Рекомендации по применению пространственных георешеток - файл n1.doc

Рекомендации по применению пространственных георешеток
скачать (2699 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc2699kb.03.11.2012 03:34скачать

n1.doc



МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РФ

Федеральное дорожное агентство

Государственное предприятие «РОСДОРНИИ»




«Утверждаю»

Генеральный директор

ГП «РОСДОРНИИ»

доктор техн. наук, профессор
___________В.А. Кретов
«___»____________2005 г.


РЕКОМЕНДАЦИИ

по применению пространственных георешеток




Москва – 2005

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие Рекомендации предназначены для нормативного обеспечения применения пространственных георешеток в транспортном строительстве, прежде всего, при строительстве автомобильных дорог общего пользования, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, временных дорог, подъездных путей, площадок для остановки и стоянки автомобилей и т.д. Рекомендации могут быть использованы также в других областях строительства: железнодорожной, гидротехнической, при строительстве трубопроводов, промышленных площадок.

1.2. Рекомендации дополняют и развивают положения действующих в отрасли «Рекомендаций по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог» применительно к георешеткам. Они составлены с учетом других технических документов, в частности:

- Рекомендаций по совершенствованию методов конструирования и технологии повышения общей устойчивости конусов и откосов земляного полотна. ГП «РосдорНИИ», ЦНИИС, М.,: ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 1987;

- Методических рекомендаций по применению объемной георешетки при сооружении автомобильных дорог в районах вечной мерзлоты Западной Сибири (для опытного применения), ФГУП «СоюздорНИИ», г. Балашиха, 2001;

- ВСН. Применение синтетических материалов при устройстве нежестких одежд автомобильных дорог. 26 ЦНИИ МО РФ, М., 1995.

- Рекомендаций по применению решетки геотехнической полиэтиленовой «ГЕОСОТ-ПИНЕМА»/ГП «РосдорНИИ». М., 2004.

1.3. Цель применения пространственных георешеток повышение эксплуатационной надежности, сроков службы дорожных и других строительных конструкций, уменьшение расхода традиционных дорожно-строительных материалов, сокращение сроков строительства (в условиях вечномерзлых грунтов, слабых оснований). Названная цель достигается за счет армирования заполняющих ячейки грунтов (строительных материалов) и образования слоя, обладающего улучшенными механическими свойствами.

1.4. Выбор технических решений выполняют в соответствии с п.п. 3-6 настоящих Рекомендаций на основе технико-экономического сопоставления вариантов. При сопоставлении с традиционными решениями следует учитывать технический эффект, связанный с повышением надежности, качества строительства, что не всегда может быть оценено количественно. При строительстве в сложных условиях (слабые основания, грунты особых разновидностей, подтопляемые откосы), а также при применении георешеток для повышения общей устойчивости откосов рекомендуется предусматривать научно-техническое сопровождение проектных работ.

2. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕОРЕШЕТОК
2.1. Основные разновидности
2.1.1. Георешетки выпускаются и относятся по принятой классификации геосинтетических материалов к подгруппе (группе) пространственных георешеток. Они представляют собой складывающийся объемный ячеистый модуль прямоугольной формы в плане, получаемый из листовых пластин (полос) посредством их соединения в шахматном порядке высокопрочными сварными швами (рис. 1). Георешетки различаются геометрическими размерами (п. 2.1.2) и характеристикой листовых пластин (полос – п. 2.1.3).

2.1.2. Основные типы георешеток по геометрическим размерам приведены в таблице 1.

Георешетка перевозится в сложенном состоянии и занимает малый объем. 

Таблица 1

Марка

Высота ребра h1, мм

Размеры в растянутом состоянии, мм

Площадь одного модуля, м2

ячейки

Модуля

ГР – 22/10П

100

160160

2250х4450

15

ГР – 22/15П

150

ГР – 30/5П

50

210210

2450х5950

14,6

ГР – 30/7,5П

75

ГР – 30/10П

100

ГР – 30/15П

150

ГР – 30/20П

200

ГР – 44/05П

50

320320

2250х8850

20

ГР – 44/10П

100

ГР – 44/15П

150

ГР – 44/20П

200





Общий вид георешетки в рабочем (растянутом ) состоянии


h – высота решетки;  - толщина ребра (ленты)




Георешетка в транспортном (сложенном ) состоянии



Рис. 1. Общий вид георешетки.

2.1.3. Основной вариант характеристики листовых пластин (полос) георешеток марки «ГР» - наличие рельефной поверхности для повышения трения с материалом заполнителя, толщина полос 1,5 мм (± 0,1). Дополнительные варианты:


- создание перфорации (горизонтальными рядами отверстий диаметром 10 мм при степени перфорации до 20% от общей площади поверхности полос) с целью обеспечения лучших условий дренирования, дополнительного увеличения трения с заполнителем (крупнозернистым или укрепленным вяжущим), а также создание отверстий для установки тросового крепления (п. 3);

- возможность изменения толщины полос в диапазоне 1,2-1,5 мм с соответствующим изменением технико-экономических характеристик георешетки для оптимизации ее выбора под конкретное проектное решение.

