разделенные между собой мягкой прокладкой 8 (фиг.3). Такое плановое расположение арматур 5 в теле гибкой сваи 4 обеспечивает работу двух из них на растяжение при любом возможном варианте изгиба гибкой сваи 4 (фиг.4, 5). На концах арматуры 5 нарезана резьба, и бетонные элементы 6 и 7 стягиваются с двух концов гибкой сваи 4 болтами 9 через металлический упорный элемент 10.

К верхней части гибкой сваи 4 прикреплен сеточный «фартук» 11, имеющий в плане треугольную форму. Сеточный «фартук» 11 размещается на глубине 0,5÷1,0 м от поверхности земли и служит для усиления закрепления оползня, за счет сил трения и сцепления сетки с оползающим грунтом.

Ось гибкой сваи 4 совпадает с нормалью к поверхности рельефа или имеет небольшой угол отклонения , =0÷20°.

Заглубление гибкой сваи 4 в несмещающийся грунт ниже поверхности скольжения 3 зависит от мощности удерживаемого пласта и колеблется от 0,5÷2,5 м.

Предлагаемое устройство для укрепления оползней в сейсмических зонах дешевле известных технических решений. При этом долговечность и надежность работы этих сооружений больше, так как при сейсмических нагрузках сваи могут легко деформироваться, при этом не будет нарушаться конструктивная целостность.

Источники информации

1. Патент Российской Федерации № 2238368, МКИ E02D 17/20, Е02В 3/12. Способ возведения гибкого откосного крепления / Ламердонов З.Г.; заявл. 31.03.2003; опубл. 20.10.2004, бюл. № 29 (аналог).

2. Касьянов А.Е. Мелиоративное обустройство ландшафтов. Учебное пособие. - М.: МГУП, 2009, стр.100 (прототип).