Конструкция габионной стены - материалы и применение габионной стены - Строительство и ремонт

Что такое габионная стена?

Габионные стенки – это гравитационные конструкции, которые отличаются значительной гибкостью, экологичностью, экономичностью, проницаемостью и атеистической привлекательностью. Они могут быть построены как со ступенчатой лицевой поверхностью, так и со сглаженной лицевой поверхностью, как показано на рисунке 1.

Различные конфигурации лицевой поверхности габионной стены, ступенчатая (слева) и сглаженная (справа).

Термин “габион” – это латинское и итальянское слово, означающее клетку. Клетки заполняются камнями и другими строительными материалами и располагаются таким образом, чтобы сформировать габионную стену.
Стальные проволочные корзины (клетки) производятся на заводе с бортами из стальной проволоки размером 90x90x90 см и размером ячеек 7,62 x 7,62 см. На стройплощадке она разворачивается, как показано на рисунке 2, и различные панели собираются в корзину, как показано на рисунке 3.

Типы конструкции габионной стены

Заполняющие материалы габионных стен:

Выбор горных пород или камней очень важен, поскольку от этого зависят эксплуатационные характеристики стены. Конструкция габионной стены зависит от массы наполнителя, и есть несколько факторов, которые следует учитывать при выборе наполнителя, такие как:

Градация наполнителя: это очень важно, так как помогает уменьшить количество мелких пустот и, следовательно, предотвратить оседание. Нормальным является использование габионов с градацией заполнения от 100 мм до 200 мм с номинальным диаметром на 6 процентов меньше или больше.
Угловатость наполнителя: очень важна угловатость наполнителя, которая увеличивает сцепление и уменьшает деформацию лицевой стороны стены. Округлый заполнитель (округлый камень): обладает меньшим сцеплением по сравнению с угловатыми породами. Поэтому, чтобы компенсировать это, можно использовать более прочную сетку.

В случае использования дорогостоящего наполнителя для габионной стенки можно использовать два типа наполнителя. Дорогой наполнитель на лицевой стороне стены и дешевый за ней.

Конструкция габионной стенки

Габионная стена проектируется так же, как и гравитационная подпорная стена. Для целей проектирования блоки габионной стены рассматриваются как единая связная масса.
Основными силами, действующими на стену, являются боковое давление грунта на заднюю поверхность и вертикальная сила, которая представляет собой вес стены, как показано на рисунке 4. Последняя сила используется для сопротивления первой.
Кроме того, если возникают другие нагрузки, например, сейсмические, они должны быть учтены в анализе.
Стенки из габионов со ступенчатыми и сглаженными гранями проектируются по одному и тому же принципу (рис. 5 и рис. 6).
Вертикальная нагрузка (вес единицы длины (1 м)) = поперечное сечение стены х плотность заполнения габиона Уравнение (1)

Силы, действующие на габионную стену

Боковое давление грунта рассчитывается по уравнению Кулона:

где:
Па: Общая активная сила треугольного распределения давления, действующая на стену

H: Высота стены
Ka: Коэффициент активного давления грунта, который можно получить из следующего уравнения:

Общая активная сила (Па) наклонена к задней поверхности стены. Горизонтальная составляющая – это движущая сила, которая может быть найдена по уравнению:

Проверка сопротивления скольжению
Сопротивление трения в основании стены противостоит активному давлению грунта, которое стремится сдвинуть стену. Фиктивное сопротивление может быть получено из следующего уравнения:

Проверка опрокидывающего момента
Опрокидывание является одним из видов разрушения, которое может произойти в результате активного давления грунта. Следовательно, это должно быть предотвращено устойчивым моментом против опрокидывания, который создается весом стены и другими силами. Принцип статики используется для расчета момент сопротивления (Mr) с учетом момента, приходящегося на носок стены.

Mr: момент сопротивления
Сумма (W x d): Сумма вертикальных сил (W), умноженная на их расстояния (d) до мыска.
Момент сопротивления вычисляется из собственного веса стены для случая, когда действуют только вертикальные силы, и уравнение 6 будет иметь вид:
à Уравнение (7)
: Собственный вес габионной стенки, который вертикально проходит через центр ее поперечного сечения
: Расстояние от вертикальных сил до носка стены. Оно может быть получено путем деления момента, приходящегося на носок, на общую площадь:

На сайте опрокидывающий момент (Mo) получается от активного давления грунта, которое перпендикулярно наклону обратной стороны и действует на расстоянии H/3 от основания. При наличии подпорки H/3 не может быть использована. Для расчета расстояния от основания до активного давления грунта используется следующее уравнение.

Таким образом, проверка на опрокидывание выражается как:

Коэффициент безопасности (SFs) против опрокидывания равен (2).
Посмотрите на Рисунок 5 и Рисунок 6, чтобы увидеть различные углы, силы и расстояния между ними на типичной габионной стене.
Проверьте давление на опору:
Вычислите эксцентриситет (e) вертикальной силы, чтобы определить, находится ли результирующая сила в средней трети основания (B) или нет:

Результирующая сила будет расположена в средней трети, если

максимальное давление под основанием равно: