На главную
На главную

Методические рекомендации «Методические рекомендации по применению объемной георешетки типа \Геовеб\ при сооружении автомобильных дорог в районах вечной мерзлоты Западной Сибири (для опытного строительства)»

Приведены требования к грунтам и каменным материалам, медленнотвердеющим вяжущим и укрепленным материалам.
Указан ориентировочный расход вяжущего для получения требуемых расчетных характеристик укрепленного материала.
Изложена технология устройства слоев дорожных одежд при температуре воздуха до минус 15 °С. В основу предложенных способов положен метод раннего замораживания, позволяющий в максимальной степени повысить темпы строительства при отрицательных температурах. Технология разработана на основе теоретических и экспериментальных исследований, результатов строительства опытных участков во II - V дорожно-климатических зонах и наблюдений за их службой.
Предназначены для проектных и строительных организаций.

Государственный дорожный научно-
исследовательский институт
ФГУП «СОЮЗДОРНИИ»

В.Д. Казарновский, С.Е. Гречищев,
Е.С. Пшеничникова,
Ю.Б. Шешин

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПОПРИМЕНЕНИЮ ОБЪЕМНОЙ ГЕОРЕШЕТКИ
ТИПА «ГЕОВЕБ» ПРИ СООРУЖЕНИИ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В РАЙОНАХ
ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
(ДЛЯОПЫТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА)

Москва 2003

Содержат указания попроектированию и строительству дорожных конструкций, включающих объемныегеорешетки типа «Геовеб», на опытных участках автомобильных дорог. Применяютсядля строительства дорог в зоне вечной мерзлоты Западносибирского региона. Общаячасть рекомендаций, не связанная непосредственно с особенностями природныхусловий, может быть использована также для проектирования и строительстваопытных участков дорог в других регионах.

Рис. 14, табл. 7

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящие Методическиерекомендации разработаны в рамках договора Союздорнии с ВНИПИгаздобыча наоснове обобщения опыта применения георешеток «Геовеб» в различных странах, атакже теоретических, лабораторных и стендовых исследований, проведенныхСоюздорнии в 2000 г., включая первый этап опытного строительства дорогиУКПГ-2С.

Методические рекомендациимогут быть использованы при опытном строительстве с применением и других типовгеорешеток, обладающих свойствами, близкими к георешеткам типа «Геовеб».

Методические рекомендацииразработаны лабораторией дорожных одежд (ЛДО) и лабораторией водно-тепловогорежима и криогенных процессов (ЛВТРДК и КП).

В разработке участвовали:

В.Д. Казарновский- соруководительработы, зав. ЛДО, засл. деятель науки и техники РФ, д-р техн. наук, профессор;

С.Е. Гречищев- соруководительработы, зав. ЛВТРДК и КП, лауреат Государственной премии РФ, д-р геол.-минерал.наук, профессор;

Е.С. Пшеничникова - ответственный исполнитель отЛДО, вед. науч. сотр., канд. техн. наук;

Ю.Б. Шешин - ответственный исполнитель отЛВТРДК и КП, вед. науч. сотр., канд. геол.-минерал. наук.

В работе также принималиучастие: М.Л. Попов (вед. науч. сотр.); И.В. Лейтланд (ст. науч. сотр., канд. техн.наук); Н.И. Чернова (инженер-программист 1 кат.); Л.П. Дегтярева (инженер).

1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Методические рекомендации предназначены для проектированияи строительства в условиях зоны вечной мерзлоты Западносибирского регионаопытных участков автомобильных дорог с применением в конструкциях дорожныходежд, элементах земляного полотна и защитных укреплений поверхностиприлегающих территорий объемных георешеток типа «Геовеб».

Целью разработкиМетодических рекомендаций является возможность получения практического опыта вприменении георешетки «Геовеб» и на их основе в перспективе разработкасоответствующих нормативных документов.

Настоящие Методическиерекомендации разработаны на основе обобщения зарубежного опыта и проведенныхСоюздорнии исследований, в том числе на объектах Газпрома, построенных сиспользованием георешетки «Геовеб».

Методические рекомендациимогут применяться также при строительстве дорог и в других природных условиях,в той части, которая не связана непосредственно с особенностями природныхусловий зоны вечной мерзлоты Западносибирского региона.

Во всех случаях для принятиярешения о применении георешетки «Геовеб» в зоне вечной мерзлоты следуетпредварительно выполнить инженерно-геокриологический прогноз в целях оценкивозможного проявления криогенных процессов, их состава и интенсивности наотдельных участках проектируемых автомобильных дорог и возможности эффективногоиспользования «Геовеба» с учетом этих процессов.

1.2. При разработке настоящих Методических рекомендаций, кроме результатовсобственных исследований Союздорнии и материалов, предоставленных ЗАО«ПРЕСТО-РУСЬ», учитывались данные исследований и других отечественныхорганизаций, опубликованные документы по применению геосинтетики в дорожныхконструкциях вне зоны вечной мерзлоты, такие как ВСН «Применение синтетическихматериалов при устройстве нежестких одежд автомобильных дорог»; ТУ2246-002-97859300-97 «Прудон-494»; «Методические рекомендации по проектированиюи строительству грунтовых насыпей на торфяном основании, армированномгеорешетками «Прудон-494» (ОАО «ЦНИИС». М., 2000. - 39 с.).

1.3. Поскольку опыт применения «Геовеба» в условиях рассматриваемогорегиона практически отсутствует, при строительстве дорог с использованиемнастоящих Методических рекомендаций следует предусматривать соответствующеенаучное сопровождение как на стадии изысканий, проектирования и строительства,так и на стадии их эксплуатации. При этом должны быть предусмотрены натурныенаблюдения за поведением конструкций, в которых используется «Геовеб», во времени.

Результаты указанныхнаблюдений, как и опыт проектирования и строительства, должны быть использованыдля уточнения и дополнения настоящих Методических рекомендаций, с тем чтобыпоследние легли в основу нормативно-технического или методического документа,предназначенного для широкого применения.

1.4. «Геовеб» представляет собой сотовую структуру из пластика, объемнуюгеорешетку, которая при использовании в конструктивном слое способна игратьроль армирующего элемента. При заполнении ячеек «Геовеба» тем или инымматериалом образуется композитная система, обладающая прочностью на растяжениеи распределяющей способностью, как некоторый квазиоднородный слой. Механическиесвойства этой системы определяются геометрическими параметрами объемнойгеорешетки, свойствами заполнителя ячеек, а также характером взаимодействиязаполнителя с георешеткой.

1.5. Композитный слой «Геовеб» + заполнитель может использоваться:

- в дорожной одежде вкачестве альтернативы слоев из грунта и каменных материалов, укрепленных вяжущими;

- в укреплении обочин;

- в покрытиях стояночныхплощадок, пешеходных дорожек и т.п.;

- в укреплении откосовнасыпей и выемок;

- в укреплении кюветов иканав;

- в укреплении грунтовыхповерхностей придорожных территорий;

- в основании дорожных насыпей,сооружаемых на слабых основаниях;

- в теле дорожных насыпей,возводимых с откосами повышенной крутизны.

Наряду с этим указанныйкомпозитный слой может применяться в качестве армирующих элементов вармогрунтовых подпорных сооружениях и других геотехнических конструкциях.

1.6. Применительно к дорожному строительству слои на основе «Геовеба»могут использоваться в том или ином качестве при строительстве дорог любогоуровня - как общей сети, так и промысловых, промышленных, патрульных,городских, сельскохозяйственных дорог, а также подъездов и временных проездов.

2.НОМЕНКЛАТУРА ОБЪЕМНЫХ ГЕОРЕШЕТОК «ГЕОВЕБ»

2.1. Трехмерная сотовая георешетка «Геовеб» представляет собой объемнуюячеистую конструкцию, изготавливаемую из полиэтиленовых лент (полиэтиленвысокого и низкого давления) толщиной () мм посредством их соединения между собой линейнымишвами, расположенными в шахматном порядке.

2.2. «Геовеб» может эксплуатироваться при температуре от минус 65 до 50 °Спри воздействии ультрафиолетового излучения, в условиях контакта с водой,бетоном, почвогрунтами с показателем кислотности рН = 4 ÷ 11.

2.3. «Геовеб» выпускают в виде складывающихся секций прямоугольной формы вплане площадью 15 и 30 м2, массой 15 и 42 кг.

«Геовеб» выпускаютпреимущественно с рельефной текстурированной поверхностью граней ячеек, котораяпозволяет увеличить трение между стенками ячеек и заполнителем.

«Геовеб» выпускают также сперфорированными стенками ячеек, что также позволяет повысить трение скрупнозернистым заполнителем и обеспечить дренаж. При этом коэффициентпроницаемости «Геовеба», равный отношению суммарной площади отверстий на однойграни ячейки к площади этой грани, не должен превышать 0,3.

