Отдел продаж

Телефоны: (3532) 25-27-22, 93-60-02, 93-50-02

E-mail: [email protected]

г.Оренбург, ул.Беляевская, д.50/1, стр.1

 

Разное

Баня на склоне в разных уровнях: Как лучше всего построить баню на склоне?

Содержание

проекты домов с цокольным этажом, ленточный и ступенчатый варианты для участка с уклоном

Построить фундамент на плоском участке при наличии современных технологий несложно. Однако иногда участки для будущего строительства располагаются на крутых склонах. У домов, расположенных на покатых поверхностях, есть свои преимущества: они лучше защищены от ветра и затопления, более выгодны по цене. Кроме того, с горы обычно открывается впечатляющий вид. Но под влиянием больших осадков и почвенных вод грунт постепенно размягчается.

В дальнейшем это может привести к сдвигу верхних слоёв грунта. Чтобы уберечься от неприятных последствий, следует правильно выбрать и возвести фундамент. Как это сделать, расскажет данная статья.

Особенности

Возведение фундамента для дома на склоне – непростой процесс, требующий особого подхода и соблюдения технологий, ведь фундаментное основание является главной составляющей каждой постройки. Для покатой поверхности обычно выбирается ленточное, свайное или ступенчатое основание.

Для начала нужно произвести расчёт угла наклона, измеряемого в процентах. Если величина наклона находится около 10-ти процентной отметки, это говорит о высоком уклоне. Чем круче уклон, тем больше усилий и материалов может понадобиться. Если угол наклона не превышает восьми процентов, то подгорную часть можно подсыпать грунтом. Если же угол больше восьми процентов, то придётся строить цокольный этаж.

Стоит помнить, что фундамент на участке с уклоном не может быть выше, чем четыре его ширины. Перед строительством участок нужно поделить на квадраты и на каждом из них принять противооползневые меры.

Виды

Ленточный фундамент – одна из самых популярных конструкций на сегодняшний день. Однако специалисты советуют возводить такой вид основания только на склонах с минимальным уклоном. Также стоит учесть различные противопоказания геодезистов.

Ленточный фундамент представляет собой замкнутый контур из железобетонных балок и закладывается как под наружные, так и под внутренние стены, если в этом есть необходимость. Данный вид идеален для сооружений с тяжелым перекрытием, а также, если в планах есть создание подвала. Различаются два типа ленточного основания: монолитные и сборные.

Свайный фундамент представляет собой прочную конструкцию из свай, которые закапываются в землю и объединяются сверху опорами. Многие специалисты сходятся во мнении, что свайное основание является лучшим для возведения несущих конструкций на склонах. Это эффективный и практичный вариант для обустройства фундамента на любой глубине.

Процесс установки прост, хотя и требует наличия специальной техники. К тому же, такой вид экономически выгоден по сравнению с другими вариантами. Сваи могут быть изготовлены из дерева, железобетона или металла. К пучинистым почвам (глина, суглинок, супесь) предъявляют особые требования. Здесь свайный фундамент также уместен.

Столбчатый вид тоже подходит для устройства фундамента на склоне. Он предусматривает возведение столбов во всех углах. Однако нужно учитывать некоторые нюансы при его возведении: каждый столб должен подстраховываться опорной стеной, которая усиливает стойкость основания. Столбчатый вариант экономичен и надёжен, не требует дополнительной гидроизоляции. Но применим он только для деревянных или каркасных домов.

Ступенчатый фундамент имеет каскадное расположение в виде уступов. Он подходит для косогоров с большой крутизной, если выравнивание поверхности не может быть выполнено по каким-либо причинам. Общий уклон данного варианта полностью соответствует естественному уклону участка. Заложение ступенчатого фундамента имеет вид классической бетонной ленты, сооруженной из разных по высоте ступенек.

Плитный фундамент с перепадом высот на участке с уклоном – оптимальное решение для строительства домов и коттеджей из кирпича, газобетона и других материалов. Такой вариант основания обеспечивает надёжную опору для малоэтажных зданий и отличается особой долговечностью.

При строительстве плитного фундамента на небольшом заглублении создают сплошное основание из монолитного железобетона. Вес стен и кровли распределяется равномерно по всей поверхности основания. Такая конструкция сможет вынести любые перемещения грунта. Минус плитного фундамента – большие расходы на монтаж и материалы.

Как выбрать проект?

Решая, какой фундамент больше подойдёт для цокольного этажа на неровном участке, необходимо определить уровень перепада высот, а также произвести исследование типа грунта местности. Плохо обдуманное строительство на склоне в итоге может обернуться обрушением грунта. Для вычисления нужных расчётов лучше пригласить специалистов.

Если угол наклона:

  • менее 3% – это ровная поверхность;
  • от 3% до 8% – малый уклон;
  • до 20% – средний уклон;
  • более 20% – крутой уклон.

В первых двух вариантах возможно возведение ленточного фундамента. При невозможности выровнять поверхность или увеличении угла наклона возводится ленточно-ступенчатый тип. При больших уклонах подходит только столбчатое основание. А вот свайный фундамент уместен для любых склонов.

Что касается типа грунта, то он подразделяется на:

  • хрящеватый – прочный грунт из песка, глины и щебня;
  • песчаный – легко пропускает влагу;
  • скалистый – самый прочный, при этом не пропускает влагу;
  • глинистый – легко вспучивается и промерзает.

Чем больше влаги в грунте, тем больше он пучится при замерзании, выталкивая фундамент из почвы. Поэтому при сложном грунте основание ставят ниже уровня промерзания.

При строительстве ленточного фундамента одна часть цоколя погружается глубоко в склон. Устройство подобного основания – затратное мероприятие, но если вы планируете возводить кирпичный или бетонный дом, то ленточный вариант будет самым лучшим выбором.

Свайный фундамент можно использовать для возведения любого типа постройки, будь то жилой дом, гараж или баня, а также при любых углах наклона. При таком варианте строительства основания использовать его можно будет в любых целях. Единственный недостаток свайного типа – невозможность возведения дома с подвалом.

Столбчатый вариант рекомендуется для подгородной местности. Подойдет он и для участка между холмами.

Также выбор типа фундамента зависит от того, хотите ли вы использовать цокольный этаж для обустройства подвала, винного погреба, жилой комнаты или гаража для экономии площади. Не стоит забывать и об удерживающих сооружениях. Они помогают предотвращать обвальные процессы при невозможности изменения рельефа поверхности. Такие конструкции для разного типа фундамента на неровной поверхности могут быть представлены в виде опорных плит и балок, свайных сооружений и столбов, контрфорсов и пломб, опоясок и облицовочных стен.

Как сделать?

Чтобы правильно установить фундамент своими руками, необходимо придерживаться определённой технологической последовательности. Если вы хотите построить дом из бетона или кирпича, идеальным вариантом будет выбор ленточного фундамента. Монолитный ленточный фундамент не требует больших сроков обустройства. К тому же, возведение ленточного основания на неровной поверхности не особо отличается от конструирования подобных построек на плоской земле.

Дно котлована должно быть строго горизонтальным. Перед заливкой на дно укладывается подушка из бетона или песка. Она необходима для того, чтобы снизить давление на грунт. Перед зашивкой устанавливается опалубка, возвышающаяся над уровнем грунта на высоту, равную параметрам цокольного этажа. Причём на уклонной части участка опалубка будет большей высоты. Далее укладывается арматура внутри фундамента. Затем необходимо залить бетон.

Заливать нужно непрерывно слоями по 20 см. При этом важно заранее правильно рассчитать объём бетона, который понадобится при монтаже.

Столбчатый фундамент подходит для легких частных домов. Он может быть изготовлен из монолитного железобетона либо бетонных блоков заводского производства. Рекомендуется соблюдать определенную пошаговую инструкцию.

  • Для начала возводят подпорную стенку в верхней части участка.
  • Далее по той же схеме возводят подпорную стенку в нижней части.
  • Между подпорными лентами насыпают грунт с послойным уплотнением. Это позволит верхней площадке сдерживать обрушение грунта.
  • По периметру дома выполняют отрывку шурфов, размеры которых должны соответствовать параметрам столбов.
  • В шурфах изготавливают фундамент. При этом обрезы отдельных столбов должны быть тщательно выровнены по высоте.
  • Выполняют ростверк по обрезу фундамента дома.

Свайный фундамент, который является наиболее экономичным, подойдёт для крутых откосов и неустойчивых грунтов. Сваи вкручиваются в землю таким образом, что их оголовки оказываются на одном уровне. Процесс также состоит из нескольких этапов.

  • В верхней точке заглубляется свая, видимая часть которой равна высоте цоколя по меньшему измерению.
  • Далее устанавливается следующая угловая свая, длина видимой части которой равно длине цоколя в большем обозначении.
  • Затем все свайные элементы устанавливаются так, чтобы верхняя точка каждого располагалась горизонтально.
  • Укрепить свайный фундамент можно с помощью железобетонных обойм, которые устанавливаются по всей длине свай.

Советы

Важно знать следующее.

  • Прежде чем приступать к строительству фундамента, убедитесь, что наклон участка – творение природы, а не возвышение, созданное искусственно человеком, свозившим на это место грунт или отходы.
  • Отдавайте преимущество южной и западной сторонам. В доме, построенном на одной из этих сторон, приятнее проводить время и любоваться красивыми закатами.
  • Подъезд к дому – важный момент возведения здания на склоне. При больших уклонах подъезд часто возможен только с одной стороны.
  • Позаботьтесь об инжеерных коммуникациях. Например, скважина для воды, расположенная внизу склона, потребует принять во внимание высоту дома, а также перепад по рельефу.
  • Главный вопрос, который также нужно продумать заранее – отвод талых вод, так как снеготаяние может привести к вымыванию грунта. Поэтому лучше установить водоотводы как с кровли, так и с других участков. Без устройства дренажа вам вряд ли удастся обойтись.
  • Растительность на участке поглощает лишнюю воду, а корнями укрепляют склон.
  • Проектирование будущего дома всегда начинайте с эскиза и схемы размещения объектов на участке. Это один из самых ответственных моментов в стройке. Обдумывая все нюансы, вы увидите свой будущий дом в деталях.

Нецелесообразно строить незаглубленные или мелкозаглубленные основания со стенами более 7-ми метров, так как лента может лопнуть в результате пучинистых явлений почвы.

О том, как построить дом на неровном участке, смотрите в следующем видео.

Фундамент для дома на склоне

7Декабря

Свой дом или дача – мечта многих, кто хочет отдохнуть от городской жизни, без шума, выхлопных газов и не всегда миролюбивых и тихих соседей.
И ровный участок – тоже мечта, но сбывается она не у всех. Красивые места с видом на реку или озеро, редко бывают идеально ровными. Поэтому вопрос строительство дома на участке с уклоном встает перед любой строительной компанией нередко.

Важный этап, требующий максимально профессионального подхода, это возведение фундамента для дома на склоне.

Фундамент – это основа всего строения, будь то дом из бруса, кирпича, газобетона или карскасно-щитовой дом.

Даже обывателю очевидно, чем круче уклон, тем больше сил, материалов, а значит и материальных средств, а также времени потребуется для строительства надежного основания дома или бани.

УКЛОНЫ ПОЧВЫ  

  1. Если уклон Вашего участка менее 3%, Вам несказанно повезло! Такая поверхность считается практически ровной, и может понадобиться только выравнивание и незначительное подсыпание грунта в низменных участках.
  2. Уклон до 8% считается малым, его также можно выровнять. В этом случае можно построить цокольный этаж, расположив его непосредственно в склоне.

  3. Уклон почвы от 8 и до 20% считают средним. Если склон превышает 10%, то на участке требуется возведение специальных конструкции и использование материалов, предотвращающих подвижек почвы.

  4. А вот более 20% считается крутым и самым сложным уклоном для возведения фундамента. Для строительства дома на таком участке подойдут далеко не все проекты домов.

Исходя из угла наклона участка, можно уже выбирать подходящий тип фундамента.


  • На участках с уклоном до 10% вполне возможно возведение ленточного фундамента. Если отсутствует возможность выравнивания участка или увеличении угла наклона строят ленточно-ступенчатый тип.
  • При средних уклонах от 8-10% рекомендуются отдать предпочтение столбчатому основанию или фундаменту на винтовых сваях. 
  • Свайный фундамент используется абсолютно для любых склонов.

Еще при строительстве фундамента под дом или баню на склоне следует учитывать:


  1. Уровень залегания грунтовых вод, который предопределит глубину закладки фундамента.

  2. Немаловажен также тип почвы, в зависимости от которого также проводится расчет глубины основания дома и обустройство дренажной системы.

