Новые облицовки каналов оросительных систем
В мелиоративной практике [1] нашли широкое применение облицовки из бетонных и железобетонных плит, в том числе и предварительно напряженных. Плиты железобетонные, наряду с лотками и трубами, относятся к сборным элементам массового применения. Используют их для облицовки оросительных, обводнительных, энергетических, водопроводных, рыбоводных и других каналов, крепления откосов земляных плотин, водобоев, рисберм, переходных участков в сооружениях и т. д.
Конфигурация и габаритные размеры плит определяются их назначением. Длина плит может изменяться от 1500 до 6000 мм, ширина ? от 500 до 3500 мм, толщина ? от 60 до 150 мм.
Плиты небольших размеров делают малоармированными, а при площади более 3 м2, армируют одиночной ли двойной сеткой.
При строительстве ряда каналов ? Большой Ставропольский, Куйбышевский, Саратовский, Большой Волгоградский широко использовались железобетонные плиты с предварительно напряженной арматурой размером 6000Ч3000Ч60 мм. Для монтажа плит облицовок каналов использовались краны на пневматическом и гусеничном ходу как более приспособленные к условиям строительных площадок вдоль каналов. После укладки швы между железобетонными плитами тщательно заделывались. При этом использовались те же материалы, что и при заделке швов в монолитных конструкциях, то есть всевозможные мастики: битумные, тиоколовые, битумно-полимерные и др. Периодически проводимый осмотр показал, что применение тиоколовых и битумно-полимерных мастик (БИТЭП) является наиболее оправданным [1]. Таким образом, применение крупногабаритных плит способствовало улучшению качества работ, благодаря индустриализации, заводской технологии производства и простоты организации контроля.
При устройстве сборных облицовок предполагается почти полная механизация строительных процессов, рациональное использование машин и механизмов, улучшение условий труда, сокращение сроков строительства. Однако, сборные облицовки каналов оросительных систем имеют и недостатки. Большое число герметизационных швов и стыков снижает со временем водонепроницаемость и эксплуатационные качества облицовки. А необлицованность берм приводит к разрушению их растительностью и поверхностными водами, причем последние, скапливаясь за облицовкой и замерзая зимой, выдавливают плиты, нарушая целостность облицовки. Бермы канала можно защитить монолитным бетоном или дополнительными плитами. Однако при этом получим удорожание строительства, а при использовании плит ? увеличение числа герметизационных швов.
Предлагаемые облицовки (рис. 1) относятся к конструкциям блочного типа, имеющим минимальное число герметизационных швов и обладающим в этой связи повышенной эксплуатационной надежностью [1]. Блочные элементы облицовок выполнены в виде плит, жестко сочлененных между собой и образующих укрупненные цельноформованные блоки двух конфигураций.
- А) А. с. № 1532650; б) сборно-монолитный вариант; В) укрупненный тип; г) с дополнительными плитами; 1 - экран; 2 - подушка; 3 - берма; 4 - откос; 5 - блок;6 - отверстие;
7 - анкер; 8 - монолитный бетон; 9 - дно; 10 - плиты
Рисунок 1 - Облицовки блочного типа
При укладке блоков обеспечивается одновременная защита берм, откосов и дна (части дна) канала. А это - индустриализация строительства, повышение качества работ, сокращение сроков ввода водопроводящей сети в эксплуатацию. Защита берм канала горизонтальными участками блоков предотвращает разрушение их растительностью и поверхностными водами, что также повышает эксплуатационную надежность облицовок. Исключается, в основном, и попадание поверхностных вод за облицовку, сводится к минимуму вероятность замерзания воды за облицовкой и ее выпор.
Устройство облицовки с - образными блоками (рис. 1 а, б) осуществляют следующим образом. После выполнения выемки канала производят дополнительное углубление его дна на величину грунтовой подушки 2. В выполненном сечении канала производят укладку пленочного экрана 1, который затем защищают у дна грунтовой подушкой 2. Защиту берм 3 и откосов 4 канала осуществляют цельноформованными - образными блоками 5, изготовленными в заводских условиях в специальных формах и доставленными на строительную площадку в оборудованных автомашинах. Укладку - образных блоков 5 на берму 3 и откос 4 канала производят с автомашины, после чего осуществляют фиксацию - образных блоков 5 анкерами 7 через отверстия 6 к бермам канала.