2.1.4. По согласованию с потребителем показатели по п.п. 2.1.2, 2.1.3 могут быть изменены.
2.2. Физико-механические свойства
2.2.1. Основные физико-механические свойства георешеток марки «ГР», определяющие высокую степень ее надежности в различных областях применения в строительстве:

- высокая температурная устойчивость, обеспечивающая эксплуатацию в диапазоне от 65С до +50С и укладку в диапазоне -30°С до + 50°С;

- высокая химическая стойкость, обеспечивающая эксплуатацию при контакте со средами кислотностью рН = 4-11;

- высокая устойчивость к воздействию солнечной радиации за счет введения в состав сырья специальных добавок;

- высокая прочность в сочетании с высоким значением деформации при разрыве, обеспечивающие сохранность георешетки в процессе строительства и эксплуатации;

- высокая жесткость георешетки в диапазоне действия возможных эксплуатационных нагрузок, обеспечивающая высокие механические характеристики композитного слоя «решетка + заполнитель» в целом, и дополнительные удобства в процессе укладки георешетки. В то же время созданный композитный слой имеет достаточную гибкость, обеспечивающую его стойкость к возможным неравномерным деформациям.

2.2.2. Основные механические свойства георешетки приведены в таблице:


№ п/п

Наименование показателя

Значение показателя для основного варианта характеристики полос (п. 2.1.3)

1


1.1

1.2

1.3

Максимальная нагрузка при испыта-нии на растяжение в продольном направлении, кН/м:

- пластины (полосы);

- шва;

- пластины (полосы с перфорацией)


28

20

20

2


2.1

2.2

Относительное удлинение при испы-тании на растяжение в продольном направлении, %:

- при разрыве пластины (полосы);

- при максимальной нагрузке


>250

<35

3

3.1
3.2
3.3

Модуль упругости:

- условный при продольном рас-тяжении пластины (полосы), кН/м;

- при изгибе по длине пластины (полосы), МПа;

- при изгибе по ширине пластины (полосы), МПа


320
362
318


Примечание. Наименование показателей механических свойств, исключая модули упругости при изгибе, методы их определения приняты в соответствии с действующими Рекомендациями, упомянутыми в Предисловии. Модули упругости при изгибе даны применительно к испытаниям по методу А ГОСТ 9550-81 со следующими дополнениями:

- ширина образца 15 мм, длина образца между опорами 15 мм;

- значения показателей при изгибе вычисляются по зависимостям:

Еи = 1,5 lo (R2 – R1) / b 2 (2  1)

1(2) = 6 S1(2) / lo2

где: lo - свободная длина образца между опорами;

R1, R2 - нагрузки, соответствующие относительной деформации нижних волокон 1, 2 (1 = 0,1%, 2 = 0,3%);

b,  - соответственно, ширина и толщина образца;

S1(2) - прогиб середины образца, соответствующий нагрузке R1(2).

3. ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЕОРЕШЕТКИ
3.1. Особенности проектирования
3.1.1. Георешетку применяют для укрепления поверхности грунтовых откосов (повышения их местной устойчивости – п.п. 3.1.2-3.1.4) и усиления грунтового массива ( повышения общей устойчивости откосов – п.п. 3.1.5-3.1.7). Назначение конструктивных решений при укреплении неподтопляемых откосов выполняют, как правило, без расчета с учетом положений настоящих Рекомендаций. Конструкция укрепления подтопляемых откосов должна быть обоснована гидравлическими расчетами с учетом положений п.п. 3.1.3, 3.1.4, а при усилении грунтового массива – расчетами общей устойчивости откосов по п. 3.1.7.

3.1.2. При укреплении поверхности откосов на основе георешетки создается слой, имеющий повышенную по отношению к заполнителю устойчивость к воздействиям, приводящим к эрозии откосов. Решаемые в этом случае с помощью георешетки задачи:

- повышение надежности укрепления за счет применения в сочетании с традиционными типами укрепления откосов (биологическими, несущими, защитными и изолирующими);

- повышение технико-экономических показателей укрепления при эксплуатации за счет замены традиционных типов укрепления;

- повышение технологичности и качества выполнения строительных работ за счет применения в качестве основы для укрепления элемента заводского изготовления – георешетки.

- снижение материалоемкости укрепления, транспортных затрат в результате изготовления георешетки в виде отдельных раскладывающихся на месте производства работ модулей, имеющих в транспортируемом положении уменьшенный, в среднем, в 50 раз объем;

- повышение универсальности укрепления за счет использования различных сочетаний типов георешеток, вариантов заполнения георешеток, их крепления.

