bigpo.ru
добавить свой файл
1
 


Статьи о использовании георешетки в дорогах




  В этом разделе собрана информация о применении георешетки, использовании в ландшафтном дизайне и дорожном строительстве.




Применение геосинтетики





   На слабых после оттаивания грунтах целесообразно производить замену грунта в том числе с устройством подушки, армированной объемной георешеткой - мембраной в обойме из дорнита. Толщина мембраны принимается по расчету. Если требуется устройство подушки под трубу, толщину подушки под трубой следует принимать равной 0,3D, но не менее 0,7 м. При песчаных грунтах основания (кроме пылеватых) специальная подушка не устраивается.

 



Срок службы георешеток





В настоящее время в отечественной и зарубежной практике для изготовления геосинтетических материалов и георешеток применяют в основном полиамид, полиэфир, полипропилен, полиэтилен, стекловолокно.

 

Георешетка позволяет повысить надёжность дорожных сооружений


Георешетка позволяет повысить надёжность дорожных сооружений, снизить объём использования естественных зернистых материалов, разрабатывать принципиально новые решения.

 

Армирование асфальтобетонных покрытий





Для армирования асфальтобетонных покрытий комплекс выполненных исследований совместно с фирмой «Стеклопрогресс» позволил разработать новые виды стеклосеток с любой размерностью ячеек, хорошей когезией и прочностью не менее 40 кН/пог.м.

 

Конференции о геосинтетических материалах


Международные и российские конференции, проводимые с 1998 г. уже регулярно, объединили отечественных производителей и потребителей, проектировщиков и исследователей для целенаправленных совместных действий в части рационального применения геосинтетических материалов в дорожной отрасли. Подобное объединение не исключало рабочие контакты с ведущими зарубежными фирмами и использование их продукции, научного и технического потенциала наряду с отечественными материалами.







История применения геотекстильных материалов и георешетки




Дорожная отрасль, которая включает в себя обширный комплекс вопросов, связанных с проектированием, строительством, ремонтом, реконструкцией и эксплуатацией линейных и нелинейных дорожных сооружений, стала одной из первых вслед за гражданским строительством, где внедрение геосинтетических материалов достигло самых больших объемов, рост которых продолжается и по сей день номенклатура материалов включает в себя (георешетку, геосетку, геотекстиль, геомембрану).
Геотекстильные материалы претерпели существенное развитие с тех пор, как в 1970 г. в гражданском строительстве началось их массовое применение, а дорожная отрасль подхватила эту эстафету. Появилось много новой и разнообразной продукции, изготовленной по специальным технологиям, в том числе и из различного сырья со значительной степенью соответствия предъявляемым требованиям для применения. Разработаны специальные нормы, регламентирующие условия использования геосинтетических материалов и требования к ним. В этом аспекте зарубежная практика значительно опередила российскую.

Факторами, определяющими, будет ли геосинтетический материал выполнять требуемые от него функции, являются следующие его свойства: механические, гидравлические, эксплуатационные показатели в условиях той или иной грунтовой среды, куда он будет помещен. Это прежде всего такие показатели, как номинальная прочность, деформативность, фильтрационная способность, ползучесть, долговечность, фрикционные показатели. Именно они обеспечивают придание новых качеств дорожной конструкции, изменение соответствующих технологических регламентов ее устройства. Рассматривая в настоящем обзоре современные мировой уровень и опыт применения геосинтетики и геопластики в дорожной отрасли, целесообразно в первую очередь сделать небольшой исторический экскурс в части развития отечественного опыта.

Принятая Минтрансстроем СССР в 70-80-х годах программа совершенствования геотекстильных материалов (георешетку, геосетку, геотекстиль, геомембрану) и расширения рациональной области их применения при проектировании и строительстве автомобильных и железных дорог, аэропортов, портов и причалов послужила благоприятным фактором не только для создания и расширения базы по изготовлению таких материалов, но и существенному повышению качества дорожного и транспортного строительства.

Первые опытные работы были выполнены Союздорнии на автомобильной дороге Москва - Рига. Исследования, проведённые на опытном участке одной из «мокрых» выемок, послужили отправной точкой по разработке области применения нетканого материала тогда ещё существующей фирмы «Рон-Пуленк» для обеспечения стабильности переувлажнённых выемок. Исследования велись в двух направлениях: геотехническом и водно-теплового режима. Последующие наблюдения позволили разработать первые требования к дорожным конструкциям, в которых необходимо или целесообразно использовать геосинтетические материалы в качестве дополнительного фильтра, армоэлементов и разделительной прослойки. На первом этапе эти требования касались только нетканых иглопробивных материалов отечественного и зарубежного производства, но, тем не менее, определили в первом приближении направленность применения геосинтетических материалов в дорожной отрасли.