На рисунке 1 б изображена облицовка с - образными блоками в сборно-монолитном варианте. Устройство ее осуществляют следующим образом. После выполнения выемки канала производят доуглубление его дна на величину толщины бетона 8, укладываемого на дно 9. Планируют и уплотняют откосы 4 и дно 9 канала. Удаляют с поверхности откосов и дна корневища и включения грунта крупностью более 6 мм. В выполненном сечении канала производят укладку пленочного экрана 1. Крепление берм 3 и откосов 4 канала осуществляют цельноформованными - образными блоками 5, изготовленными в заводских условиях и доставленными на строительную площадку в оборудованных автомашинах. После укладки - образных блоков 5 и фиксации их анкерами 7, производят бетонирование дна 9 канала. Бетонную смесь доставляют автобетоносмесителем, а подают к месту укладки по лоткам или хоботам.
- 1 1 1 -образных блоков 5 на берму 3, откос 4 и дно 9 канала производят с автомашин. Широкие каналы (рис. 1 г) облицовывают дополнительными плитами 10. 1 -образный блок. Изготовление таких блоков осуществлялось в заводских условиях путем бетонирования в горизонтальных формах "дном вверх" с уплотнением на виброплощадке. Технологический процесс изготовления блоков включал: изготовление сварной арматурной сетки; подготовку формы к бетонированию; укладку арматурной сетки в форму; бетонирование; тепловлажностную обработку (ТВО); распалубку блоков; доставку их на склад.
Устройство облицовки не отличается от рассмотренных технологий при большей индустриализации и повышенной эксплуатационной надежности. облицовка канал оросительный
Для обеспечения надежной и долговечной работы облицовок необходимо обосновать толщину конструкции, расстояние между швами и ширину швов.
Расчетная модель звена облицовки представлена на рисунке 2. Расчет облицовок производят на эксплуатационную нагрузку в канале, наполненном водой. Рассматривается звено облицовки под действием давления воды и собственного веса конструкции [3]. Расчетная модель представляет балку, лежащую на упругом неоднородном основании. На балку действуют равномерно распределенная нагрузка от веса воды и облицовки и по контакту ее с основанием - силы трения и сцепления с материалом конструкции.
Рисунок 2 - Расчетная модель облицовки
Определение изгибающего момента и поперечной силы в нормальном сечении балки связано с решением дифференциального уравнения, учитывающего предполагаемую связь прогиба балки и реакции основания. Выражения для них в общем виде записываются через гамму функций и требуют непростых вычислений.
Согласно исследований [4], изменяется от 0,8 до 1,2, что дает основание принять. Максимальный изгибающий момент после ряда математических преобразований определяют из выражения:
, (1)
Где - длина звена облицовки.
Учитывая, что бетонную облицовку рекомендуется рассчитывать по несущей способности, условие прочности запишем в следующем виде:
,(2)
Где - момент сопротивления облицовки;
- расчетное сопротивление бетона на растяжение с учетом снижения его прочности при водонасыщении.
Момент сопротивления и требуемую толщину облицовки определяют из выражения:
(3)
Проверку на продавливание облицовки копытом животного производят по следующей формуле:
(4)
Где - толщина облицовки;
- вес животного;
- коэффициент условий работы облицовки (0,7-0,8).
Учитывая, что швы в облицовке являются основным местом фильтрации, расстояние между ними является важным параметром облицовки, определяющим количество швов. Силы трения и сцепления при усадке и набухании бетона в сочетании с температурными деформациями вызывают внутренние усилия в облицовке, иногда превышающие прочность бетона на разрыв.
Равнодействующую сдвигающих сил определяют из выражения:
,(5)
Где - единичная сдвигающая контактная сила сопротивления;
- коэффициент сопротивления;
- сила сцепления;
- давление балки в месте контакта ее с грунтом основания;
- поперечное сечение облицовки.
Величины, , принимают постоянными. Тогда формула примет вид:
,(6)
Где - периметр поперечного сечения канала;
- длина звена облицовки или расстояние между швами.
Условие прочности облицовки канала можно записать в виде:
,(7)
Где - площадь поперечного сечения облицовки канала;
- толщина облицовки;
- эксцентриситет приложения силы.
Максимальное расстояние между швами с учетом выражения (6) можно определить следующим образом:
,(8)
А ширину поперечного шва облицовки определить из выражения:
,(9)
Где - деформация от усадки или набухания бетона;
- долговременная допускаемая упругая деформация герметика.
Пример расчета
Проверим прочность облицовки и определим ширину шва при бетоне М200, = 0,45 МПа, = 1,0 м, = 20 кН/м, ширине днища = 0,5 м, ширине откоса = 0,5 м, = 6 м, = 2400 кг, = 0,3 см, = 0,15.
