RU2305730C1 - Device for road embankment slope consolidation - Google Patents
Device for road embankment slope consolidation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2305730C1 RU2305730C1 RU2006106141/03A RU2006106141A RU2305730C1 RU 2305730 C1 RU2305730 C1 RU 2305730C1 RU 2006106141/03 A RU2006106141/03 A RU 2006106141/03A RU 2006106141 A RU2006106141 A RU 2006106141A RU 2305730 C1 RU2305730 C1 RU 2305730C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- subgrade
- slope
- saturated
- embankment
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано при реконструкции земляного полотна, его ремонте и проведении противооползневых мероприятий на откосах в процессе эксплуатации дорог.The invention relates to the field of road construction and can be used in the reconstruction of the subgrade, its repair and anti-landslide measures on slopes during the operation of roads.
При динамических воздействиях подвижных нагрузок, обводненности и изменении реологических свойств грунтов в теле земляного полотна и его откосах возникают касательные силы, вызывающие отслоение откосной части с захватом бровки основной площадки, а на железной дороге часто до концов шпал и верхнего строения пути, со смещением грунта к подошве откоса, что приводит к потере устойчивости не только откосов, но и земляного полотна в целом.Under the dynamic effects of moving loads, water cut and changes in the rheological properties of soils in the body of the subgrade and its slopes, tangential forces arise, causing the slope to peel off with the capture of the edge of the main site, and on the railway often to the ends of the sleepers and the upper track structure, with the soil shifted to the bottom of the slope, which leads to the loss of stability not only of the slopes, but also of the subgrade as a whole.
Причиной потери устойчивости откосов может быть наличие водонасыщенных зон под балластной призмой, в балластных шлейфах и замкнутых балластных углублениях, образовавшихся при досыпке и уширении земляного полотна, просадках и пучинных процессах при сезонном промерзании и оттаивании грунтов и в районах деградации вечной мерзлоты.The reason for the loss of stability of slopes may be the presence of water-saturated zones under the ballast, in ballast plumes and closed ballast depressions formed during the addition and broadening of the subgrade, subsidence and abyss processes during seasonal freezing and thawing of soils and in areas of permafrost degradation.
Потеря устойчивости откосов выражается в появлении и прогрессирующем развитии оползневых зон, что приводит к возникновению аварийных ситуаций.The loss of stability of the slopes is expressed in the appearance and progressive development of landslide zones, which leads to emergencies.
Известно устройство для укрепления откосов земляного полотна, выполненное в виде анкерной конструкции, состоящей из трубчатого корпуса, натяжного устройства и железобетонной плиты, соединенной с корпусом с возможностью осевого перемещения (см. "Альбом чертежей конструкций групповых технических решений для усиления деформирующихся насыпей", с.44, МГУПС МПС, М., 2002 г.). Укрепление откосов достигается погружением анкерной конструкции в тело земляного полотна одним концом с последующим прижатием к откосу посредством натяжного устройства железобетонной плиты, надетой на другой конец анкерной конструкции.A device for strengthening the slopes of the subgrade, made in the form of an anchor structure consisting of a tubular housing, a tension device and a reinforced concrete slab connected to the housing with the possibility of axial movement (see "Album of drawings of designs of group technical solutions for reinforcing deformable embankments", p. 44, MGUPS MPS, M., 2002). Strengthening the slopes is achieved by immersing the anchor structure in the body of the subgrade with one end, followed by pressing it to the slope by means of a tension device of a reinforced concrete slab worn on the other end of the anchor structure.
Недостаток этого устройства заключается в том, что оно не обеспечивает осушения водонасыщенных зон в теле земляного полотна. Кроме того, область применения его ограничена грунтами, показатель консистенции которых J≤0,25. В других грунтах в условиях подъема грунтовых вод, подтопления, других причин, вызывающих избыточное увлажнение грунтов тела земляного полотна, граница оползневого скольжения смещается к оси пути, захватывает область размещения анкерных конструкций, которые перемещаются вместе с оползнем, теряя свои анкерные свойства.The disadvantage of this device is that it does not provide drainage of water-saturated zones in the body of the subgrade. In addition, its scope is limited to soils, the consistency index of which is J≤0.25. In other soils, under conditions of rising groundwater, flooding, and other reasons causing excessive soil moisture in the body of the subgrade, the landslide sliding boundary shifts to the axis of the path, captures the area of placement of anchor structures that move with the landslide, losing their anchor properties.