3.1.3. Основные варианты укрепления (повышения местной устойчивости) откосов с применением георешетки представлены на рис. 2А, Б, В, примеры применения в сложных условиях (вечномерзлые грунты) и при укреплении конусов путепроводов (мостов) – на рис. 3,4,5.). В зависимости от конкретных грунтовых, гидрологических условий, заложения откоса должны быть приняты варианты конструктивного решения закрепления георешетки, материал заполнителя, разновидность георешетки. При выборе вариантов рекомендуется руководствоваться следующими положениями:

- для укрепления неподтопляемых откосов, как правило, применяют решение по рис. 2А. В зонах, где вероятны разрушения откосов вследствие эрозии и размывы при временном подтоплении в случаях, если укрепление откосных частей затруднено, земляное полотно возводится из легкоразмываемых или резко снижающих свою прочность при увлажнении грунтов, целесообразно решение по рис. 2Б с заглублением георешеток в откос для армирования его поверхностной зоны. При укреплении подтопляемых откосов применяют решение по рис. 2В;

- георешетка в любом случае должна быть надежно закреплена на поверхности грунта в соответствии с положениями п. 3.2. При расположении георешетки на поверхности откоса, концевые его части у подошвы откоса и на его бровке размещаются в ровиках по рис. 2А, 2В с созданием надежного упора. Возможно крепление концевых частей за счет одновременного укрепления обочин (вариант А1 на рис. 2А), для неподтопляемых откосов – за счет одновременного укрепления кюветов (вариант А2 на рис. 2А); при невозможности или нецелесообразности закрепления георешетки у подошвы насыпи за счет ее заглубления, например, в условиях вечномерзлых грунтов, принимают конструктивные решения по рис.4.;



Рис. 2. Основные конструктивные решения укрепления (повышения местной устойчивости) откосов с применением георешетки 1 – анкера; 2 – каменная призма; 3 – земляное полотно; 4 – анкера; 5 – заполнитель георешетки; 6 – геотекстильный материал; 7 – синтетический трос.


А


Б


Рис. 3. Примеры конструктивных решений по защите трубопроводов в сложных грунтовых условиях с помощью георешетки.

А



Б



Рис. 4. Примеры конструктивных решений укрепления откосов с применением георешетки в сложных грунтовых условиях (вечномерзлые грунты) при возможности подтопления в отдельные периоды года.






Рис. 5. Пример применения георешетки для укрепления конусов путепроводов (мостов)
- в качестве заполнителя георешетки могут быть применены растительный грунт с посевом семян, несвязные материалы (щебень, гравий), укрепленные вяжущим материалы (грунты), бетонные смеси. Максимальный размер применяемого минерального материала не должен превышать 50 мм (70 мм при высоте георешетки 15 см и более), причем объем максимальных фракций – не выше 30% от общего объема. Для повышения сопротивления эрозии в случае заполнителя из несвязных минеральных материалов возможно укрепление его поверхностного слоя распределением цементного раствора;

- в сложных грунтово-гидрологических условиях под георешеткой рекомендуется устраивать защитный слой или обратный фильтр из геотекстильных материалов, отвечающих требованиям упомянутых в предисловии Рекомендаций. Создание такого защитного слоя (обратного фильтра) обязательно при укреплении подтопляемых откосов, а также откосов, сложенных водонеустойчивыми, легкоразмываемыми грунтами и при наличии выклинивающихся водоносных горизонтов в откосах выемок;

- при укреплении откосов применяют, как правило, перфорированные георешетки шириной ячейки 20 см. При заполнителе из несвязных материалов (грунтов) перфорация обязательна. Высота георешетки назначается с учетом гидрогеологических расчетов (для подтопляемых откосов). При этом в случае заполнения георешетки растительным грунтом ее высота может составлять 5 см при малой интенсивности рассредоточенного стока, крутизне откосов не выше 1:2, в грунтово-климатических условиях, удовлетворительных для формирования растительного покрова до начала воздействия расчетного потока. В других случаях минимальная высота георешетки 7,5 см или 10 см (откосы насыпей из легкоразмываемых грунтов, одномерных песков, крупнообломочных грунтов). Кроме того, при превышении угла укрепляемого откоса о, угла естественного откоса заполнителя з высота георешетки h (в см) не должна быть меньше h  20tg (о  з) + 2,5;

- георешетки с ячейками b=40 см применимы при защите откоса от поверхностных вод (неподтопляемые откосы) при умеренном рассредоточенном стоке и крутизне откосов не выше 1:1,75.

Приведенные положения могут корректироваться с учетом опыта эксплуатации в конкретных региональных условиях.

3.1.4. Для предварительной проработки вариантов конструктивных решений по укреплению поверхности подтопляемых откосов могут быть использованы данные табл. 3.

Таблица 3


Ориентировочные условия применения конструкций укрепления подтопляемых откосов (при заложении не круче 1:2) с применением георешетки (ячейки 0,21 м, высота 0,15 м) и геотекстильных прослоек под ними


№ п/п

Конструкция укрепления при заполнении ячеек:

V, м/с

Нв, м

Применяемые ГМ *

1

растительным грунтом с гидро-посевом трав;

0,5

0,2

Rp  40 Н/см

р = 30-140%

Р  500 Н

О90 = 100-120 мКм

Кфв = 70-140 м/сут.