2.4. Георешетки «Геовеб» выпускают с ячейками следующих размеров:

- стандартная ячейка: 244×203 мм; крупнаяячейка: 488×406 мм; высота стенки ячейки: 50; 76; 102; 152 и203 мм;

- стандартная А-секция: ширина - 2,44 м, длина - от 0,61 до9,1 м (рис. 2.1,прил. 1);стандартная В-секция: длина- 6,10 м, ширина - от 0,73 до 2,44 м (см. прил. 1).

Рис 2.1. Стандартная А-секция«Геовеб»

3. ОСОБЕННОСТИИНЖЕНЕРНО-ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ РАЙОНОВ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ,УЧИТЫВАЕМЫЕ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ «ГЕОВЕБА»

3.1. В зоне распространения вечной мерзлоты в Западной Сибириприменительно к дорожному строительству (в частности, при использовании«Геовеба») следует выделить три геокриологические области - северную,центральную и южную (рис. 3.1).

3.2. В северной области А многолетнемерзлые породы имеютповсеместное распространение как по площади, так и по вертикали и достигаютмощности более 500 м. Талики приурочены в основном ккрупным рекам - Оби, Пуру, Тазу, Надыму и др., а также к глубоким озерам.Температура мерзлых пород в северной области на уровне нулевых годовых амплитудизменяется от минус 9 °С на севере до минус 3 °С на юге. В ее северном районе 1 распространены в основном мерзлыетолщи, которые характеризуются высокой льдистостью(до 60 - 70 %). Криогенная текстура отложений слоистая, линзовидная,толстошлировая. В районе 2преимущественно распространены мерзлые эпигенетические толщи. Мощностьсезонно-талого слоя в северной зоне изменяется от 0,3 м в торфяниках до 1,5 м впесках.

Ведущими криогеннымифизико-геологическими процессами в северной области А являются криогенное растрескивание грунтов,термокарст, склоновые процессы.

Рис. 3.1. Схема мерзлотных областей (А, Б и В) и районов (1 - 5)верхней (10 - 20 м) толщи пород криолитозоны Западной Сибири:

А - северная область (сплошная вечнаямерзлота); Б - центральная область (прерывистая и островная вечная мерзлота); В- южная область (зона перелетков); 1 - пылеватые песчано-глинистые, частозасоленные мерзлые породы, часто с пластовыми и клиновидными льдами икриопегами; 2 - пылеватыепесчано-глинистые засоленные мерзлые породы, часто с клиновидными льдами икриопегами; 3 - торф и песчано-глинистые мерзлые породы, иногда с клиновиднымильдами; 4 - мерзлые торфяники и немерзлые минеральные грунты; 5 - мерзлыепороды с глубоко залегающей (> 20 м) кровлей; 6 - изолинии температур награнице нулевых годовых амплитуд

3.3. Центральная область Б характеризуется прерывистым иостровным распространением вечной мерзлоты. В ее северном районе 3 верхний горизонт представленмноголетнемерзлыми минеральными грунтами и торфяниками, а в южном районе 4 - только многолетнемерзлымиторфяниками.

В северном районе 3 центральной области мерзлотаприурочена преимущественно к обширным безлесным пространствам торфяников,занимающих до 70 % площади. В пределах Ярудейско-Надымского междуречья,сложенного преимущественно суглинистыми грунтами, около 60 % площади составляютмерзлые породы. В приенисейской же части низменности вечная мерзлота занимает80 - 90 % междуречий.

Температура горных пород науровне нулевых годовых амплитуд в пределах центральной зоны изменяется от 0 доминус (2 ÷ 3) °С. Наиболее низкая температура минус (3 ÷ 3,5) °Сзафиксирована в буграх пучения и бугристых торфяниках в пределах северногорайона.

Мощность сезонно-талого слояв центральной области колеблется от 0,5 м в торфах до 2,5 м в сухих песках.

Из криогенныхфизико-геологических процессов наиболее развиты термокарст, пучение, деградацияи новообразования мерзлоты.

3.4. В южной геокриологической области В мерзлота в естественных условиях встречается весьмаредко и приурочена к сильнозамшелым участкам территории, с которых почтиполностью сдувается снег.

Температура горных пород наглубине нулевых годовых амплитуд в пределах южной геокриологической областиколеблется от 0 до 3 - 4 °С. В пределах области широко распространены формы рельефа, которыесвидетельствуют о наличии здесь в прошлом более сурового климата (псевдоморфозыпо жильным льдам, термокарстовые котловины, бугристо-западинный рельеф и т.д.).

Аллювиальные иозерно-аллювиальные отложения - один из самых распространенных генетическихтипов. Они представлены песками с включениями валунно-галечного материала, астаричные фации - в основном глинистыми отложениями с включениями растительныхостатков и торфами. Озерно-аллювиальные отложения, как правило, глинистые.

Песчаные отложения натерритории севера Западной Сибири представлены песками различногогранулометрического состава: гравелистыми песками, крупными, мелкими ипылеватыми песками. Причем преобладающими типами являются мелкие и пылеватыепески: на долю этих фракций приходится 50 - 60 %. Пески в условияхестественного залегания имеют среднее по плотности сложение. Пески на высокихдренированных участках обычно маловлажные, а в понижениях и поймах рек -влагонасыщенные.

Глинистые породыпредставлены на севере Западной Сибири супесями, суглинками и глинами, причемпреобладают первые две литологические разновидности. Глины встречаютсясравнительно редко. Глинистые породы значительно опесчанены и содержат до 50 -60 % пылеватых частиц. Пластичность разновозрастных глинистых грунтов северныхрайонов Западной Сибири изменяется в незначительных пределах.

Торфяные отложения занимаютзначительные площади в южной и центральной частях Западной Сибири. Мощностьторфяных залежей достигает 3 - 5 м. Влажность колеблется от 200 - 300 до 1000 -2000 %.

3.5. Зональное изменение инженерно-геокриологических условий с севера наюг (см. рис. 3.1) должно учитываться при определении целесообразных направленийиспользования «Геовеба» в разных областях и районах (табл. 3.1).

Таблица 3.1

Характеристика

Область А, район

Область Б, район

Область В, район

1

2

3

4

5

Ландшафтные условия

Тундра

Лесотундра

Северная тайга

Тайга

Распространение вечной мерзлоты

Сплошное

Прерывистое

Островное

Нет

Температура вечномерзлых пород на глубине 10 - 12 м, °С

От -3 до -12

От -1,5 до -7

От 0 до -3

От 0 до -2

-

Мощность сезонно-талого слоя, м

0,5 - 1,6

0,4 - 1,8

0,6 - 2,2

0,6 - 2,5

-

Преобладающие грунты

Пылеватые, песчано-глинистые, часто засоленные

Торфяные, песчано-суглинистые мерзлые

Торфы мерзлые, супеси, пески талые

-

Мерзлотные процессы и явления в естественных условиях

Пластовые и клиновидные льды, льдогрунты, бугры пучения, морозобойное растрескивание, солифлюкция, термокарст, криопеги

Клиновидные льды, льдогрунты, бугры пучения, солифлюкция, льдистые торфяники, термокарст, криопеги

Льдистые торфяники, льдогрунты, термокарст, криопеги

Льдистые торфяники, новообразования мерзлоты

Новообразование мерзлых перелетков

Вероятные мерзлотные процессы на автомобильных дорогах

Температурное растрескивание, оползание откосов и склонов, термоэрозия (поперечная и вдольтрассовая), просадки оттаивания насыпи при двухстадийном строительстве

Оползание откосов и склонов, термоэрозия

Неравномерные просадки оттаивающих сжимаемых оснований, оползание откосов и склонов, эрозия

Неравномерные просадки оттаивающих сжимаемых оснований, оползание откосов и склонов, эрозия, неравномерное пучение и растрескивание при новообразовании мерзлоты

-

Целесообразные направления применения «Геовеба»

Борьба с растрескиванием и неоднородностью просадки дорожной одежды, стабилизация склонов, защита от эрозии

Защита откосов и склонов от оползания и эрозии

Уменьшение неоднородности осадок дорожной одежды при оттаивании земляного полотна и основы, стабилизация откосов и склонов; в основании земляного полотна

Уменьшение неоднородности пучения дорожной одежды при новообразовании мерзлоты; то же, при оттаивании; стабилизация откосов и склонов; защита от эрозии

Уменьшение неоднородности пучения дорожной одежды при новообразовании мерзлоты

4.ВАРИАНТЫ СХЕМ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОБЪЕМНОЙ ГЕОРЕШЕТКИ «ГЕОВЕБ»

4.1.«Геовеб» в конструкциях дорожных одежд

4.1.1. «Геовеб» в конструкциях дорожных одежд может применяться в целях:

- сокращения объемовдискретных материалов;

- повышения прочности одеждыпри том же расходе дискретных материалов;

- замены технологииустройства щебеночных слоев, предусматривающей расклинцовку;

- замены технологииукрепления вяжущими в тех случаях, когда традиционная технология неприменима(зимние работы и т.п.);

- повышения несущейспособности дискретных слоев;

- обеспечения проезда попесчаному слою построечного транспорта при устройстве песчаного основания подцементобетонные покрытия;

- замены покрытий изжелезобетонных плит на нежесткую временную конструкцию, обеспечивающую движениетранспортных средств на первой стадии строительства дороги в северных условияхи на заболоченных территориях;

- создания цементобетонногооснования с блочной структурой, обеспечивающего повышение температурнойтрещиностойкости устраиваемого на нем асфальтобетонного покрытия.