К недостаткам устройства можно отнести также снижение сил прижатия железобетонной плиты к откосу в процессе интенсивного выветривания грунта при атмосферных воздействиях в сочетании с динамическими от подвижных нагрузок, вначале вокруг плиты, затем под ней, в результате чего железобетонная плита теряет контакт с грунтом откоса, исчезает момент сил, удерживающий грунт от смещения. Грунт сползает к подошве откоса, выворачивая ничем не удерживаемую анкерную конструкцию из тела земляного полотна.The disadvantages of the device can also include a decrease in the pressing force of the reinforced concrete slab to the slope during intensive weathering of the soil under atmospheric influences in combination with dynamic from moving loads, first around the slab, then below it, as a result of which the reinforced concrete slab loses contact with the slope ground, the moment disappears forces holding the soil from displacement. The soil slides to the bottom of the slope, twisting the unsupported anchor structure from the body of the subgrade.
Известно устройство для укрепления откосов за счет осушения водонасыщенных зон в теле земляного полотна (см. "Справочник по земляному полотну эксплуатируемых железных дорог", с.255, изд. Транспорт, М., 1978 г.). Это устройство принято за прототип.A device for strengthening slopes due to the drainage of water-saturated zones in the body of the subgrade (see. "Guide to the subgrade of operated railways", p.255, ed. Transport, M., 1978). This device is taken as a prototype.
Устройство выполнено в виде поперечной дренажной системы, включающей поперечную дренажную скважину, имеющую устье, ствол и забой, доведенный до водонасыщенной зоны с размещенным в ней водозаборным устройством. Ствол скважины укреплен от обрушения грунта керамиковыми или асбоцементными трубчатыми секциями раструбного типа, входящими одна в другую и образующими, таким образом, составную дренажную трубу, один конец которой направлен в сторону водонасыщенной зоны и соединен с водозаборным устройством, а другой конец выведен со сливным уклоном на поверхность откоса и снабжен бетонным оголовком, погруженным в тело земляного полотна на глубину, равную двум диаметрам дренажной трубы. Недостаток устройства заключается в снижении эффективности и надежности его работы при просадках тела земляного полотна, вызванных уплотнением нижележащих слоев грунта, суффозийными провалами, грунтовыми и балластными пучинами сезонного характера. Дренажная труба, выполненная из состыкованных раструбных секций и представляющая собой многозвенную шарнирную конструкцию, не имеющую продольной и поперечной жесткости, при просадках грунта изгибается за счет поворота концов составляющих ее секций в раструбных стыках, как в шарнирах. В местах наибольшего прогиба появляются застойные зоны с последующим заилением их и закупоркой сечения трубы грунтом. Кроме того, прогиб вызывает раскрытие стыков, нарушение их герметичности и утечку фильтрата, что ведет к попаданию отводимой воды в окружающий дренажную трубу грунт, его разжижению и ускорению суффозийных процессов, появлению и развитию оползневых зон и, как следствие, снижению устойчивости откосов. Как недостаток устройства также можно рассматривать слабые анкерные свойства бетонного оголовка дренажной трубы. Погруженный на малую глубину в тело земляного полотна, он оказывается в зоне оползневого массива и при отслоении откосной части смещается вместе с оползнем к подошве откоса. При этом оголовок тянет за собой выходной конец дренажной трубы, не имеющей продольной жесткости. Происходит расстыковка секций дренажной трубы, ее разрушение и прекращение функционирования.The device is made in the form of a transverse drainage system, including a transverse drainage well, having a mouth, a trunk and a bottom brought to a water-saturated zone with a water intake device located in it. The wellbore is strengthened from collapse of the soil by ceramic or asbestos-cement tubular sections of the socket type, which enter one another and thus form a composite drainage pipe, one end of which is directed towards the water-saturated zone and connected to the water intake device, and the other end is led out with a drain slope to the surface of the slope and is equipped with a concrete head immersed in the body of the subgrade to a depth equal to two diameters of the drainage pipe. The disadvantage of this device is to reduce the efficiency and reliability of its work with subsidence of the body of the subgrade caused by compaction of the underlying soil layers, suffusion dips, soil and ballast depths of a seasonal nature. A drainage pipe made of joined bell-shaped sections and representing a multi-link hinged structure that does not have longitudinal and transverse rigidity, bends when the soil subsides due to rotation of the ends of its constituent sections in the bell joints, as in hinges. In places of greatest deflection, stagnant zones appear, followed by silting them and blocking the pipe section with soil. In addition, the deflection causes the joints to open, violation of their tightness and leakage of the filtrate, which leads to the ingress of discharged water into the soil surrounding the drainage pipe, its dilution and acceleration of suffusion processes, the appearance and development of landslide zones and, as a result, reduce the stability of slopes. As a disadvantage of the device, one can also consider the weak anchor properties of the concrete head of the drainage pipe. Submerged to a shallow depth in the body of the subgrade, it finds itself in the zone of the landslide massif and, when the slope part is detached, moves together with the landslide to the bottom of the slope. In this case, the head pulls the output end of the drainage pipe, which does not have longitudinal rigidity. There is a separation of the sections of the drainage pipe, its destruction and termination of operation.