ВАЖНО! Чем больше влаги в грунте, тем больше он пучится при замерзании, выталкивая фундаменте из почвы. Поэтому при сложном грунте основание ставят ниже уровня промерзания.
Итак, обо всех по порядку:

ФУНДАМЕНТ НА ВИНТОВЫХ СВАЯХ

Фундамент на винтовых сваях является одним из лучших оснований для возведения несущих конструкций на склонах. Свайный фундамент можно использовать для возведения любого типа постройки, будь то жилой деревянный дом, гараж или баня, а также при любых углах наклона. Единственный недостаток свайного типа – невозможность возведения дома с подвалом. Свайный фундамент подойдёт практически для любой местности и для любой почвы.
Фундаменты на винтовых сваях можно возводить круглый год, поэтому их популярность растет с каждым годом. А еще стоит учесть экономическую выгоду, это самый бюджетный вариант фундамента.

СТОЛБЧАТЫЙ ФУНДАМЕНТ

Столбчатый вид тоже подходит для устройства фундамента на склоне. Вертикальная основа такой опоры дома— столбы из монолитного железобетона. Верхние части столбов выравниваются при помощи уровня в одной горизонтальной плоскости.
Столбчатый вариант экономичен и надёжен, не требует дополнительной гидроизоляции. Но применим он только для деревянных или каркасных домов Для каменных и кирпичных домов этот фундамент не подойдет.

ЛЕНТОЧНЫЙ ФУНДАМЕНТ


Устройство подобного основания на участке со склоном– затратное мероприятие, но если вы планируете возводить большой кирпичный или бетонный дом, то ленточный вариант будет практически единственным вариантом.

Допустим ступенчатый способ возведения ленты, при выборе которого значительно сокращается объём работ, расход материалов, а значит и расходов. Такой фундамент имеет вид и форму ступеней, что позволяет построить дом по необычному проекту, имеющий разные уровни.

Ступенчатый фундамент имеет каскадное расположение в виде уступов. Он подходит для косогоров с большой крутизной, если выравнивание поверхности не может быть выполнено по каким-либо причинам. Общий уклон данного варианта полностью соответствует естественному уклону участка. Заложение ступенчатого фундамента имеет вид классической бетонной ленты, сооруженной из разных по высоте ступенек.

Но все траты будут оправданы долгой и беспроблемной эксплуатацией. Такой вариант основания обеспечивает надёжную опору для любых типов домов и отличается особой долговечностью.

Доверяйте строительство фундамента только профессионалам!

Проект банного комплекса, баня на склоне: с бассейном и барбекю

Как уместить под одной крышей тренажерный зал, бассейн, спа и зону барбекю? Как правильно разместить помещения? Как спроектировать банный комплекс на склоне? На эти вопросы ответим в нашей статье.

Архитекторы нашего архитектурного бюро выполнили новый интересный проект. Проектирование усложняло расположение банного комплекса на участке со склоном. С другой стороны окончательный вид строения от этого только выиграл. Перед проектированием были проведены обязательные геологические изыскания на участке под строительство банного комплекса на склоне. Этап проектирования – самый ответственный. Должны быть проработаны все инженерные разделы, начиная от геологических изысканий, фундамента и коммуникаций до проекта планировки участка.

 

Основные этапы создания индивидуального комплекса с бассейном:

  • Составление с заказчиком подробного технического задания
  • Согласование набора помещений
  • Общая компоновка объектов на плане
  • Выбор материалов наружной отделки

При разработке проекта банного комплекса совместно с заказчиком было выбрано внутреннее расположение бассейна. При этом бассейн можно эксплуатировать в любое время года. Расположение бассейна очень удачное — в него можно попасть из любого помещения.  Отметим, что бассейн расположен возле парной — после горячей бани приятно окунуться в прохладную воду.

Оздоровительный комплекс включает различные виды водных и спортивных процедур:

  • Тренажерный зал
  • Сауна
  • Спа зона с двумя купелями и бассейном 3х5 метров
  • Комната отдыха
  • Душевые
  • Санузел
План помещений и его плюсы

Комплекс имеет три входа: в комнату отдыха, в помещение бассейна и, непосредственно, в спортзал. Таким образом можно посетить тренажерный зал, не заходя в сауну или спа. Из комнаты отдыха (раздевалки) можно пройти в помещение бассейна. Здесь же находится финская сауна и туалетная комната с двумя душевыми кабинками и санузлом.

Внимание! Закажите комплексный проект участка —  Скидку гарантируем!

В помещении бассейна и спортзала великолепное естественное освещение, благодаря окнам высотой во всю стену. Высокие окна в пол обеспечивают прекрасный обзор во время тренировок в спортзале. В проекте применены современные стеклопакеты с высокими теплоизоляционными качествами. Зимой не надо будет беспокоиться о том, что с ними будет холодно.

Под большими свесами кровли на веранде разместилась даже боксерская груша. На открытой веранде самым лучшим вариантом пола считается террасная доска. Выйдя из бани или после тренировки в тренажерном зале приятно пройтись голыми ногами по натуральному дереву.

Преимущества террасной доски на террасе:
  • Натуральный материал
  • Устойчивость к атмосферным осадкам, ультрафиолету и влажности
  • Простота ухода
  • Долговечность, прочность и экологичность
  • Красивый внешний вид
Зона барбекю с мангалом

На открытой веранде расположена зона барбекю. Здесь пол выполнен из керамогранита, что более удобно с практической точки зрения. Перед комплексом расположилась мини баскетбольная площадка и небольшая детская спортивная площадка. Нашлось место и для небольшого искусственного пруда.

Тренажерный зал и спортплощадка:

  • Не выходя из домовладения можно заниматься спортом
  • Не возникает проблем доставки детей для занятий в спортивные секции
  • Спорт и движение — залог крепкого здоровья!

В отделке применяются современные материалы: керамогранит под натуральный камень, планкен, фактурная доска и декоративная штукатурка. Классическое сочетание бежевого и коричневого цветов различных оттенков.

Фото банного комплекса


Если Вам понравился проект, отмечайте его в соцсетях.

Также смотрите похожие статьи:

Новый проект 2020 года!

Проект бани на плите. Главный вид.

Проект угловой бани

Проект бани с террасой из кирпича

Главный архитектор проекта Рябков Сергей Сергеевич 

Руководитель проектного отдела

Фундамент для бани на склоне

Сооружение бани на склоне задача не самая легкая, ведь нужно учесть множество нюансов. К примеру, обустраивая фундамент, нужно учесть, что на него будет действовать не только вес бани, но и сдвигающая и разрывная сила проблемной почвы. Под воздействием разных погодных условий ее неблагоприятное влияние только усиливается – при замерзании грунт может вытолкнуть или разорвать сваю, которая находится в нижних слоях. Поэтому лучшим решением в таких условиях будет сооружение буронабивного фундамента.

Буронабивной фундамент представляет собой разновидность обычного столбчатого фундамента с одной только особенностью – его опоры имеют круглое сечение. Обустроить такую конструкцию самостоятельно вполне возможно. Благодаря тому, что его конструкция позволяет непосредственно на участке изготавливать опоры, это значительно сократит традиционные затраты на перелопачивание грунта во время заложения фундамента, а так же уменьшит объемы бетонирования.

Начинать его сооружение нужно с расчетов – требуется правильно определить количество опор, а так же глубину их установки. Далее следует произвести тщательную расчистку местности и тогда уже можно переходить к бурению скважин под сваи. Делать это лучше всего с помощью мотобуров, которые довольно оперативно и хорошо делают скважину необходимой глубины диаметром порядка 25 см.

Очень важно, чтобы каждая скважина была вырыта на рассчитанную в проекте глубину, поскольку если одна из свай будет висеть, то другие будут перегружены. Последствием этого может быть то, что со временем одна из свай разрушится от большой нагрузки, а далее не выдержат и остальные.

Опалубку можно делать либо на всю длину сваи, либо лишь для ее оголовка. Это зависит от способности почвы осыпаться. В качестве опалубки обычно используется рубероид, свернутый в трубу или асбестоцементная труба.

Сделанные скважины нужно залить бетоном. После сооружения опор, можно переходить к заливу бетонной плиты, которая объединит всю систему точечных опор в одну надежную конструкцию.

Одно из главных достоинств такого фундамента – быстрота сооружения, небольшой объем земельных работ и отсутствие потребности в тяжелой или дорогой технике.

Расположение бани на участке: нормы, правила

Правильное расположение бани на участке – непростой вопрос, особенно если сначала построили дом, а уже потом принялись искать подходящее место для банной постройки. Наши предки все делали наоборот, заранее планируя, где будет находиться эта важная для всех обитателей дома постройка. При расположении брусовой бани нужно руководствоваться не только соображениями комфорта, но и действующими санитарными нормами.

Где построить баню? Основные рекомендации

Банный домик чаще всего устанавливают в глубине сада, расстояние до соседнего участка должно составлять не менее 2,5 м, до дома – не менее 10 м. Оптимальный вариант – строительство возле естественного водоема, но такое встречается достаточно редко. Однако рядом с баней можно своими руками оборудовать пруд или построить бассейн, в который будет приятно окунуться после жаркой парной.

Можно назвать несколько основных строительных рекомендаций:

  • Оптимальный вариант для расположения бани – возвышенное место, это позволит оборудовать отвод воды по канализационным трубам к септику самотеком. Также ее можно установить на склоне. В любом случае баню нужно загородить от посторонних глаз кустарником или другой густой растительностью, чтобы не мешать соседям во время отдыха.
  • Вход лучше всего делать с южной стороны. Она быстрее прогревается солнцем, перед входом будет меньше снежных сугробов зимой.
  • Окна лучше делать с южной и западной стороны: в комнате отдыха будет больше света, и в ней всегда будет приятно находиться.
  • Желательно располагать баню так, чтобы можно было видеть вход из дома и контролировать процесс топки. Если из-за этого не получается повернуть вход к югу, лучше выбрать безопасность и расположить постройку входом к дому.

Традиционные бани по-черному устанавливают не ближе 12 метров к другим постройкам из-за их высокой пожароопасности. Недымная баня по-белому безопаснее, но ее тоже лучше устанавливать поодаль от жилых строений. В некоторых случаях баню и дом можно совместить для экономии места на участке, но нужно позаботиться о правильной гидроизоляции обоих сооружений. Повышенная влажность опасна для деревянного дома, поэтому лучше выбрать сухую финскую сауну.

Санитарные требования к расположению бани

Чтобы избежать возможных конфликтов с соседями, необходимо обращать внимание не только на комфорт, но и на санитарные требования к установке банного домика. Действуют следующие нормативы:

  • Баня строится не ближе чем в 6 метрах от любых хозяйственных построек из-за высокой пожароопасности. Это касается не только ваших, но и соседских сооружений, поэтому лучше не ставить ее близко к забору. Случайная искра может привести к серьезному пожару.
  • Расстояние от бани до колодца или другого источника воды должно составлять не менее 8 м. Если поблизости располагается естественный или искусственный водоем, нельзя допустить проникновения в него сточных вод. Для этого канализационная сточная труба выводится в противоположном направлении.
  • Расстояние от домика до туалета также должно составлять минимум 8 м. Чтобы соблюсти все эти требования, приходится заранее проводить санитарное планирование участка.

Если постройка расположена неправильно, сосед может начать конфликт и потребовать снести или переместить незаконное строение. Если нормы действительно нарушены, суд примет его сторону, что приведет к значительным ненужным затратам.

Бани из бруса
Каркасные бани


Ознакомьтесь с примерами проектов бань из бруса из нашего каталога. Срок строительства — от 10 дней.
Бесплатная доставка домокомплектов до КАД и МКАД. Даем гарантию на работы.


Ознакомьтесь с примерами проектов каркасных бань из нашего каталога. Срок строительства — от 15 дней.
Бесплатная доставка домокомплектов до КАД и МКАД. Даем гарантию на работы.

Также рекомендуем прочитать другие наши статьи

Мелкозаглубленный ленточный фундамент на склоне

Подобрать подходящий тип фундамента при строительстве коттеджа или бани на склоне – трудная задача. Любые неточности в замерах и нарушения технологий строительства приведут к затоплению, оседанию или осыпанию почвы.

Для соблюдения всех стандартов и обеспечения высокого уровня безопасности в течение долгих лет можно создать мелкозаглубленный ленточный фундамент на склоне, который будет вполне соответствовать всем стандартам качества.

В каких случаях подойдет ленточный фундамент?

Выбирать этот тип фундамента следует лишь при условии, что уклон склона не слишком значительный, а грунты не имеют признаков пучинистости. Как правило, это песчаные и супесчаные грунты.