2

укрепленным грунтом;

1,1

0,4**

Rp  50 Н/см

р = 30-150%

Р  1500 Н

О90 = 60-120 мКм

Кфв = 60-140 м/сут.

3

щебнем 40-60 мм; (20-40 мм)

1,0 (0,9)

0,3 (0,25)

Rp  120 Н/см

р = 40-150%

Р  2300 Н

О90 = 60-100 мКм

Кфв = 60-140 м/сут.

Дк  20 мм

Рк  8%

4

щебнем 40-60 мм и дополнитель-ным укреплением цементным раствором (з  1,95 т/м3);

1,5

0,7

5

бетонной смесью (7,5 см з  2,3 т/м3) в верхней части и щебнем (7,5 см з  1,7 т/м3) в нижней;

1,9

0,85

6

Бетонной смесью (з  2,3 т/м3)

2,3

1,2

Примечания: 1. Обозначения: ГМ – геотекстильный нетканый материал, применяемый в качестве защитного слоя (обратного фильтра); Т – продолжительность периода подтопления; з – плотность заполнителя; Нв – максимальная высота волны; V – допустимая скорость течения; Р – прочность (усилие) при продавливании; Дк, Рк – показатели сопротивляемости местным повреждениям; Rp и р – прочность при растяжении и относительное удлинение при разрыве, О90 – фильтрующая способность; Кф – коэффициент фильтрации (параметры свойств приведены в соответствии с Рекомендациями, указанными в Предисловии).

2. * - представлены рекомендуемые значения для геотекстильных нетканых ГМ, используемых в качестве постоянных элементов – защитных прослоек (фильтров) в конструкции укрепления (требования п.п. 3,7.1 Рекомендаций, указанных в Предисловии).

3. ** - ограничения по продолжительности периода подтопления по п. 2 до 20 суток.
3.1.5. При усилении грунтового массива (повышение общей устойчивости откосов) на основе георешетки создаются слои:

- воспринимающие растягивающие напряжения, возникающие в зоне поверхности скольжения;

- обеспечивающие местную устойчивость в поверхностной зоне откоса.

Решаемая в этом случае с помощью георешеток задача – создание откосов повышенной крутизны для обеспечения строительства в стесненных условиях, сокращения площади отводимых земель, сокращения объема земляных работ.

3.1.6. Основные варианты армирования грунтового массива в откосной зоне представлены на рис. 6А, Б, В. В зависимости от конкретных условий применения при назначении конструктивных решений рекомендуется руководствоваться следующими положениями:

- армирование откоса выполняют в зависимости от результатов расчета по п. 3.1.7. Возможен вывод всех слоев георешетки в тело насыпи за пределы линии скольжения не менее, чем на 1,5 м (рис. 6А). Если этого недостаточно (по расчету) или нецелесообразно по расположению предельной линии скольжения (например, удаленность ее от поверхности откоса на расстояние более 4,7-5 м), между отдельными слоями георешеток размещают слои армирующего геосинтетического материала (полимерных геосеток или геотекстильных тканых материалов – рис. 6Б);

- ячейки георешетки заполняют несвязным материалом. Крайние ближайшие к поверхности откоса ячейки могут быть заполнены растительным грунтом с посевом трав или любыми другими материалами, обеспечивающими местную устойчивость поверхностной зоны откоса. Под слоем георешетки в зависимости от материала заполнителя и других конкретных условий могут располагаться защитные прослойки из геотекстильного материала;

- при армировании откосов применяют, как правило, неперфорированные георешетки шириной ячейки b=20 см из листовых пластин (полос) толщиной не менее 1,5 мм.

3.1.7. Назначение конструктивных решений должно быть обосновано расчетами общей устойчивости откосов. Расчеты для случая создания близких к вертикальным откосов по рис.6В выполняются специализированными организациями по специальным методикам. В других случаях расчеты выполняют по п. 7.2 названных в предисловии Рекомендаций. Применительно к армированным георешетками откосам расчет коэффициента запаса устойчивости выполняют по формуле:



где: pi - предельное значение сопротивления грунта напряжениям,

возникающим от внешней нагрузки;

n (n1), b - соответственно, количество прослоек георешетки

(армирующего геотекстильного материала или геосетки) и размер ячейки;

Pi = i Fi B – вес каждого из блоков, на которые разбивается откос над

поверхностью скольжения (положение линии скольжения определяется любым известным методом, например, с использованием графика Янбу);

Fi, В, i, L - соответственно, площадь, толщина, плотность блоков и

длина поверхности скольжения в их пределах (как правило, В=1);

д - расчетное значение допустимого растягивающего усилия георешетки;

1д – то же для армирующего геотектильного материала или геосетки;

i – угол наклона поверхности скольжения к горизонту в пределах

блока.

Схема расчета приведена на рис. 6Г.