4.1.2. Конструктивные слои дорожных одежд, устраиваемые на основе георешетки«Геовеб», могут играть роль:

- слоя покрытия;

- несущего слоя основания;

- дополнительного(дренирующего или теплоизолирующего) слоя основания;

- комбинированного (несущегои дренирующего) слоя основания.

4.1.3. В зависимости от функции, отводимой конструктивному слою на основе«Геовеба», должны определяться требования кзаполнителю ячеек, а также к самой георешетке в отношении геометрическихпараметров и наличия перфорации.

Во всех конструктивных слояхдорожных одежд при использовании дискретного заполнителя следует применятьперфорированный «Геовеб».

В основании жестких инежестких дорожных одежд следует использовать «Геовеб» с размером ячейки244×203 мм. Высота стенки георешетки «Геовеб», применяемой в нежесткихдорожных одеждах, должна выбираться исходя из расчета на прочность конструкциидорожной одежды, но не менее 152 мм. В основании сборного покрытия следуетприменять «Геовеб» с высотой стенки 76 мм.

В случае применения неукрепленного вяжущим (или укрепленного малыми добавками) дискретногозаполнителя ячеек роль «Геовеба» сводится к механическому укреплению слоя изэтого дискретного заполнителя (щебня, песка и т.п.).

При заполнении ячеек«Геовеба» бетоном роль георешетки сводится к обеспечению создания блочнойструктуры бетонного слоя, способствующей в случае применения ее в основанииасфальтобетонного покрытия повышению температурной трещиностойкостиконструкции.

4.1.4. При использовании «Геовеба» в конструкции переходного типа (рис. 4.1) конструктивный слой на егооснове может играть роль покрытия. При этом в зависимости от предполагаемогохарактера движения и требуемого срока службы дороги может быть предусмотренозаполнение ячеек:

- песком;

- щебнем;

- местным дискретнымматериалом (например, шлаком и т.п.);

- дискретным материалом,укрепленным неорганическим вяжущим (сухой смесью с последующим увлажнением).

При этом в качестведискретного заполнителя используется тот же материал, который предусмотрен восновании.

4.1.5. Конструкции переходного типа с дискретным заполнителем ячеекцелесообразно применять:

- при небольшом движении иограниченном сроке службы (временные дороги, подъезды с небольшим движением,площадки для стоянок и т.п.);

- при стадийномстроительстве дорог, когда на первой стадии невозможно обеспечить стабильностьземляного полотна (на заболоченных территориях, в условиях зоны вечноймерзлоты, при производстве земляных работ в зимнее время и т.п.);

- при стадийномстроительстве дорожной одежды, связанном с другими причинами.

Рис.4.1.Схемы вариантов конструкции переходных дорожных одежд с использованием«Геовеба»:

1 - грунт земляного полотна; 2 - слойоснования из щебня, песка, гравия, ПГС и т.п., не укрепленного или укрепленноговяжущим; 3 - «Геовеб» с заполнением ячеек материалом, используемым в слое 2; 4- защитный слой из щебня, песка или ПГС; 5 - геотекстильная прослойка

4.1.6. В капитальных дорожных одеждах конструктивные слои на основе«Геовеба» могут предусматриваться в качестве слоя несущего основания, вкачестве слоя основания, одновременно выполняющего функции дренирующего слоя, атакже (при соответствующем заполнителе) в качестве теплоизолирующего слоя (рис.4.2 и 4.3).

4.1.7. Во всех конструкциях дорожных одежд может быть использован геотекстильсо следующими характеристиками: предел прочности при растяжении 70 Н/см,относительная деформация 60 - 80 %, условный модуль деформации прикратковременном растяжении не менее 150 Н/см, коэффициент фильтрации (приобжатии 2 кПа) 20 м/сут.

Рис.4.2.Схемы вариантов конструкций капитальных нежестких дорожных одежд сиспользованием «Геовеба»:

1 - грунт земляного полотна; 2 - дренирующий песчаный слой; 3 - слой основания из щебня, гравия, ПГСи т.п., не укрепленных или укрепленных вяжущими; 4 - «Геовеб» сзаполнением ячеек материалом, используемым в основании; 5 - защитный слой изщебня, песка или ПГС; 6 - слой асфальтобетонного покрытия; 7 - геотекстиль

Рис.4.3.Схема капитальных жестких дорожных одежд:

1 - грунт земляного полотна; 2 - дренирующий песчаный слой; 3 - «Геовеб»с песчаным заполнителем; 4 - геотекстиль; 5 - бетонные плиты; 6 - «Геовеб» сячейками, заполненными бетоном; 7 - асфальтобетонное покрытие

4.2.«Геовеб» в конструкциях укрепления обочин

4.2.1. Использование «Геовеба» для укрепления обочин аналогично егоприменению в конструктивных слоях дорожной одежды - в верхнем или нижних слоях.

В верхнем слое укрепленияобочин «Геовеб» целесообразно использовать совместно с такими материалами, какщебень, гравий и т.п.

При укреплении обочин асфальтобетоном«Геовеб» может использоваться в слое основания под асфальтобетонным покрытием.

4.3.Применение «Геовеба» для укрепления откосов земляного полотна

4.3.1. Применение «Геовеба» для укрепления откосов может рассматриваться какальтернатива:

- травосеянию;

- одерновке;

- устройству сборнойобрешетки;

- применению гибких плит ит.д.

При воздействии на откостолько поверхностных вод для его укрепления выбирают конструктивное решение.Укрепление подтапливаемых откосов должно быть обосновано гидравлическимирасчетами.

В зависимости отпредполагаемых условий воздействия воды на откос и его заложения при укрепленииоткоса «Геовебом» могут быть использованы следующие заполнители: растительныйгрунт, минеральный дискретный материал (щебень, гравий, песчано-гравийнаясмесь, в том числе укрепленная цементом), монолитный минеральный материал(цементобетон).

В отдельных случаях следуеткомбинировать заполнители: например, ячейки «Геовеба» на обочине заполняютщебнем, на поверхности откоса - растительным грунтом, в нижней подтапливаемойчасти откоса - монолитным цементобетоном (рис. 4.4).

При использованиидискретного заполнителя следует применять перфорированный «Геовеб».

Рис.4.4.Комплексное укрепление откоса насыпи и кювета на основе «Геовеба» с применениемв качестве заполнителя растительного грунта с посевом трав по поверхностиоткоса (1) и щебня на обочине и в кювете (2)

Для обеспечения дренажаконструкции укрепления и защиты грунта откоса от размыва применяют подстилающуюпрослойку из нетканого геотекстильного материала, который назначают исходя изего характеристик и в зависимости от материала заполнителя. На подтапливаемыхоткосах геотекстильная прослойка может быть использована в качестве обратногофильтра.

4.3.2. Применение заполнителя из растительного грунта рекомендуется в техслучаях, когда поверхностные потоки имеют малую продолжительность (не более 24ч) и скорость менее 6 м/с.

Геотекстильную прослойку вэтом случае применяют, как правило, из иглопробивного нетканого материалаплотностью не более 150 - 200 г/м2, с прочностью при растяжении 35Н/см, относительной деформацией более 30 %, коэффициентом фильтрации (приобжатии 2 кПа) 20 м/сут.

«Геовеб» с крупной ячейкойобычно используют для укрепления откосов с заложением менее 1:1,75 (угломоткоса менее 30°) и умеренной интенсивностью стока. Для укрепления откосов,имеющих заложение более 1:1,75 или подвергающихся воздействию сосредоточенногопотока, следует применять «Геовеб» со стандартной ячейкой.

4.3.4. Минимальная высота стенки (глубина ячейки) «Геовеба» прииспользовании в качестве заполнителя растительного грунта составляет 7,5 см приусловии, что в грунте откоса будет развиваться корневая система растений изаложение откоса составляет менее 1:1,75. Для откосов круче 1:1,75 требуемаяглубина ячейки должна быть не менее 10 см. Глубину ячеек более 10 см следуетпринимать при озеленении откосов насыпей из крупнообломочных грунтов, а такжеиз плохо поддающихся уплотнению одноразмерных песков.

