Земляное полотно на слабом основании Советский патент 1992 года по МПК E02D17/18 

(Л

С

Использование: при строительстве насыпей автомобильных дорог на болотных и других слабых грунтах. Изобретение позволяет повысить прочность и устойчивость земляного полотна за счет укладки прослойки из гибкого синтетического нетканого материала под углом к оси дороги, что дает возможность максимально использовать прочностные характеристики прослойки Увеличивается также прочность анкеровки за счет заведения ее в тело насыпи под тем же углом к оси насыпи, но в противоположном направлении по отношению к положению прослойки в основании 4 ил,

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при строительстве насыпей автомобильных дорог на болотных и других слабых грунтах

.Известно земляное полотно дорог на слабом основании, включающее насыпь из минерального грунта, уложенную на слабое основание. Недостатком известного земляного полотна является неравномерность осадки основания, длительный срок его консолидации.

Наиболее близко к предлагаемому земляное полотно на слабом основании, включающее насыпь из минерального грунта, уложенную на размещенную на основании прослойку из синтетического нптканого материала.

Недостатки конструкции - неполное использование прочностных своиг.гв нетканого синтетического материлл.м который

имеет различную прочность в продольном и поперечном направлениях, а также слабая анкеровка прослойки в основании, что не обеспечивает достаточной прочности и устойчивости земляного полотна.

Цель изобретения - повышение прочности и устойчивости земляного полотна

Эта цель достигается тем, что в земляном полотне на слабом основании, включающем насыпь из минерального грунта, уложенную на размещенную на основании прослойку из синтетичег ого нетканого материала, прослойка из гибкого синтетического материала уложена на основание под углома агс1д P/Q к оси насыпи и заведена в тело насыпи в противоположном направлении по отношению к ее положению в основании под тем же углом (Р и Q - прочность синтетического материала прослойки в про; ч

М Јь

IsQ ,V|

ел

со

дольном и поперечном направлениях соответственно).

На фиг. 1 изображено земляное полотно на слабом основании, поперечный разрез; на фиг.2 - схема укладки синтетического нетканого материала на слабое основание; на фиг.З - схема укладки синтетического нетканого материала на поверхность насыпи; на фиг.4 - схема действия сил на прослойку.

Земляное полотно на слабом основании включает насыпь 1 из минерального грунта, прослойку 2 из синтетического нетканого материала, которая уложена на основание 3 под углом а arctg P/Q (Р и Q - прочность синтетического материала прослойки в продольном и поперечном направлениях соответственно) и заведена в тело насыпи в противоположном направлении по отношению к ее положению в основании под тем же углом.

Угол а, под которым уложена прослойка относительно оси насыпи, определен следующим образом. Известно, что чем выше жесткость насыпи, тем более равномерно распределены деформации слабого основания по поперечному сечению насыпи. Повысить жесткость насыпи можно путем увеличения прочности прослойки в плоскости поперечного сечения насыпи.

Поскольку синтетические нетканые материалы имеют сравнительно низкие прочностные характеристики, их можно увеличить, если нагрузку приложить под некоторым углом а к продольной оси полотна, чтобы в плоскости поперечного сечения насыпи она была максимальной. Из рассмотрения схемы действия сил на прослойку (фиг,4) следует, что равнодействующая N этих сил будет расположена под углом а , тангенс которого равен отношению P/Q (или a- arctg P/Q), где Р и Q - прочность синтетического материала прослойки в продольном и поперечном направлениях соответственно.

Сопоставление с прототипом показывает, что данное земляное полотно отличается от известного тем, что синтетический нетканый материал уложен на основании под углом а , т.е . заявляемое земляное полотно соответствует критерию новизна.

Известны технические решения, в которых на основание укладывают прослойку из синтетического нетканого материала, однако расположение прослойки под углом а к основанию и заведение прослойки в тело насыпи в противоположном направлении к ее положению в основании под тем же

углом усиливает анкеровку прослойки и способствует повышению жесткости насыпи, прочности и устойчивости земляного полотна. Это позволяет сделать вывод о его соответствии критерию существенные отличия.

Земляное полотно на слабом основании работает следующим образом.

Прослойка из синтетического нетканого

0 материала, уложенная на основание под углом а, воспринимает нагрузку от веса насыпи, равную алгебраической сумме усилий, воспринимаемых прослойкой, в продольном и поперечном направлениях. Эта сум5 марная нагрузка больше отдельно взятых продольной и поперечной. Заведение прослойки в тело насыпи в направлении.противоположном ее положению в основании, под тем же углом усиливает

0 анкеровку прослойки и способствует повышению жесткости насыпи, что приводит к перераспределению напряжений по поперечному сечению насыпи от ее оси к краям. Кроме повышения прочности и устойчиво5 сти земляного полотна это ведет к выравниванию осадок по сечению насыпи,

Применение земляного полотна предлагаемой конструкции позволит повысить прочность и устойчивость за счет укладки

0 прослойки под углом к оси дороги, что позволяет максимально использовать прочностные характеристики синтетического нетканого материала. Кроме того, увеличивается прочность анкеровки прослойки за

5 счет заведения ее в тело насыпи под тем же углом к оси насыпи, но в противоположном направлении по отношению к положению прослойки в основании.

Наличие в конструкции земляного по0, лотна прослойки из синтетического нетканого материала обеспечивает разделение минерального грунта насыпи и слабого, например торфяного, грунта основания и не дает им возможности перемешиваться.

5 Улучша Тся также условия уплотнения нижних слоев насыпи, происходит выравнивание осадки и снижается относительная перегрузка со средней части насыпи на ее краевые зоны.

0

Формула изобретения Земляное полотно на слабом основании, включающее насыпь из минерального грунта, уложенную на размещенную на ос5 новании прослойку из синтетического нетканого материала, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности и устойчивости земляного полотна, прослойка из гибкого синтетического нетканого материала уложена на основание под углом

a arctg P/Q, где Р и Q - прочность синте-насыпи в противоположном направлении

тического материала прослойки в продоль-по отношению к ее положению в основании

ном и поперечном направлениях к осипод тем же углом, насыпи соответственно, и заведена в тело

Фиг. 2

Ф.1Г. 3

-Х

Фиг, 4.