Перед выбором этой технологии нужно обязательно сделать не только геологические изыскания, но и заказать топосъемку у геодезистов, чтобы запроектировать фундамент с соблюдением всех требований строительных норм.

Большой угол склона лучше подойдет для создания ступенчатого ленточного фундамента, так как выравниваются все перепады по уровню высоты, и обеспечивается максимальная устойчивость возводимой конструкции.

Основной причиной отказа от данной технологии может быть повышенная подвижность почвы. Поэтому следует обязательно прислушаться к мнению профессионалов-геологов и лишь после их заключения принимать окончательное решение. Во многих случаях более предпочтительным будет устройство ленточно-столбчатого фундамента, фундамента с ростверком, в т.ч. на винтовых сваях или на сваях по технологии ТИСЭ.

Прежде чем приступить к возведению ленточного фундамента на склоне, нужно оценить:

  1. Плотность и состав почвы, так как от этого непосредственно зависит глубина откопки траншеи и конструкция дренажа.
  2. Угол наклона поверхности земли, поскольку это влияет на устойчивость конструкции и безопасность.
  3. Глубину грунтовых вод, поскольку от этого зависит местоположение подошвы фундамента и выбора способа защиты от грунтовой влаги.

Много внимания уделяется грунтовым водам и дренажу, потому что поступающая жидкость может омывать основание фундамента, приводя к его намоканию и последующему разрушению при промерзании в зимний период.

Как защитить конструкцию?

Чтобы склон, на котором будет производиться строительство, не осыпался и не разрушился, нужно укрепить его насаждением растений или используя специальные инженерные решения. Для защиты склона растениями нужно выбирать виды с крепкой корневой системой, так как именно корни будут оказывать укрепляющий эффект, оберегая от разрушения и склон и фундамент. Дополнительным плюсом при таком способе укрепления откоса является декоративный эффект.

Но можно и не ждать несколько лет, пока укрепится корневая система растений, а использовать специальные распорки из металла, которые вкапываются в землю или георешетку, представляющую собой сетку с крупными ячейками из прочного синтетического материала.

Что понадобится для строительства фундамента?

Для того чтобы возвести мелкозаглубленную ленту на склоне, вам потребуются следующие материалы и инструменты:

  • гравий;
  • мастерок;
  • песок для песчаной подушки;
  • деревянные колья для разбивки площадки;
  • лопата;
  • уровень и рулетка;
  • бетон и растворомешалка;
  • арматура;
  • материал для опалубки;
  • сварочный аппарат для скрепления арматуры.

Далее нужно создать план, по которому будет выполняться работа. Исходя из проекта постройки определяется низ подошвы фундамента и его геометрические параметры с учетом всех воспринимаемых нагрузок. При определении отметки низа подошвы фундамента дополнительно нужно взять небольшой запас с учетом слоев гравия, щебня и песка, которые будут подсыпаться при подготовке основания.

Важно: мелкозаглубленный ленточный фундамент можно строить только на грунтах, не подверженных сильной пучинистости. В случае пучинистых грунтов мелкозаглубленная лента устраивается на песчаной подушке.

Возведение мелкозаглубленного ленточного фундамента на склоне проводится в несколько этапов, о которых мы расскажем ниже.

Подготовка к строительству

На начальном этапе следует провести изыскания для определения состава грунтов, их физических свойств, глубины промерзания и глубины залегания грунтовых вод, а также выполнить расчет фундамента для определения его геометрических параметров и определения глубины заложения.

Также заранее нужно подготовить схему работы и приобрести все инструменты и материалы.

Проектирование фундамента

Чтобы создать точную схему и рассчитать нагрузку, нужно заранее знать общий вес конструкции (определяется на стадии проектирования),  предельное давление, максимальные размеры, давление с учетом воздействия снега в зимний сезон и т.д. Рассчитать точный вес конструкции можно по всем используемым материалам (суммарный вес).

Далее с учетом объема и нагрузки подбирается оптимальная глубина, зависящая от типа почвы. Для непучинистых песчаных грунтов под легкое строение из бруса, бревен или пенобетона будет вполне достаточно заглубления ленты на 0,5-0,7 м.

Если грунты пучинистые, то устройство мелкозаглубленной ленты возможно лишь с устройством песчаной подушки вокруг фундамента (под подошвой и с обеих сторон) толщина которой может доходить до 400-600 мм.

Ширина основания фундамента зависит от веса здания и значения расчетного сопротивления грунта, которое определяется на стадии геологических изысканий. Для кирпичных построек до 2 этажей с железобетонными перекрытиями, возводимых на непучинистых и среднепучинистых грунтах достаточно ширины подошвы 400-600 мм. Для 1-2 этажных построек из дерева, бруса, пенобетона с деревянными перекрытиями вполне достаточно ширины подошвы фундамента 300-400 мм.

Откопка траншеи

Перед тем, как приступать к откопке траншеи, позаботиться о водоотведении дождевых вод на период строительства. Для этого можно сделать небольшие отводные канавы, по которым потечет вода в случае дождя, во избежание затопления траншеи.

После организации водоотвода приступают к разметке площадки строительства, устанавливая углы будущей постройки. В характерных точках вбивают деревянные колышки, а между ними протягивают бечевку, намечая контуры сооружения.

Обратите внимание! Для устойчивости откосов траншеи следует соблюдать определенный угол его наклона. Как правило, для глинистых грунтов предельный угол составляет 70 градусов, а для песчаных — 30.

Откопанную траншею желательно выстлать геотекстилем, чтобы впоследствии предотвратить заиливание песчаной подушки частицами грунта, проникающими с грунтовыми водами.

Траншея откапывается на глубину, которая была определена проектом. При этом должны быть учтены все необходимые слои подсыпки, а ширина должна быть достаточна для установки опалубки и песчаной подушки по бокам фундамента в случае, если это требуется по грунтовым условиям.

Создание подушки из песка

Как уже говорилось выше, для более равномерного распределения нагрузки, передаваемые через фундамент на грунты, создают подушку из песка, толщина которой зависит от грунтовых условий и может составлять от 15 до 60 см.

Выкладывается и выравнивается песок послойно, каждый слой проливается водой, после чего проводится трамбовка. К трамбовке следует отнестись весьма ответственно, так как от качества устройства песчаной подготовки будет во многом зависеть долговечность постройки.

Установка опалубки

Опалубка может быть изготовлена из любых подручных материалов — досок, толстой фанеры, плит OSB и других подходящих материалов.

Все элементы конструкции устанавливаются в траншею, надежно закрепляются и подпираются снаружи деревянными подпорками. Также целесообразно соединить боковые части опалубки между собой сверху, установив через определенные участки перемычки из брусков.

Армирование мелкозаглубленного фундамента

От правильности армирования фундамента будет напрямую зависеть его долговечность, поэтому подбору необходимого диаметра и правильной конструкции арматурного каркаса следует уделить особое внимание.

Рабочая арматура размещается в верхней и нижней части ленты (армокаркас имеет только верхний и нижний пояс). Размещать арматуру в середине нет необходимости.

Арматура должна заглубляться на расстояние примерно 5см от наружной поверхности фундамента.

Если в верхнем и нижнем поясе будет по 3 стержня, то достаточно арматуры ∅ 10 мм (А-III). Если в каждом поясе предусматривается по 2 стержня, то следует взять более толстые стержни — ∅ 12 мм.

Бетонирование

При возведении фундамента ленточного типа бетонирование выполняют бетоном марки М200. Во время заливки нельзя останавливаться или делать продолжительные перерывы, так как это может снизить прочность железобетонной ленты на образующихся в результате стыках.

При заливке обязательно нужно устранить все пузыри воздуха из раствора.

Через 5 дней можно снимать опалубку и приступать к устройству гидроизоляции фундамента.

Полная прочность железобетонного фундамента достигается спустя 28-30 дней с момента заливки. Только после этого можно приступать к возведению постройки на залитой ленте.

Создание гидроизоляции

После застывания бетона нужно дополнительно защитить его от воздействия влаги, поэтому применяется гидроизоляция обмазочного, наплавляемого, рулонного или напыляемого типа.

Обратная засыпка и устройство отмостки

После того, как все операции по подготовке и заливке ленточного фундамента выполнены. приступают к обратной засыпке. В случае непучинистых грунтов засыпка выполняется грунтом. который был вынут при откопке траншеи, а в случае пучинистых — обратную засыпку выполняют песком с проливанием водой и тщательным трамбованием.

Отмостку можно выполнить с использованием любых доступных материалов — бетона, асфальта или мятой глины. В случае небольшой глубины заложения фундамента весьма желательно отмостку утеплить экструдированным пенополистиролом. Такое утепление уменьшит промерзание и снизит силы пучения, воздействующие на мелкозаглубленный фундамент.

Устройство дренажа

В случае наличия верховодки в окружающем постройку грунте чтобы избежать скопления влаги рядом с фундаментом, рекомендуется устройство дренажа. Создание водоотвода проводится с учетом уровней почвы и предельного угла склона. Не стоит на этом экономить и создавать его только со стороны склона – создать защиту следует вокруг всего коттеджа. Устройство дренажа сводится к укладке перфорированных асбестоцементных или полимерных труб по периметру здания с засыпкой крупнозернистым пеком или мелким гравием, хорошо пропускающим воду.

Еще один важный совет

В конце публикации хочется напомнить еще об одном важном обстоятельстве, которое никак нельзя обойти вниманием в статье о ленточном фундаменте. Устройство фундамента и возведение постройки на нем крайне желательно проводить за один теплый сезон, не оставляя фундамент без нагрузки на зиму. Если по каким-то причинам вам пришлось оставить фундамент на зиму без нагрузки, то постарайтесь как можно тщательней защитить грунт вокруг фундамента от зимних морозов, тем самым предотвратить его промерзание и вымораживание построенного фундамента. Для этого можно использовать шлак, опилки, керамзит, солому и другие подобные материалы.

Смотрите также:

Последние публикации:

Даже правильно выложенной кирпичной печи, со временем требуется ремонт. Высокие температуры, нарушение тяги, механические повреждения кладки – все это приводит к появлению дефектов, которые требуют устранения. Ведь хорошая тяга и отсутствие трещин в стенках –… Читать…

Выбор печей для бани сегодня очень широк. Промышленностью выпускаются каменки на любой вкус и цвет. Вы можете подобрать готовую печь для установки в бане в соответствии с требуемой теплопроизводительностью в зависимости от объема парной и выбрать нужный… Читать…

Для того, чтобы попариться в баньке сегодня вовсе не обязательно выкладывать основательную русскую печку, кладка которой под силу лишь опытным печникам. Сегодня промышленным способом выпускается большой ассортимент металлических каменок, обеспечивающих… Читать…

  • < Ленточный фундамент из кирпича
  • Из чего сделать опалубку? >

Как долго вы должны оставаться в сауне?

Для многих сауны — это образ жизни. Независимо от того, используете ли вы его после тренировки или просто для отдыха, сауны могут принести пользу для здоровья.

Итак, сколько времени вам следует проводить в сауне и как часто нужно ходить? Мы рассмотрим советы о том, что делать или чего не делать, когда вы их используете.

Если вы никогда раньше не пользовались сауной, источники, такие как Американский колледж спортивной медицины, Американское общество саун, и опытные любители саун в целом соглашаются: вам следует начинать с малого.

  • Для начинающих. Не используйте сауну более 5–10 минут за раз.
  • После тренировки. Подождите не менее 10 минут перед тем, как войти в сауну после тренировки.
  • Максимум. Не пользуйтесь сауной более 15 минут за раз.

Хотя некоторые опытные пользователи сауны, особенно в Финляндии, могут превратить сауну в более продолжительное общественное мероприятие, не переусердствуйте. Чем дольше вы остаетесь в сауне, тем больше вы рискуете обезвоживания, поэтому общее правило — ограничивать время от 15 до 20 минут.

Финн, от которого происходит слово «сауна», может предложить еще более простой вариант, поскольку сауна предназначена для расслабления, а не отсчета минут: покиньте сауну, когда вам станет достаточно жарко.

Продолжайте читать, чтобы узнать, почему эти несколько минут в сауне и частое использование могут быть для вас полезны.

Хотя сауны очень популярны для отдыха и общения, посещение сауны в конце тренировки или рабочего дня может быть полезно для вашего здоровья.