Для точного определения значения pi по стандартной методике ГОСТ 12248-78 проводят испытания грунта на сдвиг при значении нормального давления n, соответствующего нормальному давлению на поверхности


Рис. 6. Основные конструктивные решения по применению георешетки для создания откосов повышенной крутизны. 1 – грунт засыпки ячеек георешетки; 2 – георешетка; 3 – растительный или укрепленный (несвязный материал) грунт; 4 – кривая скольжения откоса; 6 – тканый геотекстильный материал, геосетка (армирующий слой).

скольжения в данном блоке i, после чего рассчитывают по формуле:



где: npi - предельное значение касательного напряжения при данном ni.

При известных фактических прочностных характеристиках  и С значение рi для данного грунта может быть рассчитано по формуле:



где: n=0,1 МПа.

Для примерной оценки pi с использованием табличных значений  и С его величина может быть найдена из следующего выражения:

pi = К1 С

где: К1 – коэффициент, принимаемый в зависимости от значения :

, град.

К1

3

0,40

5

0,48

7

0,55

9

0,63

11

0,70

, град.

К1

13

0,77

15

0,85

17

0,90

21

0,96

25

1,11


Величины д и  назначают по результатам специальных испытаний по оценке длительной прочности.

Для проведения предварительных расчетов величину д для георешеток марки «СТ» допускается принимать в долях от величины максимальной нагрузки при растяжении R (табл. 2) по зависимости:

д = 0,2 R h

где: h – высота георешетки;

R – для георешеток, растягиваемых вдоль откоса, соответствует прочности полосы (перфорированной полосы); для георешеток, растягиваемых в поперечном направлении - соответствует минимальному из значений прочности для полосы (перфорированной полосы) или шва (п.1табл.2).

Для дополнительных армирующих прослоек величину  допускается принимать в долях от кратковременной прочности при одноосном растяжении Rp:

- для тканых материалов, жестких сеток из полиэфирного сырья  = =0,6 Rp /;

- то же из полипропиленового сырья  = 0,3 Rp /.

Расположение дополнительных слоев армирующего материала при решении по рис. 6Б по высоте откоса назначают с учетом необходимости первоочередного армирования блоков откоса с наименьшим коэффициентом запаса устойчивости.
3.2. Особенности технологии производства работ
3.2.1. При применении георешеток для укрепления откосов особенности выполнения работ связаны с операциями по подготовке основания (поверхности откоса) под укладку (п. 3.2.2), укладкой георешетки (п. 3.2.3) и заполнением ячеек георешетки (п. 3.2.4).

3.2.2. Поверхность откоса должна быть выровнена и уплотнена; перед укладкой георешетки геометрические параметры откоса проверяют, создают требуемые проектным решением условия для крепления концевых частей георешетки у подошвы и у бровки откоса. При необходимости устраивают защитный слой (обратный фильтр) из нетканого геотекстильного материала в соответствии с Рекомендациями, упомянутыми в Предисловии. Выполняют разметку границ укладываемых секций. В продольном направлении в прибровочной полосе на расстоянии не менее 0,5 м от бровки откосов устанавливают анкера.

3.2.3. Для укладки георешетки (рис. 7) ее крайние ячейки надевают на анкера, растягивают георешетку в направлении А и закрепляют на противоположной стороне анкерами. Соседние секции также предварительно скрепляют анкерами, после чего выполняют окончательное скрепление специальными скрепками с помощью механического или пневматического степлера в каждой ячейке в нескольких местах по ее высоте примерно через 2,5 см. Типовая схема укладки и крепления георешетки представлена на рис. 7. Анкера в зависимости от грунтово-гидрологических условий могут устанавливаться по следующим схемам:

- только у бровки и подошвы откоса, если на поверхности откоса должно создаваться водонепроницаемое покрытие (различные хранилища) или забивка анкеров затруднена (откос сложен крупнообломочными грунтами);

- примерно равномерно по поверхности откоса (типовая схема на рис.4);

- по типовой схеме рис. 7 с дополнительным креплением синтетическими тросами, если типовой вариант не обеспечивает устойчивости создаваемого укрепления (обычно при подтопляемых откосах).

В последнем случае перед началом растяжения георешетки через отверстия в стенках георешетки протягивают полимерные тросы, после чего растягивают георешетку, крепят анкерами, а трос, как правило, через 3-4 ячейки по длине и через 1-2 ячейки по ширине поджимают к основанию анкерами (рис. 2В1). В сложных грунтово- гидрологических условиях может быть предусмотрено более частое поджатие.

3.2.4. Расстояние между анкерами и их длина могут уточняться на месте производства работ в зависимости от местных условий (угол заложения откоса, высота откоса, вид и степень уплотнения грунта, вид заполнителя ячеек и т.д.). Как правило, при неподтопляемых откосах с заложением не круче 1:2 достаточна длина анкеров в пределах 0,5-0,8 м, в других случаях – 0,8-1,2 м.

Целесообразно выполнять пробную забивку анкеров. Если они входят в грунт на полную высоту достаточно легко, их количество принимают максимальным в указанных пределах. Если забивка анкеров идет достаточно тяжело, возможно уменьшение количества анкеров.


Рис. 7. Типовая схема укладки и крепления георешетки при применении для укрепления откосов по рис. 2.