Максимальный изгибающий момент равен:
КН-м.
При толщине облицовки = 4 см момент сопротивления облицовки равен = 0,026 м3.
Условия прочности по нормальным напряжениям:
360 кН/м2 = 3,6 кг/см2 = 0,36 МПа < 0,45 МПа.
Проверка на продавливание облицовки копытом животного дает:
4,8 кг/см2 = 0,48 МПа.
.
Из приведенного расчета следует, что условие прочности обеспечивается и при толщине облицовки = 4 см. Но по условиям производства толщина облицовки должна быть не менее 6 см. Ширину шва определим из выражения:
2 см.
Предлагаемые облицовки позволят значительно уменьшить потери воды на фильтрацию, улучшить характеристики ложа канала, а, следовательно, и его пропускную способность. Блочные элементы улучшат и общие условия эксплуатации каналов, так как каналы в таких облицовках не подвержены интенсивному зарастанию и заилению. Положительно повлияют они и на мелиоративное состоянии прилегающих к каналу орошаемых земель, поскольку будет сведено к минимуму пополнение запасов минерализованных грунтовых вод, засоление орошаемых земель, их переувлажнение и заболачивание.
Литература
Ясинецкий В. Г., Фенин Н. К. Организация и технология гидромелиоративных работ. М.: Агропромиздат, 1986. 352 с.
А. с. 1532650, СССР. 1989. МКИ Е02 В 3/16, 5/02. Канал.
Симвулиди И. А. Расчет инженерных конструкций на упругом основании. М.: Высшая школа, 1968. 215 с.
Киселев В. А. Балки и рамы на упругом основании. М-Л.: Стройиздат, 1936. 228 с.
Похожие статьи
-
В основу озеленения проектируемой территории положены следующие принципы: - Оздоровление окружающей жизненной среды; - Обеспечение комфортного проживания...
-
Получить инструктаж от мастера. Осмотреть рабочее место и проверить правильность размещения. Убедиться в исправности инвентаря, инструментов,...
-
Расчет сварных швов на прочность. По конструктивному признаку швы делят на: А) стыковые, когда торцы свариваемых деталей приставляют один к другому встык...
-
Расчет выполняется с учетом новых, повышенных нормативов сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций, согласно ДБН В.2.6-31: 2006...
-
Облицовка стен плитками с помощью шаблонов - Проведение облицовки стен
Для облицовки стен плитками используют всевозможные шаблоны. Шаблон А. М. Карачинова и Д. И. Козлова (рис. 13, а) рассчитан на укладку 60 плиток пятью...
-
Выбор трассы судоходного канала и разбивка его на бьефы - Судоходный канал в составе шлюза
Выбор трассы заключается в нанесении на плане местности наивыгоднейшего варианта трассы соединения водоемов. При выборе трассы шлюзованного канала...
-
Кирпичная кладка, Виды кирпичной кладки и системы ее перевязки - Каменные работы
Виды кирпичной кладки и системы ее перевязки По конструктивным и технологическим особенностям кирпичную кладку разделяют на сплошную, облегченную,...
-
Рассчитать и запроектировать сборную ребристую плиту перекрытия для многоэтажного строительного здания 25.6х74 м, находящегося в Белгороде, размером...
-
При установке оконных блоков в стенах гражданских зданий должны быть соблюдены следующие основные требования: 1. Обеспечение надежного закрепления...
-
Система перевязки кладки - Каменная кладка
Системой перевязки называют порядок укладки кирпичей (камней) относительно друг друга. При кладке различают перевязку вертикальных швов, продольных и...
-
Строительная система, конструктивная система и конструктивная схема здания Строительная система здания - панельная полносборная . Конструктивная система...
-
Расчет параметров поперечного сечения канала - Судоходный канал в составе шлюза
Размеры поперечного сечения канала определяются методом последовательных приближений, в связи с чем в первом приближении назначаются следующим образом:...
-
На рисунке 3.1. представлена конструкция наружной стены. В таблице 3.2 приведены данные для определения требуемого сопротивления теплопередаче и из...
-
Жилые здания оборудуются системой естественной канальной вентиляции с устройством каналов преимущественно во внутренних капитальных стенах. В квартирах...
-
Облицовка стен способом "шов в шов" - Проведение облицовки стен
Перед облицовкой поверхность подготовляют обычным способом и обильно смачивают водой. Если поверхности ровные и не оштукатуренные, то на них после...