  • Улучшение работы сердца. Обзор показывает, что частое использование сауны связано с улучшением функции сердца у людей с сердечной недостаточностью.
  • Пониженный риск инсульта. Долгосрочное исследование с участием более 1600 финских мужчин и женщин в течение нескольких лет показало, что частое посещение сауны от четырех до семи раз в неделю связано со снижением риска инсульта.
  • Сниженный риск деменции. Аналогичное исследование с участием 2315 финских мужчин обнаружило связь между частотой посещения сауной участниками и снижением риска развития деменции и болезни Альцгеймера.
  • Уменьшение воспаления и болезненности мышц. Другие небольшие исследования пришли к выводу, что использование людьми сауны в дальнем инфракрасном диапазоне может помочь уменьшить мышечную болезненность после тренировки, и обнаружили, что то, как часто вы пользуетесь сауной, может помочь уменьшить системное воспаление. Использование инфракрасной сауны варьировалось от двух до пяти раз в неделю.

Потенциальные риски

Важно отметить, что сауны связаны с потенциальными рисками, включая обезвоживание и возможное временное снижение фертильности у мужчин.

Хотя сауны в целом безопасны, важно знать, как правильно ими пользоваться, а также как долго можно ими пользоваться.

Если в вашем тренажерном зале или спа есть и сауна, и парная, у вас может возникнуть соблазн использовать и то, и другое. Поскольку они предлагают аналогичные преимущества, вы можете придерживаться только одного во время вашего визита.

Если вы пробуете оба варианта, нет никакого правила, по которому вам следует посетить в первую очередь. Выбирайте свои личные предпочтения, но всегда позволяйте своему телу 10-минутный перерыв перед началом следующего занятия.Вы также захотите быстро принять душ, чтобы быть вежливым с другими пользователями.

Парные часто называют «влажными саунами», но на самом деле это не сауны, хотя они и похожи друг на друга. Сауна — это финское слово, обозначающее особый высокий уровень тепла в помещении. С другой стороны, паровая баня больше похожа на турецкую баню с ее высоким уровнем влажности.

Сравнительная таблица саун и парных

Хотя они часто используются по схожим причинам, особенно после тренировки или напряженного дня, преимущества использования парной несколько различаются в зависимости от их различий.

Сауны использовались в Скандинавии тысячи лет. Исторически сауны начинались как земляные ямы, покрытые шкурами животных, которые превратились в традиционные сауны, где дрова сжигают в печи с дымоходом или без него.

Также есть корзина с камнями над печью, куда можно поливать воду, чтобы увеличить «лёйлы», или пар, и сделать сауну более влажной.

В настоящее время используются несколько типов саун, самые распространенные из них:

  • Дровяные. Печи используются для обогрева камней в сауне, что позволяет поддерживать высокую температуру.
  • Электро. Это наиболее часто используемые сауны сегодня благодаря удобным, безопасным и простым в использовании электронагревателям.
  • Инфракрасный. Инфракрасные сауны не нагревают воздух вокруг, а излучают тепло, которое напрямую согревает ваше тело. Хотя технически это не традиционная сауна, она предлагает аналогичные преимущества при более низких температурах.
  • Дым. Как и в сауне на дровах, печь сжигает дрова, которые нагревают воздух, а также камни на поверхности печи.Однако в сауне по-черному нет дымохода. После того, как сауна нагреется, дым выходит, а дверь закрывается, а тепло остается.

Если вы хотите воспользоваться сауной в тренажерном зале, убедитесь, что вы знаете, чего ожидать. В общественных саунах часто действуют разные правила использования. Хотя их обычно любят обнаженными, прежде чем раздеться, узнайте, что обычно происходит в вашем районе. Помните об этом:

  • Знайте, прежде чем идти. Изучите правила и ожидания в сауне, которую вы посещаете.
  • Сначала душ. В качестве вежливости вы должны принять быстрый душ перед тем, как отправиться в сауну, и завернуться в полотенце. Некоторые считают это более удобным, чем купальник.
  • Поделитесь пространством. Сидеть ближе всего к камням над плитой? В финской сауне это означает, что вам нужно периодически брызгать на нее немного воды, чтобы выпустить больше пара. Если вы не знаете, что делать и как часто, просто спросите.
  • Промойте и повторите. После посещения сауны опытные пользователи рекомендуют принять холодный душ или окунуться в ледяной водоем перед очередным посещением сауны.
  • Успокойтесь и избегайте обезвоживания. Если вы не готовы или не готовы ко второму раунду, примите последний душ и обязательно выпейте много воды.

Правило №1 для посещения саун и парных одно и то же — всегда предварительно принимать душ. За гранью этого? Обратите внимание на то, как ведут себя другие люди, чтобы понять, что уместно в этом конкретном месте.И принести полотенце, чтобы сесть, тоже вежливо.

Одна из самых важных вещей, которую следует помнить при использовании сауны или парной, — это не торопиться. Хотя сауны обычно считаются безопасными и потенциально полезными для здоровья, важно предотвратить обезвоживание. И помните, как вы себя чувствуете и как ваше тело реагирует на тепло, каждый раз может быть разным.

Не пытайтесь использовать сауну для похудания, которое в первую очередь связано с потерей воды. Обязательно пейте воду до и после посещения сауны.Если вы беспокоитесь, поговорите со своим врачом перед посещением сауны.

Поговорите с сотрудниками сауны, чтобы получить советы, ответы на любые вопросы и рекомендации о том, чего там ожидать. Если вы беременны, перед посещением сауны проконсультируйтесь с врачом.

В конце концов, посещение сауны должно быть приятным и омолаживающим. Не забудьте расслабиться, сделать глубокий вдох и наслаждаться.

Влияние направления нагрузки и уклона на сваю с боковой нагрузкой в ​​наклонном грунте

Была проведена серия трехмерных анализов методом конечных элементов для изучения поведения свай в наклонном грунте в условиях недренированной боковой нагрузки.Анализы проводились для откосов с разными углами и двумя направлениями нагрузки. Полученные результаты показывают, что по мере увеличения уклона это может вызвать большее боковое смещение и внутреннюю силу сваи. Кроме того, увеличение коэффициента уклона приведет к смещению положения максимального изгибающего момента и нулевой точки сопротивления грунта сваи вниз, еще больше увеличивая прогиб сваи. Кроме того, когда расстояние сваи от гребня откоса B <7 D , смещение и развитие внутренней силы сваи под нагрузкой более очевидны.Когда расстояние сваи от гребня откоса превышает 7 D , влиянием направления нагрузки на сваю можно пренебречь.

1. Введение

Свайные фундаменты широко используются для поддержки таких конструкций, как мосты, высотные здания и опоры электропередачи, и они часто возводятся на естественном или искусственно созданном склоне. Свайные фундаменты часто подвергаются боковым нагрузкам, вызываемым ветром и землетрясениями. Когда фундамент строится на склоне, несущая способность фундамента будет значительно снижена в зависимости от расстояния фундамента от откоса.Несущая способность фундамента на склоне обычно рассчитывается по эмпирическим или теоретическим формулам, которые основаны на расчетах предельного равновесия или верхней границы пластичности. При проектировании свайных фундаментов, подверженных боковым нагрузкам, большое значение имеют поперечный отклик свай на откосах и взаимодействие свай с грунтом.

Чтобы получить метод проектирования и соответствующее теоретическое руководство для свайного фундамента с боковой нагрузкой на участке откоса, некоторые ученые попытались провести теоретические исследования и выдвинули некоторые методы оптимизации проектирования [1–3].В настоящее время многие исследователи провели полевые испытания [4–6] и лабораторные испытания [7, 8] свайных фундаментов с боковой нагрузкой на склонах. Чтобы изучить влияние уклона на свайный фундамент, Мезазиг и Левачер [9] провели испытание на центрифуге сваи с боковой нагрузкой в ​​неадгезивном грунтовом основании. Согласно результатам распределения кривой при различных условиях работы в испытании, уклон применялся к неглубокому неадгезивному грунтовому основанию.Основываясь на модельных испытаниях свай на откосах несвязного грунта, Мутуккумаран [10] обсудил влияние коэффициента уклона, параметров грунта, направления нагрузки и положения свайного фундамента на свайном основании. Nimityongskul et al. [11] провели серию полномасштабных испытаний на боковую нагрузку полностью оборудованных свай в связных грунтах, чтобы оценить поперечный отклик свай в свободном поле и вблизи склона.

Все больше и больше ученых выбирают численное моделирование для анализа проблемы реального взаимодействия сваи с грунтом [12–14].Zhang et al. [15] создали трехмерную расчетную модель, основанную на реальной ситуации с проектированием откосов в Гонконге. Посредством численных расчетов и анализа было обсуждено влияние откоса и толщины обсадной колонны на характеристики свайного фундамента с боковой нагрузкой на откосе. Георгиадис и Георгиадис [13] использовали крупномасштабное коммерческое программное обеспечение методом конечных элементов для создания трехмерной модели для изучения нелинейного поведения свай в наклонном грунте в условиях недренированной боковой нагрузки.Для анализа чувствительности в различных рабочих условиях были выбраны два параметра: коэффициент уклона и прочность грунта на сдвиг. По результатам расчета кривая в виде гиперболической кривой модифицируется с учетом влияния коэффициента уклона и коэффициента сцепления поперечного сечения свая-грунт. Наконец, реализуемость предложенного метода проверяется на примере проверки. С помощью трехмерной модели конечных элементов влияние свайного фундамента с боковой нагрузкой на несущую способность свайного фундамента исследовали Савант и Шукла [16].

Подводя итог, можно сказать, что текущее исследование свай с боковой нагрузкой на склонах в основном основано на модельных испытаниях. Некоторые ученые использовали численное программное обеспечение для моделирования и получения результатов исследований по эффектам наклона. Однако в настоящее время подробный анализ влияния факторов на склоны отсутствует. Поэтому в данной статье будет использоваться программное обеспечение конечных элементов для создания геометрической расчетной модели сваи с боковой нагрузкой на участке уклона, расчета и анализа деформации сваи.В ходе моделирования с помощью моделирования изучается влияние коэффициента уклона и направления нагрузки на смещение свай с боковой нагрузкой, внутренние силы и сопротивление грунта свай, чтобы в дальнейшем выявить и суммировать несущие характеристики одиночных свай с боковой нагрузкой на наклонных участках и в качестве справочного материала для практического инженерного проектирования и оптимизации.

2. Численное моделирование
2.1. Модель конечных элементов

Круглый свайный фундамент длиной 12 м и диаметром 1 м располагался около откоса.Чтобы избежать влияния размерного эффекта на результаты расчетов, длина вершины откоса и вся ширина модели были в 20 раз больше диаметра сваи. Высота склона составляла 12 м, а общая высота модели в 2 раза превышала длину сваи. Предполагалось, что свайный фундамент и грунт представляют собой изотропные однородные материалы, а коэффициент Пуассона и модуль упругости не изменяются под действием нагрузки. Верхняя граница модели была свободной. Четыре вертикальные стороны модели устанавливают ограничение радиального смещения; то есть U2 = 0 было установлено на передней и задней сторонах, а U1 = 0 было установлено на левой и правой сторонах.Нижняя поверхность модели была задана как фиксированная граница, а верхняя поверхность сваи оставалась свободной. При построении сетки этой модели для моделирования свайного фундамента и грунта использовался восьмиузловой линейный редуцированный шестигранник. Сетка вокруг контактной поверхности между свайным фундаментом и грунтом должна быть разделена, и пропорция установки сетки вдали от контактной поверхности постепенно откачивается. Сетка свайного фундамента и грунтового массива в расчетной модели откосов представлена ​​на рисунке 1.

Основной процесс численного моделирования выглядит следующим образом: (1) Для уравновешивания начального напряжения была создана модель свайного фундамента в откосе, и исходный грунт в свайной яме был сохранен. Значение силы тяжести -10 в направлении Z было применено ко всей модели грунта (противоположно направлению оси Z ). Для расчета исходного поля начальных напряжений откоса был использован метод геостатического автоматического баланса напряжений. (2) После завершения расчета начального напряжения грунта откоса была использована функция «изменения модели» для уничтожения грунта в свайной яме. , а компонент свайного фундамента был преобразован в жилой блок для реактивации свайного фундамента.(3) Контактная пара была добавлена ​​к контактным поверхностям тела сваи, конца сваи и тела грунта соответственно. Затем к свайному фундаменту было применено значение собственного веса -10 в направлении Z , так что свайный фундамент взаимодействовал с грунтом откоса под действием собственного веса до достижения равновесия.

Были установлены различные этапы нагружения для поэтапного приложения поперечных нагрузок на головку сваи.