В – ширина георешетки, А – длина георешетки (направление растяжения)

Во всех случаях независимо от вышесказанного при заполнении ячеек щебнем количество анкеров принимается максимальным.

3.2.5. Засыпку заполнителя выполняют с помощью экскаватора или погрузчика, не допуская падения крупнофракционного материала с высоты более 0,5 м, грунта и песчано-гравийной смеси – с высоты более 1,0 м. Планировку материала выполняют вручную, уплотнение – при помощи ручных трамбовок. Высота слоя материала заполнителя в уплотненном состоянии в пределах наклонной поверхности должна примерно соответствовать высоте ячейки, а на горизонтальной поверхности создается защитный слой толщиной 2,5-3 см (5 см при применении крупнофракционного заполнителя).

3.2.6. При применении георешетки в конструктивных решениях по рис.6 (повышение общей устойчивости откосов) работы выполняют с учетом следующих положений:

- выполняют разметку границ укладываемых секций. Параллельно бровке откоса устанавливают по одной стороне (у бровки откоса) постоянные анкера, по другой (в массиве откоса) – временные монтажные анкера (рис. 8). Крайние ячейки решетки надевают на анкера, растягивают решетку и закрепляют на анкерах с другой стороны. Соседние секции также предварительно скрепляют монтажными анкерами между собой, после чего выполняют окончательное скрепление специальными скрепками при помощи механического или пневматического степлера в каждой ячейке в нескольких местах по ее высоте примерно через 2,5 см;

- возможно предварительное , до натяжения, скрепление соседних секций степлером;

- крайние ячейки каждой секции заполняют вручную, после чего монтажные анкера могут быть удалены; ближайшие к откосу ячейки на расстоянии 0,5 м заполняют и уплотняют заполнитель вручную;

- остальные ячейки заполняют по способу «от себя», перемещая материал заполнителя автопогрузчиком или разравнивая подвезенный материал бульдозером. При этом перемещение строительной техники возможно после заполнения ячеек с избытком – более 5 см над георешеткой, то есть, с созданием защитного слоя. Толщина этого слоя после уплотнения должна быть не менее 3 см. Уплотнение заполнителя выполняют, как правило, виброкатками или катками на пневмошинах.



Рис. 8. Типовая схема укладки и крепления георешетки при послойной укладке для повышения общей устойчивости откосов по рис. 3. В – Ширина георешетки, А – длина георешетки (направление растяжения)

4. УСИЛЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД, ОБОЧИН,

ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЛОЩАДОК С ПРИМЕНЕНИЕМ

ГЕОРЕШЕТКИ
4.1. Особенности проектирования конструкций
4.1.1. В дорожных одеждах, других конструкциях на основе георешетки создаются слои, имеющие улучшенные механические свойства. В результате решается задача повышения прочности дорожной конструкции, ее сроков службы, сокращения толщин слоев дорожной одежды.

При проектировании дорожных одежд с такими слоями назначение конструктивных решений выполняют по п.п. 4.1.2, 4.1.3, расчет дорожных одежд – по п. 4.1.4.

4.1.2. Представленные на рис. 9,10 основные конструктивные решения включают:

- устройство покрытия в конструкции переходного типа для повышения прочности, снижения толщины слоя (рис. 9А);

- устройство покрытия на первой стадии строительства до устройства капитального типа покрытия в сложных грунтово-гидрологических условиях для повышения прочности, замены покрытия из бетонных плит (рис. 9А);

- устройство несущего слоя основания из несвязных материалов для повышения прочности, снижения толщины слоя основания (рис. 9Б);

- устройство несущего слоя основания из бетона, укрепленных цементом грунтов для повышения прочности, в частности, повышения трещиноустойчивости. За счет создания слоя блочной структуры расширяются возможности применения более жестких укрепленных слоев (рис. 9В);

- устройство дополнительного дренирующего и морозозащитного слоя основания для повышения прочности, снижения толщин слоев (рис. 9Г);

- устройство слоя основания под покрытием из сборных железобетонных плит для сокращения времени строительства, в результате создания возможности его выполнения в одну стадию в сложных условиях (слабые основания, вечномерзлые грунты) - рис.9Д.

Конструкции, аналогичные рис. 9А, Г могут быть применены для усиления балластной призмы железных дорог (рис.10Б).