Целью изобретения является повышение эффективности и надежности работы устройства за счет улучшения условий водоотвода из водонасыщенных зон тела земляного полотна в сочетании с увеличением несущей способности его элементов и их анкерных свойств путем перераспределения активных сил, действующих со стороны грунтового массива на элементы устройства, а также за счет повышения надежности работы дренажной трубы путем обеспечения ее продольной жесткости и пропускной способности.The aim of the invention is to increase the efficiency and reliability of the device by improving the conditions of drainage from water-saturated zones of the body of the subgrade in combination with an increase in the bearing capacity of its elements and their anchor properties by redistributing the active forces acting from the soil mass on the elements of the device, as well as by increase the reliability of the drainage pipe by ensuring its longitudinal stiffness and throughput.
На фиг.1 изображено заявленное устройство, размещенное в плоскости поперечного сечения земляного полотна. На фиг.2 показаны фрагменты дренажной трубы. На фиг.3 показана схема сил и моментов сил, действующих на элементы устройства со стороны грунтового массива земляного полотна.Figure 1 shows the claimed device, placed in the plane of the cross section of the subgrade. Figure 2 shows fragments of a drainage pipe. Figure 3 shows a diagram of the forces and moments of forces acting on the elements of the device from the soil mass of the subgrade.
Устройство включает бесстыковую дренажную трубу 1 повышенной прочности, например стальную, размещенную в плоскости поперечного сечения земляного полотна 2, при этом один конец дренажной трубы 1 снабжен водозаборным устройством 3, заглушен коническим наконечником 4, диаметр основания которого больше диаметра дренажной трубы 1, и размещен в водонасыщенной зоне 5, а другой ее конец выведен со сливным уклоном на поверхность откоса 6 и оголовок, выполненный в виде анкерного элемента 7 из материала повышенной прочности, например стальной трубы, одним концом погруженный в устойчивую часть 8 тела земляного полотна 2, а другим концом выведенный на поверхность откоса 6 и жестко соединенный с дренажной трубой 1 под прямым углом к откосу 6 посредством болтового фланцевого соединения 9 или электросваркой. Водозаборное устройство 4 выполнено в виде перфорированного по всей поверхности концевого участка дренажной трубы 1 (фиг.2), размещенного в водонасыщенной зоне 5 на длине 1, равной размеру этой зоны, а остальная часть дренажной трубы 1 перфорирована в пределах поверхности 10, лежащей выше ее диаметральной плоскости на участках 2, находящихся в водонасыщенных зонах 11 и 12 за пределами устойчивой части 8 земляного полотна 2.The device includes a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Через водозаборное устройство 4 и перфорированную поверхность 10 дренажной трубы 1 вода из замкнутой зоны 5 и водонасыщенных зон в балластной призме 11 и балластном шлейфе 12 тела земляного полотна 2, лежащих за пределами устойчивой его части 8, поступает внутрь дренажной трубы 1, проходит по ее неперфорированному дну и изливается в водоотводный лоток (не показан) на откосе 6. При этом происходит осушение водонасыщенных зон 11 и 12 и водонасыщенной замкнутой зоны 5. В процессе осушения в сочетании с динамическим воздействием на грунт подвижных нагрузок происходит обжатие грунтом дренажной трубы 1, что увеличивает силы сцепления ее с грунтом, повышая ее анкерные свойства. Повышению анкерных свойств способствует также выполнение конического наконечника 3 с диаметром основания, большим диаметра дренажной трубы 1, благодаря чему на ее конце образуется поясок 14 шириной b, равной половине разности диаметров наконечника 3 и дренажной трубы 1, препятствующий выдергиванию ее из тела земляного полотна 2.Through the intake device 4 and the
На фиг.3 показана совместная работа дренажной трубы 1 и оголовка, выполненного в виде анкерного элемента 7, погруженного в устойчивую часть 8 тела земляного полотна 2 и испытывающего воздействие активных сдвигающих нагрузок со стороны оползневого массива грунта, находящегося между откосом 6 и границей оползневого скольжения 13. При этом возникает крутящий момент Мкр, стремящийся вывернуть анкерный элемент 7 из тела земляного полотна 2 и вызывающий продольную силу Рпр в дренажной трубе 1, жестко связанной с анкерным элементом 7. Продольная сила Рпр стремится выдернуть дренажную трубу 1 из тела земляного полотна 2. Таким образом, силы и моменты сил со стороны грунтового массива распределяются на оба элемента устройства - дренажную трубу 1 и анкерный элемент 7 благодаря наличию между ними жесткой связи в виде болтового фланцевого соединения 9 или электросварки.Figure 3 shows the joint work of the
Продольная сила выдергивания Рпр уравновешивается равнодействующей Рτ касательных сил τ трения грунта о боковую поверхность дренажной трубы 1, анкерные свойства которой увеличены за счет обжатия ее грунтом в процессе осушения и динамического воздействия на грунт подвижных нагрузок, а несущая способность дренажной трубы 1, ее продольная и поперечная жесткость обеспечены выполнением ее бесстыковой, из материала повышенной прочности.The longitudinal pull-out force P pr is balanced by the resultant Р τ of the tangential forces τ of the friction of the soil on the side surface of the