Примечание.Рекомендации по размеру ячеек даны исходя из допущения, что растительный покровполностью сформируется прежде, чем начнется воздействие расчетного стока.

В случае если уголукрепляемого откоса больше угла естественного откоса заполнителя, требуемуюглубину ячейки «Геовеба» (рис. 4.5) определяют по формуле

                                                   (4.1)

где d - глубина ячейки, мм;

L - длина ячейки, мм;

β- угол откоса, град;

φ- угол естественного откоса материала-заполнителя, град;

de - минимальнаядопустимая толщина слоя материала-заполнителя, мм. Рекомендуемое минимальноезначение de составляет 25 мм.

4.3.5. Укрепление поверхности откосов посредством георешетки «Геовеб»,заполненной дискретным минеральным материалом(гравием, щебнем, гравийно-песчаной смесью и т.п.), может быть эффективным втом случае, если скорость потока превышает неразмывающую для материалаукрепления при отсутствии «Геовеба».

Рис.4.5.Определение требуемой глубины ячейки «Геовеба»

Сопротивление эрозии«Геовеба» с заполнителем из минерального материала может быть повышено путемраспределения на поверхности заполнителя бетонного раствора. При этомрекомендуется минимальная глубина проникания раствора в заполнитель 25 мм.

Максимальные размерыминерального материала, рекомендуемые для применения в зависимости от размера иглубины ячеек «Геовеба», следует подбирать в соответствии с табл. 4.1.

Геотекстиль, используемыйдля подстилающей прослойки, должен иметь плотность 200 - 300 г/м2, аостальные характеристики - те же, что и при использовании растительного грунта.

Таблица 4.1

Максимальный размерприменяемого минерального материала

Ячейка

Размер материала, мм, в зависимости от глубины ячейки, мм

76

102

152

203

Стандартная

50

75

75

75

Крупная

50

75

150

150

4.3.6. Применение «Геовеба» с заполнением ячеек бетоном позволяет получитьдолговечную, устойчивую к эрозии конструкцию укрепления откоса равномернойтолщины, которая сохраняет способность работать на растяжение и восприниматьдеформации грунта тела насыпи.

Бетон в качестве заполнителя«Геовеба» рекомендуют для откосов, которые подвергаются длительному воздействиюповерхностных вод, ударам волн.

В соответствии с проектнымитребованиями могут варьироваться марка бетона, способы обработки поверхности, атакже высота стенок «Геовеба». Способы обработки поверхности (гладилка, щетка или скобок)назначают в зависимости от эстетических требований или требований к еешероховатости. Для получения определенной текстуры или окраски поверхности всвежеуложенную бетонную смесь может быть заглублен щебень или гравий.

Тощие бетонные смеси и смесис прерывистым гранулометрическим составом используют в качестве заполнителя втех случаях, когда воздействие поверхностных вод является умеренным.

4.3.7. Выбор геотекстильного материала для подстилающего слоя зависит отгрунтово-гидрологических условий и характера воздействия ливневых и талых водна конструкцию укрепления откоса.

«Геовеб» со стандартнойячейкой обычно рекомендуют для откосов круче 20° (1:1,25), если бетонная смесьдля заполнения не обладает очень низкой осадкой конуса.

Высоту стенки ячейки«Геовеба» выбирают с учетом анализа сдвигающих и удерживающих сил, воздействиюкоторых подвергается конструкция.

4.4.Применение «Геовеба» для укрепления поверхности склонов и придорожной полосы

4.4.1. Укрепление «Геовебом» поверхности склонов и придорожной полосы можетвыполняться в целях защиты склонов от оплывания сезоннооттаивающего слоя итермоэрозии, а придорожной полосы - от продольной вдольтрассовой термоэрозии.

Заполнение георешеток,обеспечение дренажа и защита от размыва грунта склона и (или) придорожнойполосы осуществляются аналогично рекомендациям п. 4.4.

4.4.2. При защите склонов от оплывания сезонно-талого грунта в особоответственных случаях может применяться комбинирование «Геовеба» степлоизолирующими слоями (например, торфяными), толщина которых назначаетсяисходя из условия сохранения верхней границы вечной мерзлоты на прежнем уровнеили даже ее поднятия (рис. 4.6).

4.4.3. Крепление георешетки на склоне выполняется с помощью какой-либо изанкерных систем. Наиболее часто применяемые системы показаны на рис. 4.7. Глубина заделки анкеров ирасстояние между ними должны определяться расчетом с учетом нагрузок отсобственного веса, всех видов пригрузок (например, веса снега) и возможностиморозного мучения.

Рис.4.6.Вариант закрепления склона и придорожной полосы композитом:

1 - «Геовеб»; 2 - геотекстиль; 3 - теплоизолирующий слой (например,торф)

Рис.4.7.Схема анкерных креплений «Геовеба»:

а - поверхностная анкеровка стержнями сАТР-клипом; 6 - то же, стержнями с заглубленным шарниром; в - анкеровка наверху откоса (склона) шнековыми анкерами; г - то же, анкерными столбами(грузами); 1 - стенка «Геовеба»; 2 - трос; 3 - заполнитель; 4 - геотекстиль; 5- анкерный стержень с АТР-клипом; 6 - анкерный стержень с заглубленным шарниром;7 - шнековый анкер; 8 - анкерный столб (груз)

4.4.4. При проведении работ по укреплению откосов насыпей, поверхностейсклонов, кюветов и канав с помощью объемных георешеток необходимопредварительно тщательно подготовить поверхность. Поверхность, на которую будетмонтироваться объемная георешетка, должна быть спланирована, а уклоны -соответствовать проектным. Поверхность должна быть ровной, без видимых резкихуглублений; размер комьев грунта не должен превышать 5 - 10 см в диаметре.Грунт, используемый для засыпки, должен быть уплотнен до требуемых значений.Особое внимание необходимо уделить периферийной заделке геотекстиля в грунт(рис. 4.8). Краевые части геотекстиля как на обочине насыпи , см. рис. 4.8), так и в верхней частиукрепляемого откоса (Б, см.рис. 4.8) должны быть надежно заанкерены и присыпаны грунтом во избежаниезатекания поверхностных вод под геотекстиль.

Рис.4.8.Периферийная заделка геотекстиля под «Геовеб» в грунт:

А - обочина; Б - верх склона; 1 - «Геовеб»; 2 - геотекстиль; 3 - анкеры

4.5.Применение «Геовеба» для укрепления кюветов и канав

4.5.1. Укрепление кюветов и канав выполняют обычно при неблагоприятныхгрунтово-гидрологических условиях, когда возможен размыв кюветов из-за большихпродольных уклонов, значительного расхода потока и наличия несвязных илислабосвязных грунтов в основании кювета.

4.5.2. В зависимости от состава и состояния грунтов основания, расхода искорости потока «Геовеб» может быть заполнен растительным грунтом, щебнем(песчано-гравийной смесью и т.д.) или цементобетоном. Возможно такжекомбинированное заполнение ячеек. Вид заполнителя назначают исходя из допустимойскорости потока. Укрепление кювета рекомендуется предусматривать в комплексе сукреплением откоса.

4.6.«Геовеб» в конструкциях насыпей на болотах и слабых грунтах

4.6.1. При сооружении насыпей на участках залегания слабых грунтов (в томчисле болотных) без их удаления и замены «Геовеб» может быть использован вкачестве армирующей прослойки, устраиваемой в нижней части насыпи (рис. 4.9), или в качестве материала,образующего обойму, в которую заключена нижняя часть насыпи.

4.6.2. Устройство армирующей прослойки из «Геовеба» и обоймы обеспечивает:

- повышение устойчивостиоснования насыпи (повышение допустимой нагрузки);

- снижение неравномерностиосадки основания насыпи на поперечнике, обеспечивающее ускорение завершенияинтенсивной части осадки;

- возможность уменьшенияобъема грунта, требуемого для компенсации проседающей части насыпи.

4.6.3. Наряду с устройством прослойки из «Геовеба», на подошве насыпи могутбыть предусмотрены дополнительные армирующие прослойки по высоте насыпи,позволяющие повысить ее жесткость и увеличить крутизну откосов.

4.6.4. При использовании «Геовеба» в насыпях на слабых грунтах и болотахконструктивное решение должно быть обосновано специальными расчетами,выполненными по методикам, разработанным для расчета насыпей на слабых грунтах.