Для последующих целенаправленных научных исследований под эгидой Союздорнии было сформировано специальное направление в дорожной геотехнике (дорожная геосинтетика), которое определило объём исследований и дальнейшие пути практического использования геосинтетических материалов.

Был установлен основной принцип рационального применения рассматриваемых материалов: расчёт дорожной конструкции с определением «узких мест» работы её элементов и далее переход к конкретным требованиям для геосинтетических материалов, которые и должны воспринимать дефицит усилий, изменить условия дренирования, обеспечить в целом требуемую надёжность и долговечность дорожных сооружений.

Именно это позволило в первоначальном объёме определить комплекс требований к геосинтетическим материалам (георешетку, геосетку, геотекстиль, геомембрану) при их совместной работе с конструктивными элементами насыпей, выемок и их естественных оснований. Поскольку речь идёт о совместной работе прежде всего с грунтовыми сооружениями, то одновременно устанавливался комплекс требований к грунтам с искусственной и естественной структурой.

В рассматриваемый период были разработаны методики, которые позволили выполнить комплекс необходимых исследований и определить, с одной стороны, показатели физико-механических свойств геотекстильных материалов, а с другой - соответствующих систем: грунт (или другой дорожно-строительный материал) + геосинтетический элемент. Три показателя исследовались в достаточно широком аспекте: фильтрационная и водоотводящая способность, номинальная (предельная) прочность и соответствующая ей деформативность.

В 1977 г. был создан в содружестве с группой отечественных институтов первый нетканый геотекстильный материал Дорнит и осуществлено его массовое производство. Получены опытные партии из расплава полимера. Результаты исследований отражены в первых документах и конструктивно-технологических решениях для нефтепромысловых дорог Западной Сибири, что в значительной степени способствовало увеличению темпов и качества их строительства.

Несмотря на возможность применения в семидесятые годы геосинтетического материала только одного типа, а именно нетканого, в Союздорнии на его основе были разработаны конструкции и соответствующие технологии для условий Западной Сибири, включая районы распространения вечномёрзлых грунтов. Такие конструкции по своей структуре и учёту механизма взаимодействия грунта и геосинтетического материала предопределили многие современные решения, которые базируются на более прочных и менее деформативных современных материалах. Речь идёт о конструкциях «грунт в обойме», в том числе и использование мёрзлого комковатого грунта, различных типов разделительных элементов, которые в определённых условиях использовались для снижения неравномерности осадки слабого основания при сезонном оттаивании деятельного слоя под нагрузкой от веса насыпи и воздействий тяжёлого построечного и эксплуатационного транспорта. Типовыми решениями стали конструкции сборного железобетонного покрытия с разделительным и антикольматирующим элементом из нетканого геосинтетического материала, а также временных дорог с прослойкой из геосинтетического материала в основании.

Выполненные полевые и экспериментальные исследования позволили обобщить полученные результаты и внести их в соответствующие разделы нормативных документов: СНиП 2.05.02-85, СНиП 3.06.03-85, ВСН 26-90, ВСН 84-89.

Возможность регулирования напряжённо-деформированного состояния геотехнических сооружений в сложных инженерно-геологических условиях с помощью геосинтетических материалов была реализована при разработке ряда специальных документов для дорожной отрасли (рекомендаций по выбору проектных решений нефтепромысловых дорог в районах Ямбурга и Уренгоя, технических условий по Ямалу, рекомендаций по технологии сооружения земляного полотна из грунтов повышенной влажности для условий Нечерноземной зоны России и других).

В 90-е годы значительный импульс в плане возобновления и проведении исследований на современном уровне дала первая Международная конференция Объединённой Европы по дорожной геосинтетике в г. Маастрихте, где сотрудники Союздорнии выступали с освещением опыта применения геосинтетики при проектировании и реконструкции МКАД. Результаты представленных исследований были отмечены почётными дипломами и наградами.

Метод армирования земляных сооружений с использованием георешетки




Метод армирования земляных сооружений с применением георешетки с целью повышения степени их устойчивости известен давно, однако, только в последние годы сфера его использования существенно расширилась в связи с тем, что строительство земляных сооружений приходится осуществлять в сложных условиях, а также в связи с тем, что в широком ассортименте появились новые армирующие материалы, в первую очередь, геотекстильные (геотекстиль, геосетки, георешетки и т.п.). Разнообразие таких материалов и их характеристик позволяет сегодня успешно решать задачу повышения несущей способности земляных сооружений различного назначения, в том числе и повышения до требуемого уровня степени устойчивости откосов земляного полотна автомобильных дорог. Такая задача возникает при строительстве земляного полотна в стесненных условиях, строительстве высоких насыпей, использовании при сооружении земляного полотна местных грунтов, отличающихся сравнительно невысокими прочностными показателями, и в ряде других случаев.

Методические аспекты решения задачи расчета армогрунтовых конструкций, в том числе и армированных откосов земляного полотна, развивались зарубежными и отечественными исследователями на протяжении многих лет. Наряду с известными достижениями в этом направлении существует и определенное количество проблем, требующих дополнительных исследований. В первую очередь, это относится к необходимости повышения уровня соответствия расчетных схем решения задачи реальным условиям работы армирующих прослоек в конструкции.

Существующие методы расчета армированных откосов земляного полотна в определенной мере носят приближенный характер, так как в своем большинстве не в полной мере учитывают особенности работы армирующей прослойки в грунте, ее деформативные свойства. Практически во всех известных разработках в этом направлении размещение прослоек по высоте земляного сооружения принимается фиксированным с постоянным шагом. Расчет ориентирован лишь на определение степени устойчивости конкретной конструкции без решения задачи по наиболее целесообразному, с точки зрения повышения степени устойчивости откосов, сооружения до требуемого уровня размещения прослоек, равномерного распределения оползневых нагрузок на каждую из прослоек с учетом деформативных и прочностных свойств армирующего материала. При этом не рассматривается задача определения оптимального (минимально необходимого) количества горизонтов армирования, оптимального места расположения каждого из них в теле земляного полотна, минимальных объемов работ, количества расходуемых материалов (георешеток), учета технологических условий при проведении строительных работ.

Проведенный анализ существующих методов расчета армированных откосов, а также результатов экспериментальных исследований, выполненных в последние годы, позволил разработать новый, более совершенный и гибкий, по сравнению с известными отечественными и зарубежными аналогами, метод расчета армированных откосов земляного полотна георешетками, ориентированный не только на усовершенствование известных разработок, но и позволяющий решать задачу определения оптимального количества армирующих прослоек и их наиболее рационального размещения в теле земляного сооружения. При этом в качестве армирующего элемента может быть рассмотрен любой конкретный материал любого типа (геотекстиль, геосетки, георешетки и т.п.).

Разработанная методика оптимизационного расчета армированных откосов земляного полотна не ориентирована на решение задач оценки и обеспечения требуемой степени устойчивости основания. При неустойчивом основании задача назначения конструкции откосов земляного полотна, в том числе и армированных, становится методически необоснованна - деформации основания могут явиться причиной выхода из строя конструкции в целом даже при однозначно устойчивых откосах насыпи.

В предложенной методике не рассматривается также задача выбора средств и мероприятий по укреплению поверхности откоса, что в общем случае является обязательным как с точки зрения устранения возможности негативных проявлений процессов выветривания, обсыпания, сползания поверхностных слоев грунта откоса, так и его размывания талыми и дождевыми потоками. Особенно актуальной такая задача является в случаях сооружения откосов повышенной крутизны, в том числе и армированных георешетками.

При разработке методического обеспечения решения задачи оптимизационного расчета армированных откосов в основу была положена рабочая гипотеза известного метода перемещений /1/, в соответствии с которой армирующая прослойка включается в работу лишь после того, как произошли деформации исходного контура сооружения в допустимой степени. На практике такой уровень деформирования контура сооружения достигается непосредственно в процессе его строительства - при послойном уплотнении грунта.

Методика решения задачи оптимизационного расчета армированного откоса построена на предположении существования ожидаемой поверхности смещения ограниченного сектора откосной части конструкции без учета эффекта ее армирования. Без нарушения общности в качестве такой поверхности может быть рассмотрена круглоцилиндрическая поверхность.

В соответствии с разработанной в Союздорнии  методологией предполагается поэтапное решение задачи расчета армированных откосов.

На первом этапе по специально разработанной программе для ПЭВМ, реализующей интегральную модификацию известного метода круглоцилиндрических поверхностей скольжения (КЦПС), оценивается степень устойчивости неармированного откоса. Если при этом расчетное значение коэффициента устойчивости Куст откоса оказывается больше требуемого Ктр, нет необходимости в повышении степени устойчивости откоса с использованием любых мероприятий, в том числе и метода армирования.

Если же в результате проведенных расчетов оказывается, что Куст меньше Ктр, целесообразно провести анализ места расположения критической поверхности смещения. В частности, если она заходит в основание конструкции, необходимо осуществление мероприятий по устранению такого эффекта с использованием различных средств и приемов, в том числе и обоснованной укладки непосредственно в основание насыпи армирующих прослоек из георешеток.

С целью наиболее полного приближения расчетного аппарата к реальным условиям предусмотрена возможность учета при решении задачи расчета армированных откосов влияния равномерно распределенной на фиксированном отрезке поверхности насыпи нагрузки (рис. 1).

Таким образом, если в результате проведенных предварительных расчетов оказывается, что Куст меньше Ктр и дуга не захватывает слон основания, с целью повышения степени устойчивости откоса до требуемого уровня (Куст больше или равно Ктр) может оказаться целесообразным использование метода армирования. При этом в качестве армирующего элемента могут быть использованы различные конкретные материалы (геотекстиль, геосетки, георешетки и др.), обладающие определенными свойствами и характеристиками.

Собственно расчет армированных откосов осуществляется с использованием специально разработанной программы для ПЭВМ. В основу расчетной схемы положено представление о том, что в этом случае критическая дуга должна проходить через подошву откоса, т.е. захватывать весь откос по его высоте, а не отдельную его часть. Результаты многочисленных расчетов свидетельствуют, что в абсолютном большинстве случаев ситуация складывается именно таким образом.

Рекомендации по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах




Рекомендации по устранению колей на нежестких дорожных одеждах разработаны по заданию Государственной службы дорожного хозяйства и предназначены для использования дорожными проектными и производственными организациями при определении и оценке степени колееобразования, расчете и прогнозировании возможной динамики этого процесса, а также при выборе методов и технологии работ по устранению и предупреждению образования колей.


Рекомендации состоят из 3 ступеней, каждая из которых имеет самостоятельное значение.

Первая ступень - содержит методику измерений и оценки эксплуатационного состояния дорог по глубине колеи. Ввиду отсутствия в дорожных организациях специальных передвижных дорожных лабораторий, оснащенных современным измерительным оборудованием, предлагается производить измерение глубины и параметров колеи с использованием укороченной двухметровой рейки. Дается шкала оценки глубины колеи по степени ее опасности для движения автомобилей.

Вторая ступень - содержит методику расчета и прогнозирования возможного развития процесса колееобразования на перспективу 5 лет и более с учетом интенсивности, состава движения и доли тяжелых грузовых автомобилей исходя из прочности дорожной конструкции, свойств материалов слоев дорожной одежды и грунта земляного полотна, природно-климатических условий и других эксплуатационных факторов.

Третья ступень - содержит непосредственно практические методы и рекомендации по ликвидации и предупреждению образования колеи.

Все методы борьбы с колееобразованием разделены на четыре группы:

- организационно-технические мероприятия по снижению темпов колееобразования;

- методы ликвидации колей без устранения или с частичным устранением причин образования колей;

- методы ликвидации с устранением причин образования колей и применения георешетки;

- методы предупреждения образования колей.

Конкретный метод и технологию борьбы с колееобразованием выбирают в каждом случае на основе анализа результатов обследования общего состояния дороги, выявления причин образования колей, их глубины, геометрических параметров и протяженности, интенсивности и состава движения, с учетом финансовых и материально-технических возможностей, сроков выполнения работ и других факторов.






  1. Исходные данные:

    ●  насыпь высотой 6 м (Н = 6 м); ширина земляного полотна 15 м; крутизна откосов m = 1:1,5; нагрузка на поверхности насыпи q = 30 кН/пог.м;
    ●  слабое основание мощностью 4 м, представлено лёгкими суглинками с показателем текучести > 0,5 (текучепластичная консистенция); слабые грунты подстилаются моренными суглинками твёрдой консистенции;

    ●  насыпь отсыпается из мелкозернистого песка с Мkp = 1,85; φ = 25°; С = 1 т/м2; ρвл = 1,75 т/м3;

    ●  грунты слабого основания до глубины 4 м имеют следующие показатели физико-механических свойств: φ = 6°; С = 1 т/м2; ρвл = 1,85 т/м3;

    ●  подстилающие моренные суглинки твёрдой консистенции характеризуются следующими показателями: φ = 15°; С = 3,5 т/м2; ρвл = 1,8 т/м3;

    2. Порядок расчёта

    ●  Выполняют оценку устойчивости насыпи на слабом основании. Расчёт осуществляется на основе метода кругло-цилиндрических поверхностей скольжения (КЦПС), например, с использованием графика Н. Янбу.

    ●  После анализа результатов оценки при значении Ку < Ктр (при Ктр ≥ 3) повторно производят расчёт устойчивости насыпи на слабом основании по методу КЦПС с учётом георешетки геостаб на поверхности основания и определяют требуемые значения дефицита удерживающих сил на армоэлементе и расчётной прочности материала (кН/пог.м) с учётом выражения 4.2.

    3. Результаты расчёта

    На основе выполненных расчётов как вручную, так и по программе ЭВМ получено:

    ●  в исходном состоянии устойчивость насыпи на слабом основании не обеспечена: Ку = 0,84 < Кт=1,3;

    ●  дефицит удерживающих сил на уровне предполагаемой укладки георешетки геостаб составляет 11,7 т (117 кН/пог.м);

    ●  расчётная величина прочности

  2. материала Геостаб (ГМ)

    R ≥ 120 · 1,2(0,8 · 0,95 · 0,9 · 0,9) = 226 кН/пог.м;

    ●  для указанных целей может быть рекомендован материал Геостаб с прочностью 230 кН/пог.м;

    ●  в случае использования материала Геостаб в качестве временного армоэлемента расчётное значение прочности может быть принято равным 117 кН/пог.м.








Цены на георешетку


29.01.2009





Наименование

Ед.Изм

Описание, Размеры

Цена в рублях за кв.м.

Георешетка 22-5

кв.м.



2430х6120 мм
14,88 м2

104,0

Георешетка 22-7,5

кв.м.

169,0

Георешетка 22-10

кв.м.

210,6

Георешетка 22-15

кв.м.

331,5

Георешетка 22-20

кв.м.

408,2

Георешетка 30-5

кв.м.


2450х5960 мм

14,60 м2

83,50

Георешетка 30-7,5

кв.м.

112,5

Георешетка 30-10

кв.м.

143,5

Георешетка 30-15

кв.м.

193,0

Георешетка 30-20

кв.м.

272,00

Георешетка 40-5

кв.м.


2430х8230 мм
20,00 м2

71,5

Георешетка 40-10

кв.м.

106,6

Георешетка 40-15

кв.м.

188,5

Георешетка 40-20

кв.м.

215,8

 

Стоимость модуля георешетки расчитывается таким образом :"количество квадратных метров в модуле" * "цену за кв.м. георешетки" = цена за один модуль.

Пример : Георешетка 30-10 Модуль = 14,6 м2 * 150,80 руб = 2095,10 руб, площадь покрытия в растянутом состоянии покрывает 14,6 кв.м.

 Объемная георешетка, геоячейка - объемная сотовая конструкция из полимерных лент, скрепленных между собой в шахматном порядке сварными высокопрочными швами. В рабочем состоянии образует модульную ячеистую конструкцию. Ячейки заполняются грунтом, щебнем, гравием, бетоном.
Полимерные ленты георешетки могут быть гладкими, текстурированными, перфорированными, а также не перфорированными. Перфорация способствует лучшему отводу вод.

Георешетка используется в комбинации с другими геосинтетическими материалами, образуя многофункциональную систему укрепления, армирования, дренажа.

Функции материала: укрепление, армирование.

Область применения:

  • защита склонов от эрозии и разрушения;

  • строительство дорог на рыхлых грунтах;

  • фиксация устойчивости дорожных оснований;

  • укрепление склонов повышенной крутизны;

  • укрепление русел малых водотоков, прибрежной зоны водоемов и каналов;

  • возведение подпорных стен различной высоты и угла заложения;

  • формирование сложного ландшафта;

Основные технические характеристики:

Форма
поставки


Размер
ячейки,
мм


Высота
ячейки,
мм


Размеры
модуля


Площадь
модуля


Рабочий
температурный
диапазон, 'С


Цвет

Срок
службы
не менее


Модуль

160х160

50;
75;
100;
150;
200;

2430х6120

14,88

-60'C - 60'C

Черный, белый (из нетканого материала)

50 лет