-
Расчет стояка По таблице для гидравлического расчета водоотводных труб d =100мм. Максимальный секундный расход сточных вод qS, л/с. Q1S = q1 Tot + q0S...
-
Сборные покрытия из бетонных и железобетонных плит устраивают на участках дорог с неблагоприятными гидрогеологическими условиями земляного полотна, на...
-
Подготовка стен к облицовке плитками - Проведение облицовки стен
До начала облицовки поверхность стен необходимо подготовить и оштукатурить цементным раствором так же, как под улучшенную или высококачественную...
-
Система освещения - Проектирование автоматизированной системы управления зданием
Система управления освещением подразумевает включение, выключение и регулирование различных осветительных приборов, например, ламп накаливания,...
-
Бетонные покрытия устраивают одинаковой толщины по всей ширине проезжей части с односкатным поперечным профилем для проезжей части с разделительной...
-
Керамические плитки для внутренней облицовки ваиных комнат, бань, прачечных, больничных и других помещений прочно вошли в строительную практику. В...
-
Проверка качества работ - Проведение облицовки стен
Качество облицовки поверхностей зависит от качества применяемых материалов и выполнения работ. Точность выполненных работ проверяют правилом длиной 2 м,...
-
Определение нагрузок на ферму Требуется рассчитать преднапряженную ферму пролетом 23,4 м при шаге ферм 12 м. Геометрическая схема приведена на рис.18....
-
Облицовка стен плитками по устроенным полам значительно упрощается, так как в этом случае не приходится устанавливать рейки и находить уровень чистого...
-
Система обеспечения качества Контроль качества строительства осуществляется со стороны государственных и органов контроля и надзора, техническим надзором...
-
Сравнение местных и центральных систем Как отмечалось выше, для климатизации квартир могут быть использованы либо местные, либо центральные системы...
-
Расчет крепления откосов канала - Судоходный канал в составе шлюза
Границы крепления откосов судоходного канала принимается в зависимости от высоты судовой волны / 2 /: ( 17 ) Где: - коэффициент полноты водоизмещения...
-
НУЛЕВАЯ БЛОКИРОВКА, ЕЕ НАЗНАЧЕНИЕ, НЕИСПРАВНОСТИ КАНАТНО-БЛОЧНОЙ СИСТЕМЫ - Грузоподъемные краны
Нулевая блокировка обеспечивает контроль машиниста за работой механизмов крана, исключая возможность самопроизвольных пусков двигателей, отключенных...
-
Активные и пассивные системы - Современные энергоактивные дома
Гелеоактивные здания. Принципиальные отличия активных и пассивных средств (или систем) можно обозначить несколькими примерами основных средств для сбора...
-
- разбиваем аксонометрическую схему воздуховода на расчетные участки. - определяют расход воздуха через приточные отверстия (данный расчет приведен в...
-
Введение - Судоходный канал в составе шлюза
Правильное и наиболее целесообразное в данных топографических условиях расположение судоходных шлюзов и подходов к ним на плане, является основным...
-
1. На участке, где ведутся монтажные работы, не допускается выполнение других работ и нахождение посторонних лиц. 2. Очистку подлежащих монтажу элементов...
-
Заведение Количество Занимаемая территория, га Общее кол-во мест Дет. сад 3 шт. 1,05 250 Дет. ясли 3 шт. 0,6 150 Школа (11лет) 3 шт. 3,5 2500 Магазин...
-
Система привязки швов - Техника и технология каменной кладки
Система перевязки швов кирпичной кладки представляет собой определенный порядок укладки камней правильной формы в конструкцию стены. Строительная...
-
Гидравлический расчет системы водяного отопления Гидравлический расчет систем отопления проводится на основе законов гидравлики. При этом полагается: при...
-
Поскольку фундамент не имеет поперечной арматуры, высоту нижней ступени Проверяют на прочность по наклонному сечению по условию восприятия поперечной...
-
Целью гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении,...
-
Централизованная система теплоснабжения - Реконструкция тепловых сетей
Режим работы СЦТ диктуется условиями функционирования объектов теплопотребления: переменными потерями теплоты в окружающую среду через ограждающие...
-
Под физическим износам (иногда его называют материальными или техническими) подразумевается постепенная частичная или полная потеря зданием или его...
-
Стены наружные (рис. 5) Полые блоки (250*310*1000 мм) пенополистирола (ПСБ-С), сложенные в шип-паз друг на друга, используют в этих системах при монтаже...
Новые облицовки каналов оросительных систем