Крутящий момент Мкр, действующий на анкерный элемент 7, уравновешен с одной стороны моментом Мτ касательных сил Рτ сцепления дренажной трубы 1 с грунтом тела земляного полотна, а с другой стороны - моментом Мсдв сил пассивного сопротивления грунта сдвигу в месте защемления в нем конца анкерного элемента 7. Таким образом, анкерный элемент 7 работает, как балка на двух защемленных опорах, что повышает его несущие свойства и, препятствуя сдвигу оползневого массива, повышает устойчивость откоса 6.The torque M cr acting on the anchor element 7 is balanced on the one hand by the moment M τ of the tangential forces Pτ of adhesion of the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006106141/03A RU2305730C1 (en) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | Device for road embankment slope consolidation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006106141/03A RU2305730C1 (en) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | Device for road embankment slope consolidation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2305730C1 true RU2305730C1 (en) | 2007-09-10 |
Family
ID=38598197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006106141/03A RU2305730C1 (en) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | Device for road embankment slope consolidation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2305730C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2495194C1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-10-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Drainage system of road earth bed |
RU2768940C1 (en) * | 2021-08-05 | 2022-03-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Railway embankment |
CN115094829A (en) * | 2022-07-13 | 2022-09-23 | 王春明 | Protective structure based on hydraulic and hydroelectric engineering side slope |
-
2006
- 2006-02-27 RU RU2006106141/03A patent/RU2305730C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
БРАСЛАВСКИЙ В.Д. и др. Противооползневые конструкции на автомобильных дорогах. - М.: Транспорт, 1985, с.126-139. * |
ПОДПАЛЫЙ А.Ф. и др. Справочник по земляному полотну эксплуатируемых железных дорог. - М.: Транспорт, 1978, с.253-256, 432-433. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2495194C1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-10-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Drainage system of road earth bed |
RU2768940C1 (en) * | 2021-08-05 | 2022-03-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Railway embankment |
CN115094829A (en) * | 2022-07-13 | 2022-09-23 | 王春明 | Protective structure based on hydraulic and hydroelectric engineering side slope |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL8700512A (en) | FOUNDATION AND METHOD FOR MAKING THEREOF | |
RU2305730C1 (en) | Device for road embankment slope consolidation | |
CN109944593A (en) | The reinforcement means of existing building is worn under a kind of shield tunnel | |
CN111379203B (en) | Geogrid reinforcement and membrane bag grouting combined sedimentation device, sedimentation method and application | |
CN109779636A (en) | The ruggedized construction of existing building is worn under a kind of shield tunnel | |
JP4859002B1 (en) | Drainage pipe, drainage pipe manufacturing method and ground reinforcement method | |
CN212479325U (en) | Drainage system for construction joint of underground excavation tunnel | |
CN111188368B (en) | Anti-seepage layer pre-stressed fixing sleeve | |
JP2001003350A (en) | Soil improvement method by board drain making use of freezing-thawing | |
CN208023406U (en) | A kind of asphalt bridge floor discharge structure | |
CN203741818U (en) | Drainage type prefabricated tubular pile structure with supporting disc | |
CN210827460U (en) | Drainage anchor nail for slope drainage reinforcement and drainage system | |
CN110055845A (en) | A kind of construction method that highway bridge and culvert two sides are soft soil roadbed | |
CN108999053A (en) | A kind of composite assembly cement concrete pavement structure and construction method | |
JP2651893B2 (en) | Foundation pile structure | |
KR100355461B1 (en) | An early stage improved construction method of the dredged soil tender base using balloon mat and outer layer improved structure | |
CN208455661U (en) | The high barrier wall structure of the embedding rock T shape combined type column plate of overlength | |
CN209194670U (en) | A kind of underground piping anti-floating system | |
JPS5998933A (en) | Prevention of landslide | |
CN209456823U (en) | A kind of porous base course | |
CN203866821U (en) | Lead hole implant cloth bag gravel grouting pile | |
KR100593189B1 (en) | A water drain unit for a bridge foothpath | |
RU22157U1 (en) | LAND BASED EARTH STRUCTURE | |
RU46507U1 (en) | BRIDGE INTERFACE CONSTRUCTION | |
Sew et al. | Geotechnical solutions for high speed track embankment–a brief overview |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080228 |