Технология устройства откосов дорог
Технология применения геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог
ВНЕДРЕНИЕ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Внедрение новых технологий, техники, конструкций и материалов – важнейший фактор достижения экономической эффективности, ресурсо- и энергосбережения, соблюдения экологических требований, обеспечения безопасности движения при проектировании, строительстве, реконструкции, ремонте и эксплуатации дорог и дорожных сооружений.
IV. Технология применение геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог
4.1. Применение армирующих прослоек из геосеток в слоях асфальтобетонных покрытий
Основная цель применения прослоек из геосеток – армирование асфальтобетонных слоев за счёт повышения сопротивления покрытия растягивающим температурным напряжениям и сопротивления напряжению при изгибе, изменения условий контакта в зоне трещины, а на основе этого – увеличение срока службы покрытия.
Рекомендуется два варианта конструктивных решений:
— укладка геосетки между верхним и нижележащими слоями (слоем) асфальтобетонного покрытия для повышения сопротивления преимущественно температурным воздействиям;
— укладка геосетки между блочным основанием и вышележащими асфальтобетонными слоями (слоем) для повышения сопротивления преимущественно воздействию временной нагрузки.
Применение армирующих прослоек из геосеток в слоях дорожного покрытия увеличивает срок службы покрытия в 1,5-2 раза, в соответствии снижается объём работ затраченный на ямочный ремонт на 30-50%.
а) автомобильная дорога «Обход г. Сыктывкара» км 8 – км 9 (2005 год, армирование асфальтобетонного покрытия рулонными базальтоволокнистыми сетками)
Технология устройства трещинопрерывающей прослойки из геосеток ССНП 50/50-25 ООО «Стеклонит» между верхним и нижележащими слоями покрытия (8000 м 2 ) с предварительной его подготовкой (очисткой, выполнением основных мероприятий по ремонту и розливом битума) внедрена на ремонте Стефановской площади г. Сыктывкара – 2006 год.
б) укладка геосетки между верхним и нижележащими слоями асфальтобетонного покрытия
в) устройство верхнего слоя асфальтобетонного покрытия
4.1.1. Технология применения геосеток и плоских георешеток для армирования асфальтобетонных слоев усовершенствованных видов покрытий при капитальном ремонте автомобильных дорог на объектах – 2011 год:
— автомобильная дорога Железнодорожная станция «Кожва» — левобережный подход к переправе Озёрный (7,94 км);
— автомобильная дорога Подъезд к пст. Красный Яг от автодороги «Озёрный -Приуральское» (2,044 км);
— автомобильная дорога Занулье – Матвеевская – Гарь – Коржинский от автодороги «Вятка» на участке км 31 – км 34 (3,002 км).
а) армирование асфальтобетонных слоев покрытий дорожной сеткой марки «Армопол» ДСК- 50 ООО «ГеоЛайн» (ячейки 25х25 мм, прочность 50 кН/м, материал стеклоровинг) площадью – 112 994 м 2
б) устройство покрытия из горячей плотной мелкозернистой асфальтобетонной смеси марки II тип Б толщиной — 6 см
4.1.2. Технология применения геосеток марки «Армопол» ДСК- 50 ООО «ГеоЛайн» (ячейки 25х25 мм, прочность 50 кН/м, материал стеклоровинг) для армирования асфальтобетонных слоев усовершенствованных видов покрытий при капитальном ремонте автомобильных дорог (площадью 199 243 м 2 ) на объектах – 2012 год:
— автомобильная дорога Занулье – Матвеевская – Гарь – Коржинский от автодороги «Вятка» на участке км 41 – км 44 (3,0 км);
— автомобильная дорога Сыктывкар – Котлас – Архангельск на участке Куратово – Широкий Прилук на участке км 0+000 – км 10+000 (10,0 км);
— автомобильная дорога Сыктывкар – Ухта – Печора – Усинск – Нарьян-Мар на участке пос. Каджером – пос. Чикшино «ПК 210 – ПК 343» (13,3 км).