Рис. 9. Основные варианты конструкций дорожных одежд с применением георешетки

1 – георешетка; 2 – заполнитель (песок, щебень, гравий, шлак, грунтощебень, ПГС), в том числе укрепленный вяжущим; 3 песчаный дренирующий слой; 4 – грунт земляного полотна; 5 – асфальтобетонное покрытие; 6 – бетон (укрепленный цементом грунт); 7 – несущее основание; 8- защитный слой (нетканый геотекстильный материал); 9- сборные железобетонные плиты.
4.1.3. При назначении конструктивных решений рекомендуется руководствоваться следующими положениями:

- в конструкциях дорожных одежд применяют георешетку с размером ячейки от 20 см, с рифленой поверхностью полос и, как правило, перфорированные. Для варианта конструкции по рис. 9Г, в других случаях – при заполнителе из крупнофракционных материалов, наличие перфорации обязательно;

- высота георешетки - с учетом расчета по п. 4.1.4, но не ниже 15 см (в основании сборных покрытий допустима высота георешетки не ниже 7,5 см);

- максимальный размер фракций применяемого в качестве заполнителя минерального материала не должен превышать 50 мм (70 мм при высоте георешетки более 15 см);

- при устройстве слоя на основе георешетки с заполнителем непосредственно на поверхности земляного полотна из несвязных грунтов следует применять под усиленным слоем защитную (разделяющую) прослойку из геотекстильного материала. Такое решение также рекомендуется при устройстве слоя на основе георешетки с заполнителем из крупнофракционных материалов на песчаном дополнительном слое основания.

4.1.4. Расчет дорожных одежд с применением георешетки выполняют в соответствии с действующими документами, в частности, для нежестких дорожных одежд – в соответствии с ОДН 218.046-01 (ВСН 46-83). При расчете дорожных одежд расчет по критерию сдвига для слоя «георешетка + заполнитель» не выполняют, расчет по критерию упругого прогиба выполняют с учетом повышенного значения модуля упругости слоя «георешетка + заполнитель».

Величину повышения модуля упругости назначают в соответствии с экспериментальными данными, полученными по специальной методике (штамповые испытания на поверхности слоя «георешетка + заполнитель», создаваемого на грунтовом основании). Ориентировочные значения коэффициента повышения модуля упругости этого слоя Ка в зависимости от модуля упругости заполнителя Ез представлены на рис. 11 (данные НИИМ МАДИ ГТУ).

При расчете рекомендуется варьировать толщину усиленного слоя «георешетка + заполнитель» (высоту георешетки), для вариантов конструкции по рис. 9А,Б,Г – также толщину слоя из материала заполнителя, рассматривая варианты с применением георешетки только в верхней части слоя из этого материала.

4.2. Особенности технологии производства работ
4.2.1. Перед укладкой георешетки надлежащим образом уплотняют и профилируют основание; укладывают защитную (разделяющую) геотекстильную прослойку, если ее устройство предусмотрено проектом,

( см. положения Рекомендаций, упомянутых в предисловии). На основании выполняют разметку границ укладываемых секций. В продольном направлении (параллельно оси земляного полотна) устанавливают по одной стороне временные монтажные анкера по рис. 12. При выполнении разметки рекомендуется использование шаблонов по рис.13А.

4.2.2. Для укладки георешетки (рис. 12) ее крайние ячейки надевают на анкера, георешетку растягивают в направлении А и закрепляют на противоположной стороне временными монтажными анкерами. Соседние секции также предварительно скрепляют монтажными анкерами (установка анкеров в поперечном направлении), после чего выполняют окончательное скрепление специальными скрепками при помощи степлера в каждой ячейке в нескольких местах по ее высоте примерно через 2,5 см. Возможно предварительное, до натяжения, скрепление крайних ячеек соседних секций степлером. Укладка георешеток на кривых выполняется за счет разного растяжения наружных и внутренних ячеек (рис. 13Б).

4.2.3. Заполнение ячеек георешетки рекомендуется выполнять в два этапа: - на первом этапе крайние ячейки каждой секции заполняют вручную, после чего монтажные анкера могут быть удалены;

А


ГЕОРЕШЕТКА

Б



ГЕОРЕШЕТКА ГЕОЕКСТИЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ
Рис. 10. Примеры поперечных профилей при применении георешетки в конструкциях оснований дорожных одежд автомобильных дорог (А) и конструкциях железных дорог (усиление балластной призмы – Б).





Рис. 11. Зависимость коэффициента (Ка) повышения модуля упругости слоя «георешетка + заполнитель» (ЕГ+З) от модуля упругости слоя заполнителя (ЕЗ). ЕГ+За * ЕЗ
- на втором этапе остальные ячейки заполняют по способу «от себя», перемещая материал заполнителя автопогрузчиком или разравнивая подвезенный материал бульдозером. При этом перемещение строительной техники возможно после заполнения ячеек с избытком – более 5 см над георешеткой, то есть, с созданием защитного слоя. Толщина этого слоя после уплотнения должна быть не менее 5 см при заполнении щебнем и 3 см при заполнении песком. Уплотнение заполнителя выполняют, как правило, виброкатками или катками на пневмошинах. При использовании в качестве заполнителя ячеек материала, укрепляемого неорганическим вяжущим, заполнение ведут, как правило, сухой смесью с последующим увлажнением.

4.2.4. При усилении балластной призмы железных дорог (рис.10Б) в ходе капитального и среднего ремонта без снятия путевой решетки может быть принята технология производства работ в соответствии с «Стандартными проектными решениями и технологией усиления подбалластного слоя объемными георешетками Прудон – 494» / ПГУПС.

С- Петербург., 2001.