Рис.4.9.Применение «Геовеба» при устройстве насыпей на болотах без выторфовывания:

а - с армирующей прослойкой в основании; б - с полуобоймой в основании;в - с прослойкой в основании и армирующей прослойкой по высоте; 1 - песокнасыпи; 2 - «Геовеб» с заполнителем; 3 - торф; 4 - минеральное основание

5.ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД С КОНСТРУКТИВНЫМИ СЛОЯМИ НАОСНОВЕ «ГЕОВЕБА» С ЗАПОЛНИТЕЛЯМИ

5.1. Расчет нежесткой дорожной одежды с конструктивными слоями на основе«Геовеба» осуществляется, как и для традиционных дорожных одежд, по тремкритериям, предусмотренным действующими документами ( ОДН 218.046-01 «Проектирование нежестких дорожных одежд»). При этом указанныеконструктивные композитные слои рассматриваются как сплошные квазиоднородныеслои, имеющие повышенные прочность на растяжение при изгибе (за счет прочностии деформативности полос геопластика) и сопротивляемость сдвигу (за счет работызаполнителя в замкнутой ячейке из пластика). В связи с этим расчет такого слояна растяжение при изгибе и сдвиг не производится, а в качестве его расчетнойхарактеристики при расчете конструкции дорожной одежды используется толькомодуль упругости.

5.2. При предварительных расчетах значение расчетного модуля упругостикомпозитного слоя допускается принимать ориентировочно в зависимости отзаполнителя по табл. 5.1.

Таблица 5.1

Расчетный модуль упругостикомпозитного слоя

Заполнитель ячеек

Модуль упругости слоя, МПа

Песок

400

Щебень

1000

Примечания:1. Значения модуля упругости получены в результате анализа и обобщенияимеющихся экспериментальных данных при их соответствующей интерпретации,отвечающей отечественной методике расчета дорожных одежд.

2.Значения модулей относятся к «Геовебу» с ячейками размером не более 244×203 мм2.

5.3. Более достоверное значение модуля упругости композитного слоянеобходимо устанавливать на основе специальных штамповых испытаний, выполняемыхпо методике, изложенной в прил. 1.

6.УЧЕТ ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ДОРОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ СИСПОЛЬЗОВАНИЕМ «ГЕОВЕБА»

6.1. Дорожные конструкции в районах вечной мерзлоты с использованиемобъемной георешетки «Геовеб» должны отвечать общим требованиям как СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги», таки специализированных для вечной мерзлоты нормативных документов - СНиП 2.02.04-88 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах» и ВСН 84-89 «Изыскания, проектирование и строительство автомобильных дорог врайонах распространения вечной мерзлоты».

6.2. При проектировании дорожных конструкций с использованием объемнойгеорешетки «Геовеб» необходимо учитывать геокриологические процессы,характерные для этой территории в зоне вечной мерзлоты Западной Сибири (см.рис. 3.1). В случае применения технологии «Геовеб» должны быть решены задачикак защиты конструкций от криогенных процессов, так и оптимизации параметровсистемы «Геовеб» с учетом их криогенного взаимодействия с местными грунтами.

Учет процессовосуществляется в основном в рамках работ по индивидуальному проектированию снаучным сопровождением.

7.ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ, УКРЕПЛЕННЫХ ПРИ ПОМОЩИ ГЕОРЕШЕТКИ«ГЕОВЕБ»

7.1. Расчет устойчивости георешетки «Геовеб» на откосе насыпи или насклоне производится исходя из того, что максимальная сила трения георешетки«Геовеб» с заполнителем по поверхности откоса определяется по формуле

                                                      (7.1)

где Rf - сопротивление трению понижней поверхности плиты «Геовеба», МПа;

Р -суммарный вес «Геовеба» с заполнителем (плиты) и всех видов пригрузок, МПа;

β- угол склона, град;

φ- минимальный угол трения между слоями «Геовеб» - грунт откоса - геотекстиль -геомембрана и др., град.

В случае анкеровкигеорешетки предельная сила сопротивления анкера А(H)рассчитывается как сопротивление сваи боковой нагрузке согласно СНиП 2.02.03-85 «Свайныефундаменты».

Далее применяется уравнениеравновесия

                                               (7.2)

где La - расстояние между анкерами.

Последнее уравнениеиспользуется для подбора диаметра и длины анкеров (входят в расчет силы А)и расстояния между ними.

7.2. Расчет общей устойчивости откоса или склона, закрытого «Геовебом»,производится обычными методами круглоцилиндрических поверхностей скольжения(рис. 7.1). При этом обязательной проверке на устойчивость должны бытьподвергнуты поверхности, включающие участки поверхности вечной мерзлоты (см.рис. 7.1), силы трения на которых близки к нулю из-за подтаивания самого верхнего,льдонасыщенного слоя.

Для повышения обшейустойчивости откоса может быть применено усиление консолями из «Геовеба» (рис. 7.2).

Рис. 7.1. Схема длярасчета устойчивости откосов с «Геовебом» с применением поверхностейскольжения:

1 - круглоцилиндрической; 2 - с участкомповерхности вечной мерзлоты L; 3 - вечной мерзлоты

Рис.7.2.Вариант устройства консолей из «Геовеба» для усиления откоса:

1 - консоли из «Геовеба»; 2 - поверхностьчасти насыпи, остающейся в мерзлом основании вечной мерзлоты

7.3. Расчет местной устойчивости откосов, а также склонов с укреплениемповерхности «Геовебом» выполняется по схеме плоских поверхностей скольжения.При этом за расчетную поверхность скольжения принимается плоскость,параллельная поверхности откоса или склона и расположенная на глубинеоттаивания (рис. 7.3).

В случае наличия на склонепылевато-глинистых грунтов и возможности роста внутригрунтового льда наповерхности вечной мерзлоты силы трения в основании слоя сезонного оттаиванияпринимаются равными нулю. Для удержания оттаявшего грунта на склоне можноприменять либо заделку анкеров в вечную мерзлоту, либо устройствотеплоизолирующих поясов.

Рис. 7.3. Использование «Геовеба» дляповышения местной устойчивости склона:

1 - «Геовеб»; 2 - поверхность вечной мерзлоты;3 - анкерные стержни (стойки), заделанные в вечную мерзлоту

В первом случае «Геовеб»крепится к склону анкерами-стержнями, заделанными в вечную мерзлоту (см. рис. 7.3). Вкачестве сил, удерживающих оттаявшие грунты от скольжения, принимаются силытрения по нижней поверхности композитной плиты «Геовеб» + заполнитель,удерживаемой анкерами. Параметры анкерного крепления «Геовеба» (расстояниемежду ними, диаметр стержней и глубина заделки в мерзлоту) определяются порасчету свай, заделанных в мерзлоту, на боковую нагрузку согласно указаниям СНиП 2.02.03-85.

Во втором случае еще доукладки «Геовеба» вдоль склона под георешеткой предусматривают устройствопоясов из теплоизоляционного материала (например, из торфа), обеспечивающихподнятие под ними поверхности вечной мерзлоты и создание тем самым вечномерзлых«зубьев»-барьеров, препятствующих сползанию оттаявшего грунта. Размеры ичастота «зубьев» определяются прочностным расчетом, а ширина и толщинатеплоизолирующих поясов - специальным теплофизическим расчетом.

7.4. При использовании георешеток на песчано-пылевато-глинистых грунтах,особенно в нижней части откосов и склонов, необходимо учитывать возможностьморозного выпучивания системы георешетка - анкер.

Расчет касательных силморозного пучения, воздействующих на анкеры, следует производить согласно СНиП 2.02.01-83«Основания зданий и сооружений» и Пособию к этому СНиПу.

7.5. «Геовеб» можно использовать для предотвращения температурных трещинвнутри мерзлой насыпи. Конструктивный слой «Геовеба» в этом случае должен бытьрасположен на глубине возможного зарождения трещины h, определяемой расчетомпутем проверки условия прочности мерзлого грунта для глубин z от 0 до 1,5 м по формуле

                                                       (7.3)

где t - минимальная зимняятемпература грунта на глубине z;

α(t) - коэффициенттемпературного расширения мерзлого грунта;

Е(t) - модуль деформации мерзлого грунта при растяжении;

σt(t) - прочность мерзлогогрунта на растяжение;

v - коэффициент Пуассона.

Все показатели свойствопределяются экспериментально. Их ориентировочные значения даны в табл. 7.1 и 7.2.

Таблица 7.1

Значения коэффициентатемпературного расширения для некоторых мерзлых грунтов

Грунт

Влажность w, %

α × 106, град-1, при перепаде температур, °С

от -2 до -5

от -2 до -10

от -2 до -15

от -2 до -20

Песок

15 - 20

30

20

20

20

Супесь

30 - 35

150

96

72

60

20 - 25

250

150

110

90

10 - 15

400

260

190

160

Суглинок

40 - 45

125

80

60

50

20 - 25

360

240

180

150

10 - 15

750

400

360

300

Глина

20 - 25

1200

-

-

-

Таблица 7.2

Ориентировочные значения некоторых характеристик механических свойствмерзлых грунтов при растяжении

Грунт

Влажность w, %

Температура, °С

Мгновенная прочность σt, МПа

Модуль мгновенной деформации E, МПа

Песок

12

-1

1,1

1,5 × 102

-3

1,8

2,8 × 102

-5

2,5

4,5 × 102

15

-1

0,9

3,2 × 102

-3

1,6

-

17 - 23

-3

1,7

-

Супесь

15

-1

0,9

3,2 × 102

-3

1,6

-

20 - 25

-5

2,0 - 2,5

-

25 - 35

-5

2,0

-

Суглинок

21

-6

2,1

7,2 × 102

30 - 35

-3

1,2 - 1,6

-

Глина

30

-3

0,8

-

Торф разложившийся

300

-3

1,6

4,7 × 102

-6

3,3

8,5 × 102

8.ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО УСТРОЙСТВУ КОНСТРУКТИВНЫХ СЛОЕВ НА ОСНОВЕ«ГЕОВЕБА»

8.1. Устройство конструктивных слоев на наклонныхповерхностях

8.1.1. Способы закрепления «Геовеба» на откосе

«Геовеб» может бытьзакреплен на поверхности откоса следующими способами:

- анкерными (арматурными)стержнями, расположенными равномерно по поверхности откоса;

- стержнями только по бровкеи подошве откоса;

- анкерными стержнями исинтетическими тросами.

Как правило, второй способиспользуют, если забивка арматурных стержней в тело насыпи затруднена (в насыпииз крупнообломочных грунтов) или небезопасна (на откосах битумохранилищ сиспользованием водонепроницаемой геомембраны). Третий способ применяют, еслианкерных стержней для закрепления конструкции укрепления недостаточно. Для егоназначения выполняют анализ устойчивости «Геовеба» с заполнителем наповерхности откоса с учетом действия сдвигающих и удерживающих сил по плоскостискольжения (основания «Геовеба»).

Для обеспечения дренажа изащиты от размыва грунта откоса достаточно часто применяют подстилающий слой изнетканого геотекстильного материала.

В общем случае работы позакреплению «Геовеба» на откосе выполняют в следующем порядке.

1) Предварительные работы

- При необходимостивыравнивают и уплотняют поверхность откоса. Перед началом работ осуществляютприемку откоса, проверяют его геометрические параметры: поверхность должна бытьбез видимых резких углублений. Если требуется, выполняют дополнительноеуплотнение и планирование поверхности откоса.

- Укладывают, если этопредусмотрено проектом, геотекстиль в соответствии с рекомендациями на этотсчет.

2) Установка георешетки «Геовеб»

- На уровне поверхности защитногослоя материала над георешеткой «Геовеб» на обочине на расстоянии примерно 0,5 мот бровки откоса забивают металлические анкеры на ширину секции. Секцию«Геовеба» надевают на забитые в земляное полотно анкеры, закрепляют ирастягивают по откосу вниз. В основании откоса «Геовеб» укладывают наповерхность основания на расстоянии не менее 0,5 м от подошвы откоса изакрепляют анкерами. По откосу также забивают анкеры в количестве,предусмотренном проектом. На каждый анкер, перед тем как его забить, надеваютзажим-защелку (АТР-клип). Анкер забивают заподлицо с поверхностью георешетки«Геовеб» и крепят к ее стенкам. Проверяют правильность положения секций,выравнивают края граничащих секций по высоте. Поверхности соседних секций«Геовеба» должны быть уложены заподлицо.

- Соседние секции «Геовеба»соединяют скрепками в продольном направлении при помощи пневматическогоинструмента (пистолета). Каждую ячейку «Геовеба» скрепляют через каждые 2,5 смпо высоте стенки.

- Ячейки «Геовеба» заполняютназначенным в соответствии с проектом материалом; при этом часть георешетки,размещенную на обочине, заполняют, устраивая над ней защитный слой толщиной неменее 2 см. Ячейки, расположенные на наклонной поверхности, как правило,заполняют вровень с их поверхностью.

3) Закрепление «Геовеба» с помощью тросов

- На поверхности откосазабивают металлические анкеры на ширину секции. Секции «Геовеба» надевают назабитые в земляное полотно анкеры. Через отверстия в стенках «Геовеба»протягивают тросы.

- Секцию «Геовеба»растягивают и закрепляют по низу откоса анкерами. Тросы закрепляют на стенкахячеек и на анкерах.

- Если предусмотренопроектом, по поверхности откоса стенки «Геовеба» дополнительно закрепляютанкерами.

8.1.2. Особенности устройства слоя с заполнителем из растительного грунта

Засыпку георешетки «Геовеб»заполнителем производят следующим образом. Растительный грунт завозятавтосамосвалами и складируют в бурты вдоль бровки откоса. Затем «Геовеб»засыпают экскаватором либо фронтальным погрузчиком. Планировку осуществляютвручную при помощи граблей.

Следует избегать укладкикрупных комьев грунта. Рекомендуется слегка утрамбовывать заполнитель ручнымитрамбовками, чтобы избежать избыточного количества воздушных пустот, а такжечрезмерного уплотнения заполнителя.

Сразу же после укладкиматериала, заполняющего ячейки, проводят посев и укладывают временныепротивоэрозийные экраны (мешковину, геотекстиль).

8.1.3. Особенности устройства слоя с заполнителем из дискретногоминерального материала

Засыпку «Геовеба»заполнителем проводят фронтальным автопогрузчиком. При этом следует исключитьпадение мелкого минерального материала с высоты более 1 м и крупногоминерального материала с высоты более 0,5 м.

Планировку осуществляютвручную при помощи граблей. Уплотнение минерального материала в ячейкахвыполняют с применением трамбующей плиты или ручных трамбовок.

8.1.4. Устройство слоя с заполнителем из монолитного бетона

Бетонную смесь в ячейки«Геовеба» транспортируют с помощью насосов или смонтированных на стреле кранаковшей либо выгружают непосредственно из автосамосвалов. Смесь в ячейкахраспределяют, а затем планируют вручную.

Заполнение ячеек бетоннойсмесью следует выполнять, начиная сверху, в направлении подошвы откоса.Устройство слоя бетона поверх ячеек не рекомендуется.

8.2. Устройство конструктивных слоев нагоризонтальных поверхностях

8.2.1. Установка и закрепление«Геовеба»

1) Предварительные работы

- Планируют и уплотняютоснование. Производят разметку границ укладываемых секций «Геовеба» с помощьюгеодезических инструментов. Затем укладывают геотекстиль, если этопредусмотрено проектом.

2) Установка «Геовеба»

- По кромке в соответствии сразметкой закрепляют временные монтажные анкеры, проверяют правильность ихразмещения. Секции «Геовеба» надевают на анкеры, растягивают поперек земляногополотна и закрепляют их временными анкерами на противоположной стороне.

- Проверяют правильностьположения секций, выравнивают края граничащих секций как в плане, так и повысоте. Поверхности соседних секций «Геовеба» должны быть уложены заподлицо.

- Секции «Геовеба» соединяютв продольном и поперечном направлениях специальными скрепками с помощьюпневматического инструмента (пистолета). Причем скрепляют каждую ячейку черезкаждые 2,5 см по высоте стенки «Геовеба».

- Крайние ячейки «Геовеба»засыпают материалом-заполнителем вручную, после чего монтажные анкеры удаляют.

8.2.2. Заполнение ячеек «Геовеба» дискретным минеральным материалом

Материал-заполнитель долженудовлетворять следующим требованиям: размер частиц крупных фракций не долженпревышать 50 мм; содержание глинистых и пылеватых фракций должно составлять неболее 10 %.

Заполнение проводится вследующем порядке:

- Заполнитель либопредварительно завозят и складируют в бурты вдоль одной из сторон земляногополотна, либо поточно подвозят автосамосвалами.

- Засыпку ячеек «Геовеба»дискретным заполнителем осуществляют по способу «от себя». Заполнитель либоперемещают автопогрузчиком, либо транспортируют автосамосвалами и затемразравнивают бульдозером; при этом проезд по незаполненной георешетке «Геовеб»без защитного слоя запрещен. Ячейки заполняют с избытком (не менее 5 см надгеорешеткой).

- Планировку поверхностисекций «Геовеба», перекрытых защитным слоем выше проектной отметки,осуществляют автогрейдером. Толщина слоя заполнителя над верхней кромкой«Геовеба» в плотном теле должна быть не менее 5 см при заполнении щебнем и неменее 3 см при заполнении песком.

- Уплотнение уложенногозаполнителя выполняют, как правило, катками на пневматических шинах иливиброкатками. В случае использования в качестве заполнителя песка в процессеуплотнения производят полив его водой для достижения требуемой плотности.

- Защитный слой (если онпредусмотрен проектом из того же материала, что и заполнитель ячеек) устраиваютодновременно с заполнением и уплотнением заполнителя в ячейках «Геовеба»; приэтом толщина слоя над «Геовебом» должна быть не менее 3 - 6 см.

- Если защитный слойустраивают из какого-либо другого материала, то над «Геовебом» оставляют слойиз материала-заполнителя не менее 2 - 3 см в плотном теле. В этом случаезащитный слой устраивают, придерживаясь общепринятой строительной практики.

8.3.Условия производства работ при устройстве слоев на основе «Геовеба» в зимнеевремя

8.3.1. Суровые климатические условия и наличие вечной мерзлоты в регионеопределяют специфику производства строительных работ и сроков их проведения.

В первую очередь это связанос укреплением откосов насыпей, поверхностей склонов, кюветов и канав.Производство этих работ требует закрепления объемной георешетки анкерами. Однакопри промерзании грунта на 20 - 30 см ручное внедрение анкеров в грунтстановится невозможным. В конце весны - начале лета эти работы также затрудненыиз-за наличия мерзлоты на глубине. Таким образом, оптимальные сроки этих работ- с 1 июля по 10 октября.

8.3.2. Допускается круглогодичное производство работ при устройстве слоев наоснове «Геовеба» в дорожной одежде. Заполнение ячеек в зимнее время в этомслучае должно осуществляться или крупнообломочным материалом, или сыпучемерзлымгрунтом. Размер обломков не должен превышать 5 см в диаметре. В противномслучае работы по укладке объемной георешетки производятся в задел, а заполнениеячеек георешетки песком осуществляется в весенне-летний период. При этом в зимний период может бытьпредусмотрено заполнение ячеек снегом с последующим завершением работ после егооттаивания.

8.3.3. При производстве работ зимой наличие в ячейках георешетки снегаисключает заполнение ее сыпучемерзлым грунтом. Возможна засыпка георешеткищебнем при условии, что ячейки заполнены снегом не более чем на 20 % их объема.

8.4.Особенности организации работ при использовании «Геовеба»

8.4.1. Специфические климатические условия региона: продолжительная (до 9месяцев) суровая зима, короткое лето с частыми дождями и возвратом холодов - должныучитываться в организации работ при использовании технологии «Геовеб».

8.4.2. Для работ по технологии «Геовеб» в I климатической зоне необходимо применять отечественное или зарубежноеоборудование в северном исполнении. Применяемое при проведении работ собъемными георешетками импортное оборудование: компрессоры, степлеры, шланги,пневмоинструмент и другие вспомогательные приспособления - рассчитаны наустойчивую работу в условиях II - III климатических зон. Использование этого оборудования в условиях севераЗападной Сибири, особенно в зимнее время, требует специфического тщательногоухода за ним. Так, для степлеров необходима соответствующая незамерзающаясмазка, подводящие воздух шланги не должны терять при отрицательныхтемпературах эластичность; для компрессоров необходимы компактные, передвижные,утепленные укрытия.

8.4.3. На каждом строительном участке для работающего на трассе персоналанеобходимо предусматривать утепленный передвижной вагончик с автономнымотоплением. Персонал, работающий на укладке георешеток, должен быть обеспеченнеобходимой удобной, утепленной спецодеждой и обувью. Особенно это касаетсярабочих, занятых сшивкой решеток «Геовеб».

8.5.Особенности контроля качества работ по устройству конструктивных слоев наоснове «Геовеба»

8.5.1. Контроль качества осуществляют в процессе производства работ на всехэтапах.

Перед началом работ поустановке георешеток «Геовеб» на горизонтальной поверхности проверяют величинупоперечных уклонов, которая должна быть не менее 1,5 %.

8.5.2. При использовании геотекстиля проверяют величину перехлеста полотнищна откосах, которая не должна быть менее 15 см.

8.5.3. При установке секций «Геовеба» проверяют их положение относительнодруг друга по горизонтали и вертикали, количество и положение скрепок на швах.Несовпадение секций в швах скрепления по высоте не должно превышать 1 см.Минимальное расстояние между скрепками должно быть 2,5 см.

8.5.4. При установке секций «Геовеба» на откосах проверяют наличие, а такжеправильность установки АТР-клипов, соответствие количества анкеров проектному.После завершения заполнения ячеек на горизонтальной поверхности проверяюттолщину защитного слоя. Если защитный слой устраивают одновременно с засыпкойячеек и из того же материала, что и заполнитель, то его толщина должна быть неменее 5 - 6 см в плотном теле. Если защитный слой устраивают после засыпкиячеек и из другого материала, то толщина слоя заполнителя над поверхностьюячеек должна быть не менее 2 - 3 см в плотном теле (для песка). Послезавершения уплотнения осуществляют контроль плотности материала в ячейках ивыявляют ее соответствие проектной.

8.5.5. После завершения работ по установке «Геовеба» на горизонтальнойповерхности проверяют, проведен ли демонтаж временных анкеров.

Приложение1

ОСНОВЫМЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНСТРУКТИВНОГО КОМПОЗИТНОГО СЛОЯ,ВКЛЮЧАЮЩЕГО «ГЕОВЕБ»

Для использования «Геовеба»с любым заполнителем в качестве конструктивного слоя дорожной одежды необходимознать расчетный модуль упругости этого слоя.

Композитный характер слоя недает возможности отождествить его расчетную упругую характеристику с модулемупругости материала слоя, поскольку слой скомпонован из различных материалов.

Вычислить модуль упругостислоя через модули упругости материалов, входящих в него, и геометрическиепараметры элементов слоя также не представляется возможным, поскольку механизмвзаимодействия элементов слоя достаточно сложен и пока не раскрыт.

В связи с этим реальнымпутем практического определения упругой характеристики слоя может служитьнепосредственное испытание штамповой нагрузкой двухслойной конструкции в видекомпозитного слоя на основе «Геовеба», лежащего на грунтовом полупространстве смодулем упругости Еп.

В испытаниях могутзамеряться либо напряжения на поверхности грунта под «Геовебом», либо (чтопроще) величина упругой осадки поверхности двухслойной конструкции под штампомс последующим решением задачи теории упругости для двухслойной системы.

Решение задачи теорииупругости может быть принято в виде приближенной зависимости, полученной М.Б.Корсунским1:

1 См. Иванов Н.Н. Конструирование и расчетнежестких дорожных одежд. - М.: Транспорт, 1973.

,                         (1)

где Еобщ - общий модуль упругостина поверхности двухслойной конструкции, определяемый по величине прогиба l под нагрузкой p;

h - толщина композитного слоя(высота профиля «Геовеба»);

D- диаметрштампа;

Ес - расчетный модуль упругостикомпозитного слоя (искомый);

При испытании жесткимштампом общий модуль упругости конструкции на поверхности определяется поформуле

                                            (2)

где μ- коэффициент Пуассона, применяемый для определения Еобщконструкции;μ = 0,3.

При испытании гибким штампом(колесом автомобиля) используется зависимость

                                                       (3)

где Р - общая нагрузка на колесо;

D- расчетныйдиаметр отпечатка колеса.

При определении модуляупругости полупространства (грунтов земляного полотна) жестким штампомиспользуется зависимость (2) при μ= 0,35.

Общая процедура определениямодуля упругости композитного слоя жестким штампом сводится к следующему:

1)  предварительно жесткимштампом определяют модуль полупространства Епсиспользованием зависимости (2) при μ= 0,35;

2)  на полупространствоукладывается слой «Геовеба» и заполняется тем или иным заполнителем; над«Геовебом» устраивается защитный песчаный слой толщиной 1 - 3 см (далее врасчетах он не учитывается);

3)  производится нагружениеконструкции через жесткий штамп, уложенный на защитный слой, нагрузкой р, иопределяется перемещение штампа l;

4)  используя зависимость (1),вычисляют (методом итераций) искомое значение Ессиспользованием ПЭВМ.

Вместо вычислений по формуле(1)могут быть использованы номограммы, представленные в ВСН 46-83и ОДН218.046-01.

Приложение2

НОМЕНКЛАТУРАГЕОРЕШЕТОК «ГЕОВЕБ»

Секция

Длина, м

Ширина, м

Площадь, м2

Масса секции, кг, при высоте ячеек, мм

76

102

152

203

Стандартная А-секция

GW200n1003

0,61

2,44

1,49

1,87

2,49

3,74

4,99

GW200n1004

0,81

2,44

1,98

2,49

3,33

4,99

6,65

GW200n1005

1,02

2,44

2,48

3,12

4,16

6,24

8,32

GW200n1006

1,22

2,44

2,97

3,74

4,99

7,48

9,98

GW200n1007

1,42

2,44

3,47

4,37

5,82

8,73

11,64

GW200n1008

1,63

2,44

3,96

4,99

6,65

9,98

13,31

GW200n1009

1,83

2,44

4,46

5,61

7,48

11,23

14,97

GW200n1010

2,03

2,44

4,95

6,24

8,32

12,47

16,63

GW200n1011

2,24

2,44

5,45

6,86

9,15

13,72

18,29

GW200n1012

2,44

2,44

5,95

7,48

9,98

14,97

19,96

GW200n1013

2,64

2,44

6,44

8,11

10,81

16,22

21,62

GW200n1014

2,84

2,44

6,94

8,73

11,64

17,46

23,28

GW200n1015

3,05

2,44

7,43

9,36

12,47

18,71

24,95

GW200n1016

3,25

2,44

7,93

9.98

13,31

19,96

26,61

GW200n1017

3,45

2,44

8,42

10,60

14,14

21,21

28,27

GW200n1018

3,66

2,44

8,92

11,23

14,97

22,45

29,94

GW200n1010

3,86

2,44

9,41

11,85

15,18

23,70

31,60

GW200n1020

4,06

2,44

9,91

12,47

16,63

24,95

33,26

GW200n1021

4,27

2,44

10,41

13,10

17,46

26,19

34,93

GW200n1022

4.47

2,44

10,90

13,72

18,29

27,44

36,59

GW200n1023

4,67

2,44

11,40

14,34

19,13

28,69

38,25

GW200n1024

4,88

2,44

11,89

14,97

19,96

29,94

39,92

GW200n1025

5,08

2,44

12,39

15,59

20,79

31,18

41,58

GW200n1026

5,28

2,44

12,88

16,22

21,62

32,43

43,24

GW200n1027

5,49

2,44

13,38

16,84

22,45

33,68

44.91

GW200n1028

5,69

2,44

13.87

17,46

23,28

34,93

46,57

GW200n1029

5,89

2,44

14,37

18,09

24,12

36,17

48,23

GW200n1030

6,10

2,44

14,86

18,71

24,95

37,42

49,90

GW200n1031

6,30

2,44

15,36

19.33

25,78

38,67

51,56

GW200n1032

6,50

2,44

15,86

19,96

26,61

39,92

53,22

GW200n1033

6,71

2,44

16,35

20,58

27,44

41,16

54.88

GW200n1034

6,91

2,44

16,85

21.21

28,27

42,41

56,55

GW200n1035

7,11

2,44

17,34

21,83

29,11

43,66

58,21

GW200n1036

7.32

2,44

17,84

22,45

29,94

44,91

59,87

GW200n1037

7,52

2,44

18,33

23,08

30,77

46,15

61,54

GW200n1038

7,72

2,44

18,83

23,70

31,60

47,40

63,20

GW200n1039

7,92

2,44

19,32

24,32

32,43

48,65

64,86

Крупноячеистая секция

GW200n0503

1,22

2,44

2,98

1,64

2,21

3,31

4,43

GW200n0504

1,62

2,44

3,95

2,17

2,92

4,38

5,87

GW200n0505

2,03

2,44

4.95

2,72

3,66

5,49

7,36

GW200n0506

2,44

2,44

5,95

3,27

4,40

6,60

8,85

GW200n0507

2,84

2,44

6,93

3,81

5,13

7,69

10,30

GW200n0508

3,25

2,44

7,93

4,36

5,87

8,80

11,79

GW200n0509

3,65

2,44

8,91

4,90

6,59

9,89

13,25

GW200n0510

4,06

2,44

9,91

5,45

7,33

11,00

14,74

GW200n0511

4,47

2,44

10,91

6,00

8,07

12,11

16,22

GW200n0512

4,87

2,44

11,88

6,53

8,79

13,19

17,67

GW200n0513

5,28

2,44

12,88

7,08

9,53

14,30

19,15

GW200n0514

5,68

2,44

13,86

7,62

10,26

15,39

20,61

GW200n0515

6,09

2,44

14,86

8,17

11,00

16,50

22,10

GW200n0516

6,50

2,44

15,86

8,72

11,74

17,60

23,58

GW200n0517

6,90

2,44

16,84

9,26

12,46

18,69

25,04

GW200n0518

7,31

2,44

17,84

9,81

13,20

19,80

26,53

GW200n0519

7,71

2,44

18,82

10,35

13,93

20,89

27,99

GW200n0520

8,12

2,44

19,81

10,90

14,66

21,99

29,46

GW200n0521

8,53

2,44

20,81

11,45

15,40

23,10

30,95

GW200n0522

8,93

2,44

21,79

11,99

16,13

24,19

32,40

GW200n0523

9,34

2,44

22,79

12,53

16,86

25,30

33,89

GW200n0524

9,74

2,44

23,77

13,07

17,59

26,38

35,35

GW200n0525

10,15

2,44

24,77

13,62

18,33

27,50

36,83

GW200n0526

10,56

2,44

25,77

14,17

19,07

28,60

38,32

GW200n0527

10,96

2,44

26,74

14,71

19,79

29,68

39,76

GW200n0528

11,37

2,44

27,74

15,26

20,53

30,79

41,25

GW200n0529

11,77

2,44

28,72

15,80

21,25

31,88

42,71

GW200n0530

12,18

2,44

29,72

16,35

21,99

32,99

44,19

GW200n0531

12,59

2,44

30,72

16,90

22,73

34,10

45,68

GW200n0532

12.99

2,44

31,70

17,44

23,46

35,19

47,14

GW200n0533

13,40

2,44

32,70

18,00

24,20

36,30

48,62

GW200n0534

13,80

2,44

33,67

18,52

24,92

37,37

50,07

GW200n0535

14,21

2,44

34,67

19,07

25,66

38,48

51,55

GW200n0536

14,62

2,44

35,67

19,62

26,40

39,60

53,04

GW200n0537

15,02

2,44

36,65

20,16

27,12

40,68

54,50

GW200n0538

15,43

2,44

37,65

20,71

27,86

41,79

55,99

GW200n0539

15,83

2,44

38,63

21,25

28,59

42,88

57,44

GW200n0540

16,24

2,44

39,63

21,80

29,33

43,99

58,93

GW200n0541

1665

2,44

40,63

22,35

30,07

45,10

60,42

GW200n0542

17,05

2,44

41,60

22,88

30,78

46,18

61,86

GW200n0543

17,46

2,44

42,60

23,42

31.52

47,29

63.35

GW200n0544

17,86

2,44

43,58

24,00

32,25

48,37

64,80

GW200n0545

18,27

2,44

44,58

24,52

32,99

49,48

66,29

Приложение3

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕОРЕШЕТКИ «ГЕОВЕБ»

Показатель

Георешетка текстурированная

с перфорацией

без перфорации

Разрывная нагрузка полоски размером 50×100 мм толщиной 0,85 мм, Н, не менее

400

950

Удлинение при разрыве, %, не менее

150

150

Прочность сварного шва на отрыв полоски, Н, не менее

665

665

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие. 1

1. Общие положения. 2

2. Номенклатура объемных георешеток «геовеб». 3

3. Особенности инженерно-геокриологических условий районов вечной мерзлоты западной сибири, учитываемые при использовании «геовеба». 4

4. Варианты схем конструктивных решений с использованием объемной георешетки «геовеб». 6

4.1. «геовеб» в конструкциях дорожных одежд. 6

4.2. «геовеб» в конструкциях укрепления обочин. 9

4.3. Применение «геовеба» для укрепления откосов земляного полотна. 9

4.4. Применение «геовеба» для укрепления поверхности склонов и придорожной полосы.. 12

4.5. Применение «геовеба» для укрепления кюветов и канав. 13

4.6. «геовеб» в конструкциях насыпей на болотах и слабых грунтах. 13

5. Особенности расчета на прочность дорожных одежд с конструктивными слоями на основе «геовеба» с заполнителями. 14

6. Учет геокриологических процессов при проектировании дорожных конструкций с использованием «геовеба». 15

7. Особенности расчета устойчивости откосов, укрепленных при помощи георешетки «геовеб». 15

8. Технология и организация работ по устройству конструктивных слоев на основе «геовеба». 18

8.1. Устройство конструктивных слоев на наклонных поверхностях. 18

8.2. Устройство конструктивных слоев на горизонтальных поверхностях. 20

8.3. Условия производства работ при устройстве слоев на основе «геовеба» в зимнее время. 21

8.4. Особенности организации работ при использовании «геовеба». 21

8.5. Особенности контроля качества работ по устройству конструктивных слоев на основе «геовеба». 21

Приложение 1. Основы методики определения упругой характеристики конструктивного композитного слоя, включающего «геовеб». 22

Приложение 2. Номенклатура георешеток «геовеб». 23

Приложение 3. Физико-механические характеристики георешетки «геовеб». 25

 

2 025
Мне нравится
Комментировать Добавить в закладки

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи.

Пожалуйста зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.