4.2. Технология применения прослоек из геосинтетических материалов в нижних слоях дорожной одежды:
— на капитальном ремонте автодороги Сыктывкар – Котлас – Архангельск на участке Куратово – Широкий Прилук км 10+000 км 10+000 для устройства защитно-армирующей прослойки в основании дорожной одежды из геотекстильного нетканого материала «Геоком Д-330» (39752 м 2 ) – 2012 г.;
— на строительстве автодороги Сыктывкар – Ухта – Печора – Усинск – Нарьян-Мар с подъездами к городам Воркуте и Салехарду на участке пос. Каджером – пос. Чикшино (ПК 210 – ПК 343) для устройства армирующей прослойки в основании дорожной одежды из геотекстильного нетканого материала «Геоком Д-360» (50460 м2) –2012 г.
4.3. Технология устройства подкюветных и закюветных дренажей с применением труб дренажных гладкостенных из стеклопластика (ДГСТВС – ТУ 5216-003-24943769-2001) диаметром 100 мм и 200 мм с обмоткой из геотекстильного нетканого материала Геоком Д-450 внедрена:
— на строительстве автодороги Сыктывкар – Ухта – Печора – Усинск – Нарьян-Мар с подъездами к городам Воркуте и Салехарду на участке пос. Керки – р. Кабанты Вис (334 п. м.) – 2010 г.
а) подготовительные работы на устройство водосбросных сооружений с проезжей части автодороги из композиционного материала
б) устройство дренажей из стеклопластиковых труб с обмоткой из геотекстильного материала
4.4. Применение геосинтетических материалов для укрепительных работ
Нетканые геосинтетические материалы в сочетании с несущими решётчатыми сборными конструкциями укрепления с заполнением ячеек решётки растительным грунтом или щебнем фракции 20-40 мм рекомендуется использовать для укрепления откосов насыпей земляного полотна в сложных грунтовых условиях при водонеустойчивых и легкоразмываемых грунтах.
Внедрение данной технологии позволит обеспечить защиту поверхности грунта от водной и ветровой эрозии, снизить материалоёмкость и трудоёмкость укрепительных работ.
4.4.1. Технология укрепления откосов земляного полотна геосинтетическими материалами в комбинации геотекстильного нетканого материала «Геоком Д-250» и геотекстильной каркасной решётки «Геомат» внедрена на строительстве автодороги Ираель – Ижма – Усть-Цильма на участке подходов к мосту через реку Заостровка (ПК 440+ПК 449+86) общей площадью — 29 084 м 2 .
а) укрепление откосов земляного полотна на подходах к мосту – 2004 год
4.4.2. Технология укрепления откосов насыпи на подходах к мосту и на водопропускных трубах геотекстильным нетканым материалом «Геоком Д-250» ОАО «Комитекс» и геотекстильной каркасной решеткой «Геомат» ОАО «Туймазинской Текстильной фабрики» с заполнением ячеек щебнем фракции 20-40 мм внедрена на устройстве водопропускных труб строящейся автомобильной дороги Сыктывкар – Ухта – Печора на участке Малая Пера –Ираель общей площадью укрепления — 150 м 2 (8 сооружений).
б) укрепление откосов земляного полотна у водопропускных труб – 2007 год
4.4.3. Технология укрепления откосов насыпи и русел водопропускных труб геотекстильной каркасной решёткой «Геомат», водоотводных канав объемной полиэтиленовой перфорированной георешёткой «Славрос – ГР 10», объёмной пластиковой георешеткой «Геокаркас ПГ 30.10» и нетканым геоминтетическким материалом «Геоком ДТ-250» с заполнением ячеек щебнем фракции 25-60 мм (12 124 м2) — 2009 год.
в) автомобильная дорога Печора – Вуктыл на участке Кедровый Шор – Приуральское км 39 – км 44 (укрепление канав объёмной полиэтиленовой перфорированной георешёткой «Славрос – ГР 10»)
г) автомобильная дорога Сыктывкар – Ухта – Печора на участке Чикшино – Берёзовка (укрепление канав объёмной пластиковой георешёткой «Геокаркас ПГ 30.10»)
4.4.4. Технология укрепления откосов выемки и водоотводных канав геотекстильным нетканым материалом «Геоком Д-250» внедрена на ремонте автодороги Сыктывкар – Ухта км 83+800 – км 84+100 (300 п. м.) — 2007 год.
в) укрепление откосов выемки нетканым материалом
г) подготовлен участок откоса выемки для укладки объёмной пластиковой решётки «Геокаркас» с заполнением ячеек растительным грунтом
4.4.5. Технология повышения несущей способности слабого основания земляного полотна с использованием конструкции «Геоматрица ГМ» ООО «Форвард-Нефтегаз» прямоугольной формы с ячеистой структурой и дном из нетканого геотекстильного материала — 2011 год
Ремонт автомобильной дороги Занулье – Матвеевская – Гарь – Коржинский от автодороги «Вятка» на участке км 31 – км 34
а) сборка конструкции «Геоматрица ГМ» площадью — 2270 м 2 , подвозка грунта
б) заполнение ячеек грунтом при помощи экскаватора с последующим уплотнением грунта построечным автотранспортом
Технология устройства откосов дорог
Инновационная технология поможет укрепить откосы дорог и не только
Благодаря широкому диапазону механических свойств полиуретана этот материал применяется практически во всех сферах промышленности. Но потенциал материала раскрыт еще не полностью. Поэтому, изучив его средства, а также опыт наших коллег из разных отраслей, мы решили выделить некий круг проблем, в решении которых уникальные свойства полиуретана могут быть полезны. В частности, проблемы, которые существуют при укреплении защитных покрытий транспортных сооружений. Задавшись такой целью, мы разработали рецептуру, по которой производится вяжущий материал ДОРОЛИТ, и технологию его применения, на которую получены несколько патентов и зарегистрированы авторские права.
Полученный инновационный материал позволил кардинально решать проблему укрепления откосов автомобильных дорог, конусов насыпей мостовых сооружений, а также балластной призмы на железных дорогах. ДОРОЛИТ представляет собой систему из двух компонентов (смолы и отвердителя), которые после смешивания в определенной пропорции и распределения, например, на поверхности откосов, прочно связывают верхние слои щебня.
Применение ДОРОЛИТа придает высокую прочность поверхности щебеночного слоя. При среднем расходе материала 2 кг на 1 кв. м и проникновении до 10 см в глубину щебеночного слоя, он позволяет выдержать нагрузку в 10 кг на 1 кв. см. При этом обработанная поверхность приобретает повышенную износостойкость.
Существует два метода — механизированный и ручной — нанесения вяжущего материала. Оба весьма просты и не затратны. В первом случае ДОРОЛИТ наносится на поверхность щебня посредством установки, в которой два компонента вяжущего материала смешиваются в определенной пропорции непосредственно перед нанесением.
Наша технология придает стабильность конструкции откоса при частых замерзаниях и оттаиваниях (испытания проводились при перепаде температур от -80 до +110 градусов). Испытания на воздействие ультрафиолетового излучения и противогололедных реагентов выявили высокую стойкость к агрессивным средам, кроме того, материал не токсичен, что подтверждено заключением лаборатории, аккредитованной в Росприроднадзоре, и пожаробезопасен. Помимо всего прочего, заказчик получает весьма презентабельный внешний вид обработанного щебеночного покрытия — под мокрый камень. Мы используем фактурный щебень благородного цвета, например, габбро-диабаз, а в дальнейшем планируем использовать цветной щебень для организации архитектурно-ландшафтного оформления объектов.
Технологические откосы с применением данной технологии позволяют нивелировать особенности нашего климата с обилием осадков, весенним таянием снега. Откос — это своего рода «пирог», основу которого составляет правильно отсыпанное и спланированное земляное основание с заданным углом наклона, поверх которого укладывается слой из нетканого геополотна. Поверх геополотна укладывается объемная перфорированная георешетка высотой, как правило, 7,5-10 см с заполнением щебнем фракции 20-40 мм. Щебень предварительно промывается и просушивается, затем механизированным способом на него наносится вяжущий материал.
Готовая конструкция обладает высокой водопроницаемостью, а вода по геополотну стекает к основанию откоса, где ее улавливают лотки из композиционных полимерных материалов со сроком эксплуатации не менее 20 лет.
Технология укрепления щебеночного покрытия транспортных сооружений вяжущим материалом ДОРОЛИТ на автомобильных дорогах применяется нами с 2014 года, когда в рамках опытного применения были выполнены работы по скреплению верхнего слоя щебня на конусе путепровода через автомобильную дорогу на км 93+200 М-4 «Дон».
В 2016 году нами были выполнены работы по ремонту защитных покрытий откосов автомобильных дорог и конусов мостов/путепроводов на автомобильной дороге М-5 «Урал» на км 52+741 и км 41+338 (заказчик ФКУ «Центравтомагистраль»), на Лыткаринском шоссе в Люберецком районе Подмосковья, на мосту через р. Пахру в пос. Володарского (заказчик ГБУ МО «Мосавтодор »), на двух объектах в Смоленской области (заказчик СОГБУ «Смоленскавтодор»), на трех объектах на МКАД: Осташковское шоссе — прямой ход под МКАД на км 90, на внутреннем кольце км 29 и км 37 км (заказчик ГБУ «Автомобильные дороги»). Весной 2017 года специалистами АО «ОргСинтезРесурс» были выполнены работы по данной технологии на МКАД — под путепроводом проезда Карамзина, МКАД внутреннее кольцо км 37 и Бутовской развязке.
На всех перечисленных объектах наша технология обеспечивала существенное увеличение срока службы защитных покрытий транспортных сооружений (мы предоставляем гарантию на 12 лет). Таким образом, полностью исключаются три промежуточных ремонта, что снижает до минимума затраты на ремонт и содержание в течение периода между капитальными ремонтами объектов транспортной инфраструктуры. При этом последующее обслуживание откосов для более полного использования всех преимуществ нашего метода сводится к тому, что раз в год после схода снега надо промывать данную конструкцию от накопившейся на поверхности грязи.
В данное время нами и нашими партнерами технология применяется также на железных дорогах для укрепления откосов земляного полотна и конусов насыпей мостовых сооружений. Кроме того, она применяется для укрепления балластной призмы на железных дорогах в следующих случаях: укрепление поверхности балластной призмы по всей ее ширине для предотвращения аэродинамического подъема щебня воздушным потоком при организации высокоскоростного движения; укрепление плеча и откоса балластной призмы в кривых участках пути радиусом менее 350 м со стороны наружной рельсовой нити для увеличения поперечного сопротивления сдвигу бесстыкового пути; укрепление межпутной зоны балластной призмы на участках производства работ с глубокой вырезкой балласта (более 0,45 м) для обеспечения безопасности пропуска поездов по соседнему пути путем ликвидации условий, вызывающих нарушения нормативных размеров вновь образующегося откоса балластной призмы и возникновения условий для осыпания балластных материалов. Работы выполнялись на Октябрьской, Северо-Кавказской, Забайкальской железных дорогах, в частности, нами было произведено омоноличивание плеча балластной призмы в кривых участках на перегоне «Белая Калитва—Грачи» участка «Лихая—Морозовская» СКЖД, на перегонах «Жипхеген— Хилок», «Хилок—Гыршелун», «Кадала—Чита», «Размахнино—Казаново» ЗабЖД.
Перспективы
Нами проводились испытания для определения перспективы применения нашей технологии и в других областях. Таковыми можно считать, например, устройство шероховатой поверхностной дорожных покрытий, устройство оснований дорожных одежд, гидроизоляция на искусственных сооружениях, берегоукрепительные работы, художественно-ландшафтное оформление территорий, оформление и защита приствольной зоны деревьев при благоустройстве. В промышленном и гражданском строительстве применяются и другие материалы на основе полиуретана, а фактически их сфера применения безгранична.
Производителем инновационного материала ДОРОЛИТ в соответствии с СТО, разработанным АО «ОргСинтезРесурс » совместно с РОСДОРНИИ, является ООО «РТ-Полипласт», чей завод расположен в городе Азове Ростовской области. Предприятие было создано при участии госкорпорации Ростех. Мы с гордостью можем заявить, что это единственное подобное предприятие в России (ранее аналогичные материалы приобретались за рубежом).
По сравнению с традиционными способами укрепления откосов, наша технология более дешевая, нежели укрепление их бетонными плитами и габионными конструкциями. Кроме того, укрепление откоса ДОРОЛИТом дает существенно больший срок службы по сравнению с георешеткой, заполненной щебнем, или засевом трав и может применяться на подтопляемых откосах, эффективно противодействуя мощным водным потокам.
Профессионалы сразу понимают преимущества нашей технологии, и мы с удовлетворением отмечаем, что ДОРОЛИТ находит все более широкое применение в стране.
Автодорожное строительство
Одежда автомобильных дорог II-III технической категории
Выемки с армогрунтовым укреплением откосов для дорог в стесненных условиях
Укрепление откосов выемок объемной георешеткой «Славрос ГР»
Насыпи при высоком уровне грунтовых вод
Применение геосинтетических материалов в автодорожной отрасли наиболее показательно в сложных погодно-климатических и грунтово-гидрологических условиях и является более существенным с точки зрения работоспособности и транспортно-эксплуатационной надежности конструкции, чем получение единовременной экономии средств.
Отечественный и зарубежный опыт применения геосинтетических материалов показывает на их универсальность (обширное поле применения), экономичность (снижение затрат на строительство и эксплуатацию, экономию строительных материалов, сокращение сроков производства работ, увеличение межремонтных сроков), экологичность (применение нетоксичных материалов согласно заключению Лаборатории Промышленной Токсикологии).
Двуосноориентированная георешетка «Славрос СД» применяется на контакте грунт-щебень в слоях дорожной одежде.
Структура жесткой решетки с прямоугольными ячейками позволяет препятствовать перемешиванию слоев и взаимопроникновению материалов, а также обеспечивая заклинку щебня в решетке, что приводит к совместной работе щебня и георешетки, повышая общий модуль упругости дорожной одежды, препятствуя сдвигу и рассыпанию щебеночного слоя.
Георешетка «Славрос СО» имеет большую прочность на разрыв в одном направлении, что позволяет использовать ее для повышения несущей способности слабого основания, сооружать насыпи в стесненных условиях, уменьшать площадь занимаемых земель на подходах к мостам, восстанавливать оползневые склоны.
С использованием одноосноориентированной георешетки «Славрос СО» возможно сооружать подпорные стены любого заложения вплоть до вертикального.
Армогрунтовые конструкции с использованием «Славрос СО» позволяют снизить требования к грунтам засыпки и использовать местный грунт.
Объемная георешетка «Славрос ГР» не только укрепляет откос от разрушения, но и защищает откос от водной и ветровой эрозии, повышая срок службы земляного полотна в целом.
Геотекстиль «Славрос» может выполнять основные функции, необходимые для сохранения земляного полотна автомобильной дороги в рабочем состоянии: разделение, дренаж, фильтрация, усиление.
Славрос «Дренаж» композитный материал, применяемый в качестве дренирующего слоя, позволяющего отвести воду и предотвратить пагубное воздействие воды на сооружение, что находит применение в строительстве подземных сооружений и земляного полотна на переувлажненных участках.
- Армирование
- Разделение
- Фильтрация
- Дренирование
- Противоэрозионная защита
- Гидроизоляция
Строительство участка автодороги Р-119 290-300 км обход г. Липецк
Завершено строительство одного из участков обхода города Липецк.
Реконструкция трассы М-1 на участке 45-66 км
Завершилась реконструкция участка 45-66 км трассы М-1.
Ремонт автодороги «Советск-Гусев» км 13,46-58,60
Отремонтирована автомобильная дорога общего пользования регионального или межмуниципального значения «Советск-Гусев» км 13,46-58,60, относящейся к собственности Калининградской области.
М-2 Крым Москва-Тула-Орел-Белгород-гр. С Украиной
Завершен капитальный ремонт а/д М-2 Крым Москва-Тула-Орел-Белгород-гр. С Украиной обход пгт Кромы на участке 401-418 км.
Ремонт двух участков автомобильной дороги Р-243 Кострома – Шарья – Киров – Пермь
Компания Славрос приняла участие в ремонте автомобильной дороги Р-243 Кострома – Шарья – Киров – Пермь (участок граница Кировской области – автодорога А-153) на участках 303+000 – 310+000 км и 374+000 – 386+150 км.
Автомобильная дорога Р-176 «Вятка» Чебоксары – Йошкар-Ола – Киров – Сыктывкар
При участии НПК СЛАВРОС произведен ремонт автомобильной дороги Р-176 «Вятка» Чебоксары – Йошкар-Ола – Киров – Сыктывкар на участках: км 455+293 – км 466+563.
Центр строительства крупнотоннажных морских сооружений (ЦСКМС)
Завершены строительные работы на территории Центра строительства крупнотоннажных морских сооружений (ЦСКМС, ранее известна как Кольская верфь), где была построена специализированная верфь у села Белокаменка.
Автомобильной дорога А-181 Скандинавия
При участии НПК СЛАВРОС завершена реконструкция автомобильной дороги А-181 Скандинавия на участке км 100+000 — км 134+000.
Мост через канал Княжегубской ГЭС
Произведена реконструкция мостового перехода через канал Княжегубской ГЭС на км 1106+380 автомобильной дороги Р-21 » Кола» Санкт-Петербург — Петрозаводск — Мурманск — Печенга — граница с Королевством Норвегия».
Объекты инфраструктуры в рамках подготовки к Олимпийским играм Сочи 2014
Объекты инфраструктуры в рамках подготовки к Олимпийским играм Сочи 2014
ЦКАД, Пусковой комплекс №3
Ведется строительство Центральной кольцевой автомобильной дороги в Московской области (ЦКАД).
Завод Mercedes-Benz в Солнечногорске
При участии компании «СЛАВРОС» осуществлено строительство и обустройство территории завода Mercedes-Benz в городе
Солнечногорск.
В Калужской области открыли первый в России экодук
В Калужской области официально сдали первый российский экодук. Экодук — проход для животных, который возводится в рамках реконструкции федеральной дороги М3.
Реконструкция транспортной развязки на 21 км автомобильной дороги «Урал» от Москвы до Рязань, Пензу, Самару, Уфу до Челябинска
М4 Дон 1250-1383 км
М4 Дон 1250-1383 км
Подпорная стена дороги «Тула-село Торхово»
Компания Славрос приняла участие в строительстве дороги Тула-село Торхово. На объекта под торговой маркой Славрос были поставлены.
Волгоград Арена
ООО «НПК Славрос» поставил геосинтетические материалы на Волгоград Арену.
Обход г. Калуги на участке Анненке — Секиотово г. Калуга. Строительство
Cтроительство транспортного обхода Калуги на участке д. Секиотово – д. Анненки с мостом через реку Оку в Калужской области
Капитальный ремонт автомобильной дороги Р-119 Орел – Ливны – Елец – Липецк – Тамбов
Компания Славрос приняла участие в капитальном ремонте автомобильной дороги Р-119 Орел – Ливны – Елец – Липецк – Тамбов на участке км 368+000 – км 377+000.
Реконструкция автомобильной дороги 1Р 351 Екатеринбург — Тюмень
Завершена реконструкция автомобильной дороги 1Р 351 Екатеринбург — Тюмень на участке км 148+900 — км 168+000 (Камышлов — граница Тюменской области).
Технология устройства откосов дорог
Предлагаемое изобретение относится к области транспортного строительства и может быть использовано для укрепления откосов и основной площадки земляного полотна на участках с балластными углублениями. Формирование и развитие балластных углублений основной площадки сопровождается накоплением воды в теле земляного полотна, что может привести к сползанию откоса и потере устойчивости грунтового массива.
Известны способы ликвидации балластных углублений планировкой или заменой грунтов основной площадки. Такие меры являются весьма эффективными, однако они связаны со значительными финансовыми потерями, так как требуют закрытия движения на перегоне.
Известен способ ремонта земляного полотна, при котором осуществляют отвод накопленной в земляном полотне воды посредством устройства дренажных скважин [Справочник по земляному полотну эксплуатируемых железных дорог. Под ред. А.Ф. Подпалого, М.А. Чернышева, В.П. Титова. — М., Транспорт, 1987. — С.254-255].
Среди недостатков способа следует выделить самотечное удаление воды, не позволяющее осушить балластное углубление и возможность недопустимой осадки пути за счет образовавшихся пустот и пор в грунтах земляного полотна. Возможен также процесс суффозии — вынос более мелких частиц грунта вместе с удаляемой водой. Другим серьезным недостатком известного способа является то, что осушение земляного полотна не решает вопрос о повышении устойчивости откоса земляного полотна, сниженной в процессе развития балластного углубления.
Известен способ укрепления земляного полотна устройством дренажей, одновременно являющихся армирующими элементами. Способ основан на использовании устройства, включающего размещенную в теле земляного полотна дренажную трубу, снабженную водозаборным устройством, и оголовок, жестко соединенный с дренажной трубой и погруженный в тело откоса. При этом оголовок выполнен в виде анкерного элемента [Патент РФ №2305730 «Устройство для укрепления откосов земляного полотна»]. Использование оголовка в виде анкерного крепления, по мнению авторов, позволяет укрепить откосы земляного полотна.
Известный способ не обеспечивает полного осушения балластного углубления, так как удаление влаги происходит в самотечном режиме. Кроме того, оставшиеся после осушения поры заполнены воздухом, что может вызвать просадки основной площадки земляного полотна. В результате земляное полотно не будет находиться в стабильном состоянии длительное время.
Известен способ ремонта железнодорожного земляного полотна, включающий изготовление дренажных скважин, погружение инъекторов, принудительное удаление воды из полостей земляного полотна за его пределы через дренажные скважины путем направленного нагнетания через инъекторы твердеющего раствора в сторону дренажных скважин [Патент РФ №2277616 «Способ ремонта железнодорожного земляного полотна»]. Данный способ позволяет обеспечить эффективное удаление влаги из балластного углубления с одновременной заменой ее твердеющим раствором, что обеспечивает дополнительную прочность и водонепроницаемость основной площадки. Данный способ не решает вопрос укрепления откосов, что приводит к увеличению трудоемкости и соответственно стоимости ремонта. Кроме того, затвердевший раствор подвержен потере прочности во времени.
Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение эффективности способа с одновременным упрочнением земляного полотна.
Это достигается за счет того, что в способе укрепления земляного полотна, включающем изготовление дренажных скважин, принудительное удаление воды из полостей земляного полотна за его пределы через дренажные скважины путем направленного нагнетания твердеющего раствора в сторону дренажных скважин, предварительно в тело земляного полотна осуществляют установку армирующих анкерных элементов, причем их установку осуществляют поярусно и под углом друг к другу с образованием пространственной решетки.
В качестве армирующего анкерного элемента возможно использовать стальную, композитную (базальтопластиковую, стеклопластиковую и т.д) трубу, инъектор с теряемым наконечником. В качестве инъекционного материала целесообразно применять твердеющий раствор на основе цементного вяжущего.
Сущность предлагаемого способа укрепления откосов земляного полотна поясняется чертежами и примером его использования.
На фиг.1 изображена операция по нагнетанию твердеющего раствора. На фиг.2 изображена схема расположения верхнего яруса армирующих анкерных элементов (вид сверху).
Реализация предлагаемого способа ремонта железнодорожного земляного полотна осуществляется в следующей последовательности.
На откосе земляного полотна 1 (фиг.1 и 2) монтируется стартовое устройство пневмоударной машины (ПУМ) с выставлением проектного угла забивки. Затем производится забивка армирующих анкерных элементов 2 до проектной отметки. Забивка производится в нескольких ярусах под углом друг к другу с образованием пространственной решетки. С целью освобождения пространства для выхода наконечника (при использовании в качестве армирующего анкерного элемента инъектора с теряемым наконечником), армирующие анкерные элементы выдергиваются на 100 мм. После этого изготавливаются дренажные скважины 4 и монтируется водосборный коллектор 6, а затем осуществляют нагнетание твердеющего раствора 3 с одновременным извлечением анкерного элемента 2 вплоть до поглощения грунтом проектного объема твердеющего раствора. При этом происходит удаление воды 5 из обводненной зоны 7 земляного полотна с одновременным замещением ее твердеющим раствором 3. После этого армирующие анкерные элементы 2 добиваются до проектной отметки. Со временем раствор 3 затвердевает, объединяя собой все армирующие анкерные элементы 2 в единый каркас, обеспечивающий дополнительное сопротивление грунтового массива сжимающим и сдвигающим воздействиям.
Также существует возможность достижения указанного технического результата путем использования армирующих анкерных элементов с глухим наконечником и перфорированной частью. В этом случае работы выполняются в следующем порядке.
На откосе земляного полотна 1 монтируется стартовое устройство пневмоударной машины (ПУМ). Затем выполняется забивка армирующих анкерных элементов 2 до проектной отметки, длина перфорированной части которых равна проектной длине проработки грунтового массива. Забивка выполняется в нескольких ярусах таким образом, чтобы армирующие элементы образовывали в одном ярусе забивки решетку. После чего изготавливаются дренажные скважины 4 и монтируется водосборный коллектор 6. Следующим этапом производится приготовление твердеющего раствора на основе цементного вяжущего. Нагнетание твердеющего раствора 3 производится вплоть до поглощения грунтом проектного объема. При этом происходит удаление воды из обводненной зоны 5 земляного полотна с одновременным замещением ее твердеющим раствором. Со временем раствор затвердевает, объединяя собой все армирующие анкерные элементы 2 в единый каркас, обеспечивающий дополнительное сопротивление грунтового массива сжимающим и сдвигающим воздействиям.