Рис. 12. Типовая схема укладки и крепления георешетки при применении в конструкции дорожной одежды.

В – Ширина георешетки, А – длина георешетки (направление растяжения)
А


Б



Рис. 13. Разметочный шаблон для установки анкеров (А) и укладка георешетки на кривых (Б). 1 – шаблон для разметки по ширине, 2 – георешетка ; 3 – шаблон для разметки по длине (в направлении растяжения).
5. УКРЕПЛЕНИЕ СООРУЖЕНИЙ ПОВЕРХНОСТНОГО ВОДООТВОДА

С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЕОРЕШЕТКИ
5.1. Цель применения георешетки – защита поверхности водоотводных канав (кюветов), русел у водопропускных труб от размыва. Решаемые с помощью георешеток задачи: замена традиционных типов укреплений или применение в сочетании с ними для повышения надежности укрепления; повышение технологичности при строительстве.

5.2. Конструктивные решения назначают в зависимости от грунтово-гидрологических условий в соответствии с действующими документами и с учетом следующих положений:

- при укреплении водоотводных сооружений применяют георешетки марки «СТ» с шириной ячейки b=20 см, с рельефной поверхностью полос, как правило, перфорированные, минимальной высотой 15 см (7,5 см при заполнении растительным грунтом);

- допустимая (неразмывающая) скорость течения воды при заполнении георешеток несвязными материалами, растительным грунтом может быть повышена на 30% по отношению к заполнителю (значение повышения может быть уточнено на основе экспериментальных данных);

- материалы, обработанные вяжущим, в том числе бетонные смеси, при применении в сочетании с георешетками образуют более надежное укрепление с повышенным сроком службы, особенно в сложных грунтовых условиях – наличие в основании укрепления пылеватых пучинистых грунтов, грунтов с повышенной влажностью. Повышение надежности достигается в результате повышенной стойкости такого укрепления к возникающим деформациям.

5.3. Основные конструктивные решения по укреплению сооружений поверхностного водоотвода представлены на рис. 14. При укладке георешеток следует руководствоваться положениями п. 3.2 для решения по рис. 14А и положениями п. 4.2 для решения по рис. 14Б. Краевые части георешеток должны быть выведены за пределы бровок кюветов (водоотводных канав) и надежно закреплены. Постоянные (несущие) анкера должны быть обязательно установлены в краевых ячейках и в местах изменения поперечного профиля водоотводного сооружения.


Рис. 14. Применение георешетки для укрепления сооружений поверхностного водоотвода – кюветов и канав (а), русел у оголовков водопропускных труб (б). 1 – георешетка, 2 – заполнитель георешетки, 3 – анкера.

7. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЕОРЕШЕТОК
7.1. Производитель работ должен иметь документ, удостоверяющий качество партии георешетки с указанием наименования изготовителя георешетки, подтверждение соответствия требованиям ТУ 2246-003-05204776-04.

7.2. Перед укладкой георешетки грунтовое основание должно быть выровнено и уплотнено, его проектные параметры (уклоны, размеры) проверены. Если предусмотрено применение защитных прослоек из геотекстильных материалов, проверяют также их соответствие общим требованиям и другим требованиям в зависимости от области их применения, указанным в п. 3 и п.п. 4.1, 5.1, 6.1, 7.1 упомянутых в Предисловии Рекомендаций.

7.3. Установку анкеров на горизонтальных поверхностях выполняют с учетом основной их цели – удержание растянутой георешетки до заполнения минеральным материалом. С учетом этого, длина анкеров может быть снижена до значений, приемлемых для достижения заданной цели. Для достижения забивки на необходимую глубину может быть применено предварительное устройство отверстий электроперфораторами.

7.4. После укладки георешетки визуально проверяют ее внешний вид. Георешетка и сварные швы не должны иметь разрывов, складок, расслоений и посторонних включений. Также замеряют размеры модулей, проверяя соответствие площади уложенной георешетки, указанной в документе по п. 7.1.

7.5. Контролируют расположение отдельных модулей друг относительно друга, соответствие количества и мест расположения анкеров, устанавливаемых в местах соединения соседних модулей скрепок проекту. Несовпадение смежных ячеек соседних модулей по высоте не должно превышать 1 см.

7.6. В процессе засыпки секций следует контролировать соблюдение положений п.п. 3.2, 4.2, особенно в части размеров заполнителя, предельной высоты его отсыпки, недопущения заезда построечной техники на георешетку без создания защитного слоя.

7.7. При выполнении работ в зимнее время засыпку ячеек рекомендуется выполнять крупнообломочным материалом или сухо-мерзлым грунтом. Размер мерзлых комьев не должен превышать 5 см. В противном случае работы по укладке георешетки могут быть выполнены в задел, ячейки георешетки заполняются снегом, а заполнение ячеек предусмотренным проектом материалом ведут после оттаивания снега в весенне-летний период.

7.8. По завершении работ составляют акт на скрытые работы, где отмечают все параметры, изложенные в п.п. 7.1-7.7.




Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации