25 октября 2021
К вопросу о технических требованиях к геосинтетике
В ближайшее время в России планируется увеличение объемов применения геосинтетических материалов в области дорожного и мостового строительства.
25 октября 2021
Марков В.О. - Руководитель инжинирингового центра ГЕКСА
Материалы ТМ «Геоспан» применяют в дорожных конструкциях для усиления оснований, которых в практике ГК «Гекса» региональных и городских насчитывается уже 500 и более 60 федеральных, а в ряде регионов такие дорожные конструктивы приняты как типовые, которые за деситялетие эксплуатации доказали свою эффективность.
Для решения задач по возведению насыпей на слабых грунтах и обоснованию армогрунтовой конструкции наши инженеры выполняют расчеты устойчивости и стабильности земляного полотна, расчеты осадки и деформаций насыпи и сроков ее консолидации, в том числе с полной и частичной заменой слабых грунтов. По результатам расчетов определяется оптимальный вариант укрепления и технология производства работ, например:
Такой инженерный подход дает уверенность в правильном применении армирующих геоматериалов и получении экономического эффекта, который заключается в сокращении объемов приминения традиционных дорожно-строительных материалов и повышении эксплутационной надежности и сроков службы дорожной конструкции.
Рассмотрим успешные примеры использования армирующих геоматериалов в сложных инженерно-геологических условиях.
Проектным институтом ОАО «Союздорпроект» предусмотрено использование армогрунтовой геоплатформы на проблемном участке со слабыми грунтами (ил глинистый текучепластичный серого цвета в виде линзы переменной глубины 5-15м, E=0,45МПа).
В составе геоплатформы применена объемная георешетка Геоспан ОРП 30/20 в обойме извысокопрочного тканого геотекстиля Геоспан ТН-80. Расчетный анализ проблемного участка и технико-экономической эффективности аомогрунтовой геоплатформы выполнен инженерами в программе геотехнических расчетов PLAXIS (моделирование армогрунтовых конструкций насыпей на слабых основаниях методом конечных элементов).
Результаты расчета армогрунтовой насыпи показали:
При разработке рабочей документации по проекту институтом «Гео-Проект» был выявлен проблемный участок. В основании участка обнаружен торф слабо- и сильноразложившийся, влажный и водонасыщенный мощностью 3,0-4,1 м, являющийся непригодным в качестве основания насыпи автодороги и подстилающий слой из мягкопластичного суглинка с модулем деформации, равным E=4 МПа.
Расчетный анализ проблемного участка (ПК77 - ПК87) выполнен инженерами ГК «Гекса» совместно с проектным отделом АО «ВАД». На основе анализа расчетов осадки насыпи и сроков консолидации, стабильности основания принято решение укрепить основание насыпи тканым геотекстилем Геоспан ТН-80 с укладкой полотенн в поперечном направлении в виде замкнутой обоймы высотой 1м и полной заменой торфа (до 4м).
В результате приминения проектного решения повысиласть жесткость в нижней части насыпи, снизилась неравномерность деформирования, связанная с неоднородность инженерно-геологических условий и сократился период консолидации.
Проектом реконструкции предусмотрено возведение земляного полотна автомобильной дороги на проблемных участках со слабым основанием (грунты с модулем деформации ниже 5 МПа), которое представлено пластичной супесью и мягкопластичными, текучепластичными суглинками разной мощности с модулем деформации в водонасыщенном состоянии E=1,4 МПа. При этом инженерно-геологические условия осложняются высоким уровнем грунтовых вод и необеспеченным водоотводом - подтопление насыпи как аоверхностными, так и грунтовым водоми. Дополнительно требовалось обеспечить устойчивость насыпи с учетом наличия зоны ослабления по контакту существующего и устраиваемого земляного полотна; усиление зоны сопряжения в связи с возможными деформациями на слабом основании.
Согласно п.7.44 СП 34.113330.2012 при устройстве насыпей на слабых основаних следует назначать обоснованные расчетами специальные мероприятия, обеспечивающие возможность использования слабых грунтов в основании - армирование насыпей ткаными геосинтетическими материалами. Для каждого участка выполнены расчеты общей устойчивости земляного полотна, расчеты осадки и деформаций насыпи и сроков ее консолидации, в том числе с частичной заменой слабых грунтов и пригрузом для предотвращения последующей осадки насыпи. Расчеты выполнены как аналитческими методами в программах Credo Откос, Осадка и GEO-5, так и численным анализом по методу конечных элементов в программе Plaxis. Марка и тип геосинтетического материала для армогрунтовых конструкций подбирались по расчету требуемой прочности с учетом коэффициентов, учитывающих влияние отдельных факторов на ухудшение свойств (повреждаемость, ползучесть, морозостойкость, УФ и химстойкость).
По результатам расчетов выбраны оптимальные варианты укрепления, прочностные характеристики геоматериала и технология производства работ:
На этом участке выемки со слабым основанием наблюдались деформации существующнго земляного полотна. Это приводило к образованию трещин на покрытии и его преждевременному разрушению. Проектной организацией ЗАО «МК Индор» (г. Иркутск) предусмотрено устройство замены грунта и устройство рабочего слоя на участке выемки со слабыми грунтами. Замена проводилась скальным грунтом на глубину 1 метр от низа рабочего слоя по типу «грунт в обойме». В качестве геосинтетического материала армогрунтовой обоймы принят армирующий тканый геотекстиль Геоспан ТН-80. Строительные работы на данном участке выполнены ЗАО «Братскдорстрой» с июне 2014 года.
Применение армогрунтовой обоймы позволило повысить расчетные показатели прочности конструкции, что в дальнейшем должно увеличить межремонтные сроки эксплуатации.
Проектным институтом Воронежский филиал ОАО «Гипродорнии» предусмотрена защитно-армирующая прослойка из тканого полипропиленового геотекстиля Геоспан ТН-40 или аналога на границе щебеночного и песчаного подстилающего слоя в конструкции дорожной одежды. Конструкция дорожной одежды (асфальтобетон - 5+6+12 см, несущее основание из смеси С-6 - 40 см, защитно-армирующая прослойка Геоспан ТН-40 (ТН-50), дополнительный слой основания из песка средней крупности - 50см, грунт земляного полотна - песок мелкий) при принятых проектных данных соответствует критериям ОДН 218.046.-01, что подтверждается выполненными расчетами дорожной одежды в программе Credo Радон.
На всем протяжени участка между подстилающим песчаным слоем и несущим слоем из щебеночно песчаной смеси (ЩПС) для повышения несущей способности дорожно йодежды использован тканый геотекстиль Геоспан ТН-50 в качестве комбинированной прослойки с функцией армирования и разделения (А+Р). Строительные работы выполнены АО «ВАД».
Один из запоминающихся объектов 2011 года - работы по реконструкции автомобильной дороги Саяногорск - Майнская ГЭС - Черемушки, которая обеспечила беспрепятственный и надежный провоз тяжеловесных грузов (до 300 т) дл явосстановления после аварии технологического оборудования Саяно-Шушенской ГЭС. Проектировщиком рассматривались десятки вариантов конструкций дорожной одежды с применением инновационных материалов.
По итогам обсуждения для увеличения несущей способности на границе земляного полотна и слоя щебеночной смеси применена защитно-армирующая прослойка из таного геотекстиля Геоспан ТН-50. После запуска Саяно-Шушенской ГЭС и трех лет эксплуатации автодороги проведен мониторинг состояния покрытия, который подтвердил правильность выбранного решения.
Понравилась ли Вам наша статья?
Поделитесь ею с друзьями:
Хотите быть в курсе наших новостей?
Подпишитесь на нас в соц. сетях:
25 октября 2021
В ближайшее время в России планируется увеличение объемов применения геосинтетических материалов в области дорожного и мостового строительства.
25 октября 2021
Геосинтетики, несомненно, перспективное направление в строительстве и, чтобы максимально использовать возможности этих инновационных материалов, нужно изучать их функции, условия применения и методы расчетов.
06 июня 2019
Компания ГЕКСА приняла участие в 16-ой межрегиональной конференции «Новые прогрессивные технологии ремонта и содержания автомобильных дорог». Наше направление для дорожного строительства «Геоспан» представлял руководитель инжинирингового центра Вячеслав Марков.