2.2. Проверка числовой модели

Георгиадис и Георгиадис [13] выполнили трехмерный анализ методом конечных элементов для изучения поведения свай на наклонном грунте в условиях недренированной боковой нагрузки.Результаты численного моделирования модели в этой статье сравнивались с литературными, чтобы проверить рациональность модели. Параметры свайного фундамента задавались следующими: длина сваи L = 12 м, диаметр сваи D = 1 м, угол наклона = 30 °. Свойства грунта и сваи трехмерной модели конечных элементов показаны в таблице 1.


нормальное поведение было установлено в режим «жесткого» контакта, а касательное поведение было в форме «штрафного» трения. Значение «штрафного» коэффициента трения μ обычно составляло 0,36 (тангенс (0.75 φ )), и был рассмотрен случай, когда поверхность контакта сваи и грунта была полностью шероховатой, поэтому μ = 1. В частности, устойчивость уклона должна быть обеспечена перед трехмерным расчетом сваи с боковой нагрузкой на наклонном грунте. Устойчивость откоса не учитывается, а свайный фундамент не играет роль противоскользящей сваи, а служит несущей конструкции. Поэтому в зависимости от свойств грунта и сваи для анализа использовались формула расчета устойчивости откосов и диаграмма, приведенная Тейлором [17].Расчетный коэффициент безопасности уклона модели превышал 1,08, что доказывает устойчивость уклона.

Сравнительные результаты модели в этой статье и трехмерного анализа методом конечных элементов показаны на Рисунке 2. Можно увидеть хорошую совместимость между существующей имитационной моделью и результатами опубликованных данных. Максимальная ошибка составляет 9,2%, что находится в пределах разумного диапазона ошибок. Это также доказывает правильность метода моделирования.

2.3. Тип анализа

Был проведен ряд численных моделей для различных углов наклона и направлений нагрузки.В соответствии с условиями геологической среды в реальном проекте, глина будет использовать обычную твердую глину c-φ в последующей модели анализа. Параметры свайного фундамента задавались следующими: длина сваи L = 12 м, диаметр сваи D = 0,6 м, материал — бетон C 30. Схема анализируемой модели представлена ​​на рисунке 3. Свойства грунта и сваи, использованные в анализе методом конечных элементов, приведены в таблице 2.


μ
Свая 0.1 2500
Глина 0,49 1800






3.1. Влияние коэффициента уклона

Коэффициент уклона различных моделей был установлен как 1V: 1H, 2V: 3H, 1V: 2H и 1V: 4H, соответственно, с расстоянием сваи от гребня склона B / D = 1 .На рисунке 4 показаны контуры бокового смещения сваи и грунта для склона 1V: 1H, когда боковая нагрузка, приложенная к модели откоса, составляет 500 кН и 1000 кН соответственно. Из рисунка видно, что как прогиб сваи, так и деформация грунта перед сваей увеличиваются с увеличением боковой нагрузки. Кроме того, поле смещения грунта в неглубоком фундаменте распределено в форме клина, что хорошо согласуется с предполагаемой формой модели деформационного клина, предложенной Xu et al.[18]. Прогиб сваи и смещение клина в основном происходят выше критического положения сваи. Ниже критической глубины свая имеет «эффект погружения», и положение погружения уменьшается с увеличением боковой нагрузки.

Кривые нагрузки-смещения головы сваи показаны на рисунке 5 для различных коэффициентов уклона. Как и ожидалось, при той же боковой нагрузке H 0 смещение головки сваи увеличивается с увеличением коэффициента уклона.Понятно, что увеличение смещения головы сваи из-за коэффициента уклона больше при более высокой боковой нагрузке.

Чтобы более наглядно отразить влияние коэффициента уклона на смещение головки сваи, кривые нагрузка-смещение на рисунке 5 были нормализованы для получения взаимосвязи между нормализованным смещением y 0, наклоном / y 0, уровень и боковая нагрузка H 0 для различных коэффициентов уклона.Безразмерный параметр y 0, уклон / y 0, уровень определяется как отношение смещения головы сваи на наклонном грунте к смещению того же самого головы сваи на ровном грунте при той же нагрузке. уровни.

Как показано на рисунке 6, нормализованное значение смещения y 0, наклон / y 0, уровень продолжает увеличиваться с увеличением боковой нагрузки, но скорость роста y 0, наклон / y 0, уровень изменяется с увеличением коэффициента наклона.Перед нагрузкой третьей ступени рост y 0, наклон / y 0, уровень относительно стабилен для коэффициентов наклона 1V: 4H, 1V: 2H и 2V: 3H, что в основном между 1,14 и 1,31. Однако скорость роста y 0, наклон / y 0, уровень медленно увеличивается после нагрузки третьего уровня. Соответствующие темпы роста для всего процесса загрузки составляют 14,9%, 36,4% и 52,7% для коэффициентов наклона 1V: 4H, 1V: 2H и 2V: 3H соответственно.Напротив, y 0, наклон / y 0, уровень увеличивается с высокой скоростью для отношения наклона 1V: 1H на протяжении всего процесса загрузки, изменяясь от 1,29568 (нагрузка первой ступени) до 2,52214 ( нагрузка десятого порядка), которая увеличивается на 94,66%. Это указывает на то, что влияние уклона на поперечное смещение сваи намного больше, чем круче уклон.

На рисунках 7 и 8 показано изменение бокового прогиба сваи с глубиной для различных коэффициентов уклона при боковых нагрузках 500 кН и 1000 кН соответственно.Результаты, полученные на рисунках 7 и 8, можно перечислить следующим образом: (1) Влияние коэффициента уклона заключается в увеличении прогиба сваи при том же уровне нагрузки, и скорость роста прогиба сваи для коэффициента уклона 1V: 1H является самым быстрым. . Кроме того, увеличение прогиба сваи будет больше по мере увеличения уровня нагрузки. (2) Прогиб сваи будет увеличиваться с увеличением уровня боковой нагрузки, что более очевидно в неглубоких слоях почвы. Ниже положения первой нулевой точки смещения прогиб сваи больше не изменяется, что называется «эффектом вставки».(3) Увеличение коэффициента уклона приведет к смещению первых нулевых точек смещения сваи вниз. Например, когда боковая нагрузка H 0 = 500 кН, первые нулевые точки смещения для коэффициентов наклона 1V: 1H, 2V: 3H, 1V: 2H и 1V: 4H, а уровень грунта — 6,5 м, 6,1 м, 5,9 м, 5,86 м и 5,5 м ниже поверхности земли соответственно. (4) Форма кривых прогиба сваи не меняется из-за эффекта наклона. Однако по мере увеличения коэффициента уклона уменьшение сопротивления грунта вокруг сваи приведет к увеличению прогиба сваи на той же глубине.


Изменение изгибающего момента в зависимости от глубины для различных коэффициентов уклона при боковых нагрузках 500 кН и 1000 кН показано на рисунках 9 и 10 соответственно. Из рисунков 9 и 10 можно сделать три вывода: (1) Эффект наклона не влияет на форму кривых изгибающего момента сваи. Изгибающий момент быстро растет от 0 на поверхности земли до максимального значения, а затем уменьшается. На кривых изгибающего момента сваи будут две нулевые точки.(2) Уровень боковой нагрузки влияет на положение максимального изгибающего момента сваи. Когда боковая нагрузка H 0 = 500 кН, положения максимального изгибающего момента для коэффициентов наклона 1V: 1H, 2V: 3H, 1V: 2H и 1V: 4H и ровная поверхность появляются на высоте 3,25 м, 3,01 м, 2,92 м, 2,79 м и 2,71 м от поверхности земли соответственно. Когда боковая нагрузка увеличивается до 1000 кН, соответствующие положения максимального изгибающего момента появляются на 4,28 м, 3,61 м, 3,48 м, 3.25 м и 2,98 м ниже поверхности земли соответственно. Видно, что по мере увеличения нагрузки положение максимального изгибающего момента сваи будет перемещаться вниз. (3) Изгибающий момент сваи увеличивается с увеличением коэффициента уклона на той же глубине. Это демонстрирует, что диапазон упругой деформации тела сваи больше, а изгибные свойства сваи более полно развиваются по мере увеличения коэффициента уклона.


На рис. 11 показано изменение максимального изгибающего момента в зависимости от приложенной боковой нагрузки для различных коэффициентов уклона.На начальном этапе нагружения максимальный изгибающий момент почти такой же, что свидетельствует о том, что сопротивления грунта вокруг сваи на стадии упругой деформации достаточно для уравновешивания максимального изгибающего момента сваи. Когда нагрузка превышает 200 кН, максимальный изгибающий момент сваи для разных значений уклона быстро увеличивается с разной скоростью. Когда боковая нагрузка H 0 = 1000 кН, максимальный изгибающий момент сваи для коэффициентов наклона 2V: 3H, 1V: 2H и 1V: 4H равен 15.75%, 28,2% и 38,76% соответственно выше, чем для ровной поверхности. Максимальный изгибающий момент сваи для коэффициента уклона 1V: 1H на 69,6% выше, чем для ровного грунта, что намного выше, чем соответствующая скорость увеличения для других коэффициентов уклона. Это указывает на то, что скорость роста максимального изгибающего момента намного больше с увеличением поперечной нагрузки по мере увеличения крутизны уклона.

Чтобы проанализировать влияние уклона на поперечное сопротивление грунта, была использована функция постобработки «разрез свободного тела» из программного обеспечения конечных элементов для получения данных о поперечной силе ( Q ) сваи, изменяющейся с глубина.Для подбора кривой была выбрана полиномиальная функция шестого порядка, чтобы уменьшить ошибку:

Оползень Хунъянцзы на юго-западе Китая

Оползень из водохранилища является типом часто наблюдаемых геологических опасностей в районе водохранилища и потенциально может вызвать значительный риск. к режиму эксплуатации водохранилища и ГЭС. Принято считать, что оползни в водохранилище в основном вызваны периодическими колебаниями уровня воды в водохранилище во время процесса заполнения и депрессии.В этом исследовании, чтобы лучше понять характер деформации и факторы, влияющие на оползень водохранилища, была проведена многопараметрическая программа мониторинга оползня водохранилища — оползня Хунъянцзи, расположенного в районе водохранилища Пубугоу на юго-западе Китая. Результаты показали, что в период просадки произошла значительная деформация оползня; в остальном оползень оставался стабильным. Основной причиной оползневой деформации водохранилища является создание давления фильтрующей воды, вызванное быстро растущим перепадом уровня воды внутри и снаружи откоса.Влияние атмосферных осадков и землетрясений на деформацию склонов оползня Хунъянцзы было незначительным.

1. Введение

Оползни, вызванные заполнением и опорожнением водохранилища, представляют собой часто наблюдаемую геологическую опасность в районе водохранилища и вызвали значительные воздействия и повреждения в работе и функционировании гидроэлектростанций во всем мире. Историческая статистика показывает, что в целом более 90% оползней, вызванных водохранилищами, вызваны колебаниями уровня воды в водохранилищах, и примерно 50% произошли в период заполнения водохранилищ [1–4].Более 80% произошло в течение первых 3-5 лет после строительства плотины [1]. Что касается влияний колебания уровня воды в водохранилище, то 40% произошло при понижении уровня воды в водохранилище [2, 3]. Сильные оползни размером более десяти миллионов кубических метров обычно вызывались быстрым падением уровня воды в водохранилище. Кроме того, около 75% спровоцированных оползней были вызваны возрождением древних оползней [5]. Таким образом, значительные и мгновенные колебания уровня воды в водохранилище обычно оказывают негативное влияние на глобальную стабильность склонов водохранилища, влияя на их гидрологические условия и снижая прочность откоса [6].

Механизмы отказов и вызванные ими цепочки бедствий (такие как импульс волны) в результате оползней водохранилища были подробно изучены в предыдущих исследованиях [5–7]. Эрозия рыхлого мусора на подошве склона потоком, мгновенное создание порового давления воды на склоне из-за снижения уровня воды в водохранилище, а также структурное и прочностное снижение гидрофлуктуационного пояса являются основными причинами возникновения оползней водохранилища [1, 4–6 ]. При проведении численного анализа [6, 7] больше внимания привлекает управление риском потенциальной импульсной волны при движении по склону.Большинство этих исследователей намерены предоставить полный обзор / анализ всего процесса цепочки стихийных бедствий, включая деформацию, вызывающую оползень, до генерации импульсной волны, а также потенциальную опасность для свойств в резервуаре. или на противоположном берегу [2, 3]. Полный анализ процесса предлагает ценную информацию о планировании предотвращения, контроле геологических опасностей и руководство по оценке импульсных волн, вызванных оползнями, в резервуарах.

Исследования [7, 8], посвященные характеристикам оползневой деформации водохранилища, показали, что глобальная деформация всегда начиналась в передней части склона и в основном складывалась из деформации полосы скольжения. Потенциальные негативные воздействия, вызванные оползнями, вызванными водохранилищами, в основном включают в себя два аспекта: (1) значительное снижение емкости водохранилища и эксплуатации объектов водного хозяйства из-за попадания скользящего материала в резервуары; (2) образование импульсных волн, вызванных скольжением материалов, достигающих воды водохранилища с большой динамической энергией и вызывающих значительные проблемы с безопасностью плотины и эксплуатации гидроэлектростанций [7, 9, 10].

Технология мониторинга уклонов быстро развивалась в течение последних нескольких десятилетий. В начале 21 века система мониторинга оптического волокна стала более широко использоваться, и в технологии мониторинга произошли достижения в области более высокой точности, скорости и автоматизации. Между тем, одной из важных проблем, которую необходимо решить, является улучшение координации и интеграции системы мониторинга с привлечением различных типов устройств мониторинга для различных параметров мониторинга.В настоящее время передача данных и совместимость программного обеспечения для обработки данных для комплексных динамических характеристик склонов являются серьезной проблемой исследований.

Таким образом, в теории и инженерной практике важно изучить влияние и случайные корреляции между колебаниями уровня воды в водохранилище, гидродинамическими и деформационными характеристиками берегов водохранилища. Проведение комплексной программы мониторинга оползней водохранилища является ключевым вопросом получения данных на месте, которые создают основу для проведения более комплексного анализа и моделирования.Рекомендуется проводить периодические геологические обследования для контроля деформационного и гидрогеологического состояния откоса при колебаниях уровня воды в водохранилище [4, 11].

В этом документе была проведена программа многопараметрического мониторинга для регистрации изменения уровня грунтовых вод, деформации поверхности и глубинных смещений в различных точках оползня Хунъянцзы, расположенного в районе водохранилища ГЭС Пубугоу, провинция Сычуань, Юго-Западный Китай. , в период заполнения и депрессии водохранилища с 2013 по 2014 гг.

На основе измерений интерпретируются временные корреляции между колебаниями уровня воды в водохранилище, наклонным уровнем грунтовых вод, смещениями поверхности, распространением трещин и глубинными смещениями. Даны предварительные рекомендации, которые помогут контролировать негативное влияние колебаний уровня воды в водохранилище на устойчивость уклона оползней водохранилища. Результаты, представленные в этом документе, могут также дать ценную информацию о планировании предотвращения и контроля геологических опасностей в районе водохранилища Пубугоу ГЭС и соответствующих исследованиях оползней, вызванных водохранилищами в мире.

2. Обзор оползня Хунъянцзы

Оползень Хунъяньцзы расположен на правом берегу реки Даду, вторичного притока реки Янцзы, в уезде Ханьюань провинции Сычуань на юго-западе Китая (рис. 1). Он находится в 23 км от гидроэлектростанции Пубугоу в нижнем течении реки. Согласно предыдущим исследованиям, общий уклон оползня Хунъянцзы составляет 27 градусов. Величина уклона существенно меняется по поверхности оползня от уступа до пят.

Вид сверху оползня Хунъянцзы приблизительно полукруглый (рис. 2). Направление скольжения — 340 градусов. Высота носка склона и заднего уступа составляет 810 м и 954 м соответственно, а общая разница высот между носком и откосом составляет примерно 150 м. Общая длина и ширина 600 и 580 м соответственно [10].

До установки контрольных устройств большие деформации происходили как на левой, так и на правой границе, и величина достигла 1.7 м и 1,5 м соответственно из-за колебания воды в пласте за тот же период. Согласно натурным исследованиям [10], толщина скользящего материала неоднородна, а толщина колеблется от 20 до 50 м по всей площади склона. Поскольку оползень Хунъянцзы — это древний оползень, толщина скользящего материала спереди больше, чем сзади. Геоморфологически равнинная площадь оползня Хунъянцзы составляет около 1,80 × 10 5 м 2 , а общий объем составляет примерно 7.7 млн ​​м 3 . Скользящая поверхность более плоская спереди и круче сзади, а разница наклона составляет около 20 градусов [10]. Из-за значительных деформаций тротуаров на склоне граница оползня Хунъянцзы может быть легко идентифицирована на поле.

На основании полевых исследований оползень Хунъянцзи представляет собой древний накопительный оползень (рис. 3), и материал скольжения в основном состоит из четвертичной илистой глины, булыжника или гравия, а камни диаметром от 1 до 3 метров могут быть наблюдается локально.Основной состав булыжника и гравия — известняк с плотной плотной структурой. Слой скользящего слоя — это юрский красноватый песчаник в подошве разлома Ханьюань-Чжаоцзюэ и пермский известняк в висящей стене разлома [10].

Гидрогеологические условия оползня Хунъянцзы относительно просты. Подземные воды — это, в основном, поровые воды в рыхлом массиве горных пород, а основной источник — атмосферные осадки. Оползень Хунъянцзы выходит к реке Даду на севере и оврагам на востоке и западе.Крутой рельеф и большие перепады высот от уступа до мыса создают большой потенциал для сброса грунтовых вод в реку Даду. Во время работы ГЭС Пубугоу уровень воды в водохранилище колебался от 790 м до 850 м, а диапазон колебания уровня воды составлял примерно 60 м. Колебания уровня воды в водохранилище существенно повлияли на уровень грунтовых вод на склонах берегов водохранилища.

Судя по историческим данным [10], оползень Хунъянцзы оставался стабильным до начала строительства гидроэлектростанции.После водохранилища произошла большая деформация оползня Хунъянцзы в период понижения уровня воды в водохранилище. Заполнение и выработка электроэнергии начались соответственно в июне и ноябре 2010 года. В феврале 2011 года, после 8 месяцев заполнения, большие деформации произошли в оползне Hongyanzi, и к концу 2011 года накопленная нисходящая деформация достигла 1 м в зависимости от местного рельефа. Одновременная деформация продолжалась со снижением уровня воды в водохранилище в 2012 году.С 2013 по 2014 год максимальная деформация достигла 2,7 метра, а накопленная деформация с начала эксплуатации ГЭС — более 4 метров. Большая часть деформаций произошла при понижении уровня воды в водохранилище, и больших деформаций не наблюдалось, когда уровень воды в водохранилище остается стабильным или повышается. Аналогичные наблюдения были сделаны и в предыдущих исследованиях [12–18]. Из-за обширной деформации оползня Хунъянцзы была проведена программа многопараметрического мониторинга оползня Хунъянцзы, чтобы лучше понять характер деформации и ее основные влияющие факторы.

3. Многопараметрический мониторинг

С 2012 года использовалось различное оборудование для мониторинга (Рисунок 4 и Таблица 1) для проведения программы непрерывного мониторинга одновременного развития поверхностной деформации, глубокой деформации, уровня грунтовых вод на склоне, распространение трещин на левой и правой границах, а также атмосферные осадки. Уровень резервуара измерялся водомером. Распределение установленных устройств мониторинга показано на рисунке 4.Программа мониторинга началась в январе 2013 года, и это исследование в основном сосредоточено на данных мониторинга, полученных до декабря 2014 года.


μ

Свая 0.1 2500
Глина 0,4 1800

90 167


Идентификатор устройства Данные измерений и место установки

GPS-1 Смещение поверхности (справа от центра)
GPS-2 Смещение поверхности (средняя часть оползня)
GPS-3 Смещение поверхности (вкл. слева от центра)
GPS-4 Смещение поверхности (около уступа)
LF-1 Распространение поверхностной трещины (на правой границе)
LF-2 Поверхность распространение трещины (на левой границе)
ЗК-5-д Глубинное смещение (средняя часть оползня)
ZK-5-w Уровень грунтовых вод (средняя часть оползня)

3.1. Таблица наклонных грунтовых вод

Как показано на Рисунке 5, существует сильная корреляция между уровнем наклонных вод в ZK-5-w и уровнем воды в водохранилище. Уровень воды в водохранилище постепенно снижался с января по апрель 2013 г. с 850 м до 792 м. Между тем, уровень воды на склоне, измеренный в ЗК-5-w, также снизился с 853 м до 825 м. В мае уровень воды в водохранилище начал подниматься и в июле достиг 842 м. При этом уровень воды на склоне вернулся до 846 м. В августе уровень воды в водохранилище снизился с 842 м до 819 м, а уровень воды на склонах также снизился с 847 м до 834 м соответственно.В начальный период депрессии скорость наклона наклонного уровня воды примерно совпадает со значением уровня воды в водохранилище. Однако, когда уровень воды в водохранилище снижался с повышенной скоростью, уклон уровня воды отстает.

3.2. Смещение поверхности

Четыре станции GPS-мониторинга были установлены на поверхности склона, и результаты измерений показали, что большие деформации склона, которые в основном происходили с марта по июнь, были зафиксированы с 2013 по 2014 год.Направления горизонтальных смещений, измеренных GPS-1, GPS-2 и GPS-3, которые находились посередине и перед началом склона, были примерно одинаковыми (от 22 до 24 градусов на северо-запад). Величина перемещений также увеличивалась слева направо на склоне. Максимальное смещение по горизонтали и вертикали составило 2690 мм (GPS-1) и 760 мм (GPS-3) соответственно. GPS-4 располагался у крутого обрыва в средней задней части склона. Следовательно, из-за влияния микрорельефа на измерения, характеры деформации, зафиксированные GPS-4, отличались от других трех станций.Направление горизонтального смещения на GPS-4 составляло 16 градусов на северо-запад, а измеренные горизонтальные и вертикальные смещения составили 1780 мм и 2000 мм соответственно.

Также отслеживалось распространение трещин на восточной и западной границах оползня Хуньянцзы. С января по июль 2013 г., особенно с апреля по июль 2013 г., развитие трещины (LF-1) на восточной границе было значительным, и величина достигла 1400 мм. Напротив, трещина (LF-2) на западной границе распространялась намного ниже, и величина достигла всего 180 мм.Вышеуказанные измерения получили хорошее согласие с поверхностными смещениями, измеренными GPS-приемниками, которые ясно показали, что поверхностное сжатие и растяжение происходило на западной и восточной границах, соответственно. Кроме того, запись на обеих границах показала последовательную временную корреляцию со смещением поверхности, зарегистрированным станциями GPS.

3.3. Глубокое вытеснение

Глубина измерения глубинного вытеснения на ZK-7-d составляет 18 м, 26 м и 31 м. Рисунок 6 показывает, что небольшая величина деформации менее 5 мм произошла на глубине 31 м, а на глубинах 18 м и 26 м деформации были намного больше.Это может обеспечить хорошую поддержку для определения высоты поверхности скольжения и объема скользящего материала. Подобно смещению поверхности и уровню грунтовых вод, существует четкая и последовательная временная корреляция между глубинным смещением и колебанием уровня воды в водохранилище, как показано на Рисунке 7. Подобно времени возникновения поверхностной деформации, большое глубинное смещение с марта по май начало увеличиваться в ZK-7-d.


3.4. Осадки

Согласно данным об осадках на оползне Хонгянцзи, среднегодовое количество осадков составляет примерно 400 мм и в основном концентрируется с мая по август, как показано на Рисунке 8. На основе корреляции между дневными осадками (Рисунок 9 ), 3-дневного накопления осадков (Рисунок 10) и деформации склонов, было обнаружено, что значительная деформация произошла в период с марта по апрель, в то время как интенсивных осадков не наблюдалось. В июне, однако, больших деформаций зафиксировано не было, хотя наблюдались интенсивные осадки.Таким образом, исходя из вышеприведенных наблюдений, влияние осадков на развитие оползневой деформации может быть довольно незначительным. В настоящее время проводится дополнительный мониторинг с целью дальнейшего анализа влияния осадков на деформацию оползня Хуньянцзы.



3.5. Влияние землетрясений на деформацию оползня Хунъяньцзы

20 апреля 2013 г. землетрясение магнитудой 7,0 поразило страну Лушань, провинция Сычуань, и расстояние от оползня Хунъянцзы до эпицентра составляет около 100 км, а величина силы VI.Зарегистрированное пиковое ускорение сейсмической станцией, ближайшей к оползню Хуньянцзы, составило 0,4. Было проведено полевое исследование после землетрясения, и было обнаружено, что деформации на границах превышают обычные величины деформации, вызванные колебаниями воды в пласте. Деформации поверхности 50 мм и 10 мм наблюдались на правой и левой границах соответственно. Никаких явных увеличений поверхности и глубинных смещений с помощью приборов мониторинга не зафиксировано.

4.Влияние колебаний уровня воды в пласте на устойчивость откоса

Как показано на Рисунке 11, первичные деформации произошли в период депрессии с марта по апрель, особенно когда скорость падения была большой. Кроме этого, деформации во время отлова не зафиксировано. Среди измерительных станций GPS максимальная деформация, зарегистрированная GPS-1, была наибольшей, и ее величина достигла 1823 мм в 2013 году, из которых 1526 мм произошли с марта по апрель. Между тем, уровень воды в водохранилище снизился до 35.9 мес. Общая деформация, произошедшая в 2014 году, составила около 932 мм, из которых 730 мм произошли с марта по апрель. Между тем уровень воды в водохранилище снизился до 30,6 м. Аналогичная корреляция между уровнем воды в водохранилище и деформациями склонов была зафиксирована другими станциями GPS.

Основываясь на корреляции между величиной суточной депрессии уровня воды в водохранилище и деформацией откоса, зафиксированной станцией GPS (рисунки 12 и 13), деформация была незначительной с января по февраль, когда скорость депрессии была меньше 0.5 м / сут. С марта по апрель скорость просадки быстро увеличивалась, и величина превышала 0,5 м / сут. Между тем, значительные деформации склона были зафиксированы всеми позициями измерения GPS, а скорость деформации показала тенденцию к ускорению в общем стабильном состоянии. С 22 по 24 марта и с 13 по 14 апреля величина депрессии уровня воды в водохранилище несколько снизилась, а также скорость деформации на всех позициях GPS измерений показала тенденцию к снижению.


С мая уровень воды в водохранилище начал повышаться, и, соответственно, суточная скорость деформации резко снизилась.После июня измерения деформации на всех станциях GPS постепенно стабилизировались. Следовательно, деформация оползня Хунъянцзы связана со скоростью снижения уровня воды в водохранилище Пубугоу, и величина 0,5 м / день может рассматриваться как критическая величина на основе корреляции между деформацией склона и величиной депрессии.

Датчик уровня грунтовых вод был установлен на ZK-5 для определения корреляции между величиной разницы уровней воды (наклон грунтовых вод минус уровень воды в водохранилище) и измерениями деформации.Как видно из корреляции на Рисунке 14, до февраля 2013 года разница уровней воды оставалась стабильной с небольшими повышениями, и аналогично, в тот же период деформация склона также была незначительной; с начала февраля до середины марта, с увеличением разницы уровней воды внутри и вне склона, деформации склона, измеренные по всем GPS-позициям, увеличивались; после середины марта произошло значительное увеличение всех измерений, когда перепад уровня воды составлял примерно 10 м.Следовательно, увеличенная разница уровней воды между уровнем грунтовых вод на склоне и уровнем воды в водохранилище оказывает существенное влияние на деформацию откоса.

Записи указывают на механизм деформации, заключающийся в том, что быстрое снижение уровня воды в водохранилище увеличивает гидравлический градиент грунтовых вод и просачивание на склоне, что дополнительно изменяет давление поровой воды, снижает эффективную прочность и снижает устойчивость склона за счет уменьшения плавучести. сила, действующая на склон.

Для дальнейшей количественной оценки влияния контролирующих факторов на деформацию откосов, программное обеспечение SPSS было использовано для проведения корреляционного анализа между уровнем грунтовых вод на откосе, смещением поверхности (измеренным с помощью GPS-2), уровнем воды в водохранилище и осадками. Результаты показали, что разница между уровнем грунтовых вод на склоне и уровнем воды в водохранилище имеет наибольшее статистическое значение для смещения поверхности склона (коэффициент корреляции = 0,926), за которой следует уровень грунтовых вод водохранилища (коэффициент = 0.785). Корреляция между осадками и смещением поверхности склона самая низкая.

На основе корреляции между суточной деформацией склона и разницей уровней воды можно наблюдать хорошую согласованность между ними. При перепаде уровня воды менее 7 м уклон оставался примерно стабильным, а величина деформации была незначительной. Когда перепад уровня воды превышал 7 м, деформация склона также увеличивалась с увеличением перепада уровня воды, и результат можно аппроксимировать квадратичной функцией с определением коэффициента 0.91.

Основываясь на приведенном выше анализе, основным спусковым механизмом деформации является быстрое понижение уровня воды в водохранилище, что привело к недостаточному дренажу воды на склоне и увеличению разницы уровней воды внутри и снаружи склона. Увеличенная разница уровней воды внутри и снаружи откоса также приводит к увеличению фильтрационной силы. Затем сила фильтрации достигает порогового значения; деформация откоса будет вызвана.

4.1. Создание модели откоса

На основании данных полевых исследований была построена двухмерная модель оползня Хунъянцзы, размеры которой составляют 670 × 210 м (на Рисунке 15).Основание модели было задано непроницаемым, а левая граница была установлена ​​на фиксированный уровень напора 850 м. При расчете устойчивости откоса в период депрессии правая граница над уровнем воды пласта задается как нулевой поток. Ниже уровня воды в водохранилище задана гибкая граница потока, а напор воды равен уровню воды в водохранилище. При расчете устойчивости уклона при подъеме уровня воды в водохранилище правая граница выше 845 м задается как нулевой поток, а ниже 845 м — как гибкий поток, при котором уровень напора воды равен уровню воды в водохранилище.Поверхность склона была задана как граница фиксированного потока, а величина была установлена ​​как количество осадков. Вся модель состоит из 1031 узла и 990 сеток.

4.2. Параметры

По результатам полевых исследований основные параметры, использованные при моделировании, представлены в таблице 2. Параметры, используемые в численном моделировании, основаны на экспериментальных результатах, проведенных на образцах почвы, полученных в полевых условиях, и среднем значении для каждый параметр использовался для устранения потенциальных ошибок.


Зона Насыщенный гидравлический коэффициент (м / день) Эффективная сила сцепления (кПа) Сила внутреннего трения (градусы) Плотность в сухом состоянии (г / см ) ) Насыщенная плотность, г / см 3 001 3200 44 2,6 3,0

Грунтовые воды на склоне в естественном состоянии находятся над поверхностью скольжения, и коэффициент насыщения воды принимается равным 0,45 м / день; характеристическая кривая между почвой и водой и функция проницаемости для верхней части склона (ненасыщенная) была построена с использованием модуля в Seep / W, который был основан на теории Фредлунда-Синга.

4.3. Математическая модель для расчета фильтрации в условиях ненасыщенности

Анализ фильтрации на склоне является одной из основных задач в этом исследовании. Принимая во внимание однородность образования и однородные свойства проводимости в различных направлениях оползня Хуньянцзы, в этом анализе может быть рассмотрена теория плоской фильтрации, основанная на насыщенных и ненасыщенных почвах.

Основываясь на теории Моргенштерна и Фредлунда, нестабильное состояние фильтрации всегда связано с изменением скорости потока, напора уровня воды и качества потока со временем.Следовательно, следующее уравнение может быть составлено на основе двух переменных напряжения для расчета объемного содержания воды, и две переменные напряжения — это нормальное напряжение и матричное всасывание.

В уравнении — полное давление; и — давление порового воздуха и давление поровой воды соответственно; и — коэффициенты корреляции, относящиеся к объему воды и для него.

В течение бесконечно короткого периода времени, и можно рассматривать как константы в расчетах; поэтому (2) можно переписать следующим образом:

Как найти наклон линии, касательной к кривой — Magoosh Blog

Многие общие вопросы, которые задают на экзаменах по математическому анализу AP, связаны с нахождением уравнения прямой, касательной к кривой в точке.Если мы умеем быстро брать производные от функций, то 90 процентов работы для такого рода задач выполняется. Все остальное сводится к быстрой алгебре.

Первое, что нам нужно сделать, это вернуться к тому, что мы изучили в нашей алгебре: уравнение прямой или y = mx + b , где m — наш наклон, а b — наша точка пересечения с y. . Это должно быть у нас под рукой. Теперь у нас не всегда есть точка пересечения оси y, поэтому часто бывает полезна несколько другая форма нашего уравнения линии: y-y1 = m (x-x1), где м, — наш наклон, а x 1 и y 1 — координаты точки.Вопросы, связанные с нахождением уравнения касательной к точке, затем сводятся к двум частям: нахождение наклона и нахождение точки на прямой.

Давайте возьмем пример

Найдите уравнения прямой, касательной к y = x 3 -2x 2 + x-3 в точке x = 1.

Во-первых, каков будет наклон этой линии? Каждый раз, когда нас спрашивают о наклоне, немедленно найдите производную функции.Мы должны получить y ‘= 3x 2 — 4x + 1. Вычислим эту производную при x = 1, и мы получим 3 (1) 2 -4 (1) +1 = 3-4 + 1 = 0. наклон, м , этой функции при x = 1 равен 0 . м = 0 . (Обратите внимание, что для экзамена AP вы также должны иметь возможность использовать производную этой функции аналогичным образом для поиска локальных минимумов и максимумов — мы должны быть в состоянии увидеть, что, поскольку наш наклон равен 0, мы смотрим на линию существующий на локальном минимуме или максимуме).

Во-вторых, найдем набор точек ( x 1 , y 1 ) , которые существуют на линии.На этом этапе мы можем использовать только одно значение x, и это заданное значение x = 1. Чтобы найти значение y, мы подставляем его в исходное уравнение: y = (1) 3 -2 (1) 2 + 1-3 = 1-2 + 1-3 = -3. Следовательно ( x 1 , y 1 ) = (1, -3). Теперь у нас есть точка и угол наклона линии. Это все, что нам нужно, чтобы найти наше уравнение.

Уравнение нашей линии:

y-y1 = m (x-x1)

у — (- 3) = 0 (х-1)

г +3 = 0

y = -3

Вот уравнение с касательной:

(Вы можете найти локальный максимум этой функции?)

Другой пример уравнения касательной

Давайте сделаем тот же вопрос, что и выше, но в новой точке: Найдите уравнения прямой, касательной к y = x 3 -2x 2 + x-3 в точке точка x = 2.

Опять же, каков будет наклон этой линии? Во-первых, производная: y ’= 3x 2 — 4x + 1. Вычислить при x = 2.

3 (2) 2 -4 (2) +1 = 12-8 + 1 = 5. Наклон, м , этой функции при x = 2 составляет 5 ( м = 5) .

Набор точек ( x 1 , y 1 ). Мы можем использовать только x = 2. Вставьте это в наше исходное уравнение.

y = 2 3 -2 (2) 2 + 2-3 = 8-8 + 2-3 = -1.

( x 1 , y 1 ) = (2, -1).

Уравнение нашей линии:

у-у1 = м (х-х1)

у — (- 1) = 5 (х-2)

y +1 = 5x-10

y = 5x-11

Нахождение наклона касательной линии: обзор

Нахождение уравнения касательной к кривой в точке всегда сводится к следующим трем этапам:

  1. Найдите производную и используйте ее для определения нашего уклона м в заданной точке
  2. Определите значение y функции при заданном нам значении x.
  3. Подставьте то, что мы обнаружили, в уравнение прямой.

Освойте эти шаги, и мы сможем найти касательную к любой кривой в любой точке.

О Захарии

Захари — бывший инженер-механик, учитель физики, математики и информатики в средней школе. Он окончил Университет Макгилла в 2011 году и работал в автомобильной промышленности в Детройте, прежде чем перейти к образованию.Он преподает и занимается репетиторством в течение последних пяти лет, но вы также можете найти его в приключениях, чтении, скалолазании и путешествиях, когда появляется возможность.

Политика комментариев в блоге Magoosh: Чтобы обеспечить максимальное удобство для наших читателей, мы будем одобрять и отвечать на комментарии, относящиеся к статье, достаточно общие, чтобы быть полезными для других студентов, краткие и хорошо написанные! 🙂 Если ваш комментарий не был одобрен, вероятно, он не соответствовал этим правилам.Если вы студент Premium Magoosh и хотите более персонализированное обслуживание, вы можете использовать вкладку «Справка» на панели управления Magoosh. Благодарность!

Шесть преимуществ строительства на наклонном участке

Почему дом вашей мечты на наклонном участке стоит всех проблем

Что делать, если участок, который вы всерьез рассматривали для строительства дома своей потенциальной мечты, окажется с горизонтальным уклоном? Есть много людей, которые точно не станут покупать участок с уклоном.Будете ли вы похожи на этот сегмент строителей домов — проявите малодушие и откажетесь от многих — вы будете видеть только ограничения, а не возможности, которые предоставляет сайт?

Да, с наклонным участком есть проблемы — как и с любым имуществом. Но подумайте медленно и проконсультируйтесь с опытным строителем / дизайнером, который проведет вас через процесс. Обязательно взвесьте все за и против, прежде чем отказываться от идеи строительства на наклонном участке. Просто помните, что опытный строитель может помочь вам преодолеть некоторые проблемы сайта — и при небольшом воображении некоторые из этих препятствий могут стать полезными.

Примером является Fall House — резиденция с 3 спальнями на треугольном участке площадью 1,5 акра в Биг-Суре с потрясающим видом на Тихий океан — это захватывающий пример дома, построенного на вершине холма. Дом расположен в шахматном порядке вниз по склону скалы и имеет консольную главную спальню. Fall House, созданный известным архитектором Сан-Франциско Анной Фужерон, встроен в его ландшафт и становится структурой, неотделимой от окружающей среды.

Почему кто-то должен — должен — строить на наклонном участке вместо обычного плоского участка? Давайте рассмотрим шесть веских причин, по которым строительство дома на наклонном участке может иметь преимущества.

1. Захватывающие виды

Все любят дом с красивым видом. Это возможность испытать чудеса природы из вашего любимого места. Хотя поблизости может не быть озера или заснеженных гор, вы можете просто посидеть и расслабиться на задней палубе или в патио и насладиться беспрепятственным видом на природный ландшафт. Имея дом на склоне, вы можете наблюдать за драматическими закатами, полной луной и яркими звездами, освещающими небо в ясную ночь.

Вверх: Этот 2-этажный дом в современном стиле с 4 спальнями, построенный на склоне, обеспечивает прекрасный вид на окрестности… зеленые поля и горные хребты из каждого окна и террасы в доме (План № 161-1000) . Внизу: Окна в задней части этого 2-этажного дома с 5 спальнями и 5 ванными комнатами, построенного на наклонном участке, открывают великолепный вид на океан (план № 168-1132).

2. Интересные архитектурные особенности

Хотите держаться подальше от формы для формочки для печенья ? Дом на склоне позволяет владельцу проявлять творческий подход и настраивать, чтобы включить определенные архитектурные детали. Например:

Прогулочный подвал

Как насчет роскоши дополнительного пространства с нетипичным подвалом, который все еще находится на нижнем уровне, но с обильным светом и функциональными жилыми зонами? Планы подвальных этажей с обходом предлагают множество преимуществ, в том числе увеличение площади в квадратных футах без увеличения занимаемой площади дома.

Планы подвального дома

Walkout также позволяют семье преобразовать часть пространства в полностью меблированные апартаменты для свекрови или гостевые комнаты — или добавить винный погреб, медиа-комнату или домашний тренажерный зал. Это также создает новый уровень жизни на открытом воздухе с патио, зоной отдыха на открытом воздухе и дорожкой.

Вверху: Внешний вид этого двухэтажного здания с 4 спальнями, площадью 5023 кв. Фута. Дом в стиле гонта показывает свой подвал, дверь в открытый патио / зону отдыха и дорожку. Внизу: План этажа подвального этажа показывает различные жилые помещения, используемые семьей, включая полностью меблированный гостевой люкс с зоной отдыха на открытом воздухе, комнатой отдыха, домашним кинотеатром, баром, недостроенным помещением и открытым патио ( План №161-1038).

Высокие потолки с открытыми балками

Высокие потолки могут добавить к дому характер и неповторимость и максимально использовать вид, обеспечиваемый наклонным участком.Никто никогда не чувствует себя заключенным в пространстве с высокими потолками, потому что они открывают комнату и дают немедленное ощущение пространства, воздуха и света.

Высокие потолки с открытыми балками и большие окна увеличивают вид на окружающий природный ландшафт на участке этого одноэтажного дома в стиле коттеджа с 4 спальнями и 3 ванными комнатами с элементами деревенского стиля (план № 198-1012).

Подвесной гараж

Многие дома с подвалом имеют гараж на нижнем уровне, и большинство из них идеально подходят для участка под уклоном.Хотя подземный гараж может считаться необходимым для дома на склоне, это также еще одна интересная архитектурная особенность. Имея гараж под домом, можно поднять главный и верхний этажи, чтобы лучше видеть окружающие пейзажи.

В будущем этот тип гаража можно даже превратить в дополнительное жилое пространство.

На этой цветовой передаче 2-этажного загородного дома с 4 спальнями и 3 ванными комнатами показан гараж на 2 машины, построенный под основными жилыми помещениями (план № 126-1888).

Панорамные окна

Не забудьте установить вокруг своего дома много больших окон от пола до потолка, чтобы максимально использовать естественный свет, который проникает в дом, и иметь идеальные точки обзора, чтобы насладиться всеми удивительными достопримечательностями вокруг вашего дома. Вы можете выбрать оконные рамы, которые могут быть как простыми, так и яркими и сложными, чтобы соответствовать вашему личному вкусу и архитектурному стилю дома.

Верх : Как раз в нужное место! Устройтесь поудобнее и расслабьтесь на этой закрытой террасе двухэтажного дома в стиле гонта с 5 спальнями и 5 ванными комнатами и полюбуйтесь безмятежным видом на океан через большие окна от пола до потолка (план № 168-1132). Внизу: Вид на озеро и пышные пейзажи вокруг собственности демонстрируются через панель панорамных окон вокруг этой входной башни двухэтажного дома с 4 спальнями в средиземноморском стиле. (План № 161-1034)

3. Много естественного света

Все окна, высокие потолки и подвал в доме на наклонной поверхности пропускают больше естественного света, тем самым превращая резиденцию в энергоэффективное и здоровое пространство.

Солнечный свет проникает в этот одноэтажный дом для отпуска с 3 спальнями и 2,5 ванными комнатами через множество больших окон (план № 168-1001).

4. Ландшафтный дизайн

Имея наклонный участок, домовладелец имеет возможность отказаться от ухоженных газонов и просто оставить естественное окружение как есть — или заняться живой изгородью, деревьями, кустарниками и / или каким-либо сложным ландшафтным дизайном.

Верх: В этом 2-х этажном, 4-х комнатном, 3.5-комнатный переходный дом, пейзаж оставлен таким, какой он есть, чтобы сосредоточиться на его естественной красоте (План № 146-2810). Внизу: Великолепный 2-этажный, 4-комнатный, 5023 кв. Фута. Дом в стиле гальки становится более привлекательным с ухоженным газоном и кустами, выстроенными вдоль склона (план № 161-1038).

5. Конфиденциальность / изоляция

Если вы хотите большего уединения, чем позволяет ваш текущий район, вы можете поискать участок под уклоном подальше от шума и суеты городской жизни или более оживленных сообществ.В вашем уединенном месте вы можете обрести покой и покой, которого желает ваше сердце.

Расположенный на холмистом берегу озера — в окружении деревьев — этот двухэтажный дом обеспечивает все уединение и уединение, которое может пожелать семья (план № 160-1015).

6. Экономия на земляных работах

Так как участок под уклоном обычно требует меньше выемок грунта, чем ровный участок, снижение затрат поможет сбалансировать расходы, связанные с дренажом и проблемами фундамента.

Проблемы строительства на наклонной площадке

Не позволяйте кажущимся проблемным вопросам отвлекать вас от строительства дома своей мечты на наклонном участке. Главное — проконсультироваться / нанять опытного строителя, который вместе с вами рассмотрит все возможные проблемы и проконсультирует вас по вопросам проектирования и строительства.

Вот некоторые из основных рисков при строительстве дома на наклонном участке:

1.Опасности для дренажа и канализации

Чтобы избежать затопления, таяния мокрого снега или снега, оползней и других угроз дому на наклонной площадке, проконсультируйтесь с подрядчиком по поводу надлежащего дренажа. Убедитесь, что ваш строитель понимает, как создать пути, по которым вода будет проходить мимо и под вашим домом, не влияя на устойчивость конструкции. Если это вообще возможно, дренажная система фундамента с выходом дневного света — лучший сценарий, позволяющий избежать затопления подвала.

2.Остерегайтесь эрозии

Эта постепенная потеря почвы из-за дождя — одна из опасностей строительства на наклонной площадке. Поэтому, прежде чем строить дом, договоритесь со своим подрядчиком о том, чтобы тщательно изучить типы почвы на своем участке с уклоном. Информация о почве может подсказать вам и вашему строителю способы минимизировать риски, связанные с эрозией.

Существуют разные способы борьбы с эрозией на участке, в зависимости от крутизны склона, суммы денег, которые вы хотите потратить, а также от рекомендаций инженера-строителя или архитектора.Далее следуют два наиболее общих соображения.

Подпорная стенка

Описанная как конструкция, которая удерживает или удерживает почву за собой, подпорная стена может быть сделана из бетонных блоков, литого бетона, обработанной древесины, камней или валунов. Подпорная стена предотвращает скопление грязи или небольших ручейков, спускающихся по склону и разрушающих другой ландшафт. Он действует как регулятор дренажа и направляет воду и грязь туда, где они менее подвержены повреждениям.

Мульча

The U.S. Министерство сельского хозяйства рекомендует покрывать оголенные почвы мульчей, состоящей из двух-четырех дюймов коры, хвои, древесной щепы и даже камней или речных камней, чтобы предотвратить эрозию.

Специалисты по дизайну также используют большие камни в качестве мульчи как в декоративных, так и в функциональных целях. Среди преимуществ мульчирования:

• помогает защитить и удерживать почву на месте

• увеличение водопроницаемости

• охлаждает почву и поддерживает влажность.

3. Техническое обслуживание

Если ваш дом расположен на участке с пологим уклоном, вам не нужно беспокоиться о ландшафтном дизайне и проблемах с кошением. Однако более крутые сайты могут быть немного проблематичными, но не полностью без решений. Например, подпорные стены хорошо подходят для ступеней с твердым покрытием. Деревья, растения и камни, не требующие особого ухода, также могут сделать дом таким же привлекательным и привлекательным, как и традиционный ландшафтный дизайн.

В конечном счете, преимущества перевешивают проблемы, связанные со строительством на наклонной площадке.Благодаря креативному дизайну, тщательному планированию и вниманию к деталям вы можете превратить что-то проблемное в привлекательный и уникальный актив.

Сноска: Основное изображение в этой статье представляет собой одноэтажный дом в стиле коттеджа с 4 спальнями и 3 ванными комнатами с интересными деталями мастера и просторным подвалом. Для получения дополнительных сведений щелкните здесь (план № 198-1012).

Уравнение угла наклона прямой

Форма «точка-наклон» уравнения прямой:

Уравнение полезно, когда мы знаем:

  • одна точка на линии: (x 1 , y 1 )
  • и уклон линии: м ,

и хотите найти другие точки на линии.

Сначала поиграйте (переместите точку, попробуйте разные уклоны):

А теперь давайте узнаем больше.

Что это означает?

(x 1 , y 1 ) — известная точка

м — уклон трассы

(x, y) — любая другая точка на линии

Разобраться в этом

Исходя из уклона:

Уклон м =
изменение в годах
изменение в x
знак равно
г — г 1
х — х 1

Начиная с уклона:

переставляем так:

чтобы получить это:

Итак, это просто формула наклона по-другому!

Теперь давайте посмотрим, как его использовать.

Пример 1:

уклон «м» = 3 1 = 3

y — y 1 = m (x — x 1 )

Мы знаем m, а также знаем, что (x 1 , y 1 ) = (3,2), поэтому мы имеем:

Это отличный ответ, но мы можем его немного упростить:

г — 2 = 3х — 9

у = 3х — 9 + 2

y = 3x — 7

Пример 2:

м =
−3
1
= −3

y — y 1 = m (x — x 1 )

Мы можем выбрать любую точку для (x 1 , y 1 ), поэтому давайте выберем (0,0), и у нас будет:

у — 0 = −3 (х — 0)

Что можно упростить до:

Пример 3: Вертикальная линия

Какое уравнение представляет собой вертикальная линия?
Наклон не определен!

Фактически, это особый случай , и мы используем другое уравнение, например:

Каждая точка на линии имеет координату x 1.5 ,
, поэтому его уравнение: x = 1,5

А как насчет y = mx + b?

Возможно, вы уже знакомы с формой «y = mx + b» (называемой формой уравнения линии с пересечением наклона).

Это то же уравнение, но в другой форме!

Значение «b» (называемое точкой пересечения оси y) — это точка пересечения линией оси y.

Итак, точка (x 1 , y 1 ) фактически находится в (0, b)

и уравнение принимает следующий вид:

Начнем с y — y 1 = m (x — x 1 )

(x 1 , y 1 ) на самом деле (0, b): y — b = m (x — 0)

Это: y — b = mx

Положите b на другую сторону: y = mx + b

.