Пример. Выполнялся ремонт 12-метровой насыпи участка железнодорожной линии Междуреченск — Тайшет на 961 км Красноярской железной дороги. Необходимость усиления возникла в связи с развитием дефектов откосов земляного полотна.
Укрепление грунтов откосной части земляного полотна выполнялось забивкой армирующих анкерных элементов, в качестве которых использованы трубы с внутренним диаметром 40 мм в нескольких ярусах с откоса под углом 45° с шагом 1,5 м таким образом, что бы в горизонтальной плоскости каждого яруса образовывались решетки из них. Армирующие элементы забивались в тело насыпи с помощью пневмоударного механизма (ПУМ).
После погружения армирующих элементов осуществлялось направленное нагнетание твердеющего раствора. Исходный состав компонентов на 1 м 3 раствора: песок — 1000 кг, глина — 200 кг, цемент М400 — 200 кг, пластификатор — 1,5 кг. Нагнетание производилось с одновременным извлечением армирующих элементов, затем армирующие элементы были добиты до проектной отметки.
По окончании работ установлено инструментальное наблюдение за деформациями откоса. В настоящее время подвижек закрепленного грунтового массива не наблюдается.
Использование предложенного способа ремонта железнодорожного земляного полотна позволяет значительно повысить качество и эффективность проводимых работ за счет отвода избыточной влаги под давлением нагнетаемого раствора и создания армирующего каркаса, повышающего сопротивляемость грунтового массива сжимающим и сдвигающим нагрузкам.
Bau-enginer
- Литература
- Инженерная геодезия
- Автомобильные дороги, мосты, транспортные тоннели
- Математика
- Механика грунтов
- Строительство зданий и сооружений
- Строительные конструкции
- Статьи
- Прочие статьи
- Программы
- Норм. документы
- Шпаргалки
- Помощь
- Карта сайта
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
|---|---|---|---|---|---|---|
| « Май | ||||||
| 1 | 2 | 3 | ||||
| 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
| 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
| 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | |
Планировка земляного полотна насыпей и выемок, конусов и откосов
Планировка площадей. Состав и виды работ по планировке грунтовых поверхностей по заданным отметкам устанавливается проектом в зависимости от назначения планируемых площадей в общих геометрических параметрах автомобильных дорог и аэродромов, их инфраструктуры.
При планировке грунтовых площадей для конструктивных элементов, непосредственно работающих под нагрузками (грунтовые покрытия аэродромов, грунтовые элементы дорожного комплекса, грунтовые части летного поля), в состав планировочных работ включают следующие технологические операции: выравнивание бульдозером с допустимым отклонением от проектных отметок ±10 см (предварительный этап планировки), уплотнение катками с одновременным выравниванием автогрейдером (окончательная планировка). При необходимости устройства дерново-травяных покрытий по спланированной поверхности нанесение и обработка почвенного слоя производится с учетом агротехнических требований к запланированному посадочному материалу.
При планировке грунтовых поверхностей для целей благоустройства, улучшения стока (рекультивированные выработки, территории между сооружениями, резервные площади) в состав работ включаются: выравнивание бульдозером или грейдером с нанесением при необходимости почвенного слоя заданной толщины, предусмотренной проектом.
Планировочные работы при сооружении земляного полотна включают: планировку основания перед началом отсыпки; планировку отсыпаемых слоев до уплотнения и после уплотнения с приданием поперечных уклонов; планировку обочин, конусов и откосов.
На предварительном этапе планировки применяются бульдозеры класса тяги 100-150 кН. Рабочие отметки предварительной планировки должны назначаться с учетом запаса объемов грунта на осадку при уплотнении, величина которого назначается по результатам пробного уплотнения. На участках, где грунты по трудности разработки не соответствуют бульдозерным работам, предварительно осуществляют рыхление грунта при помощи рыхлителей.
Окончательная планировка производится после завершения всех земляных работ и устройства коммуникаций. Планировка выполняется грейдерами или длиннобазовыми планировщиками в едином потоке с уплотнением катками. Допускаемые отклонения от проектных отметок устанавливаются в соответствии с требованиями СНиП 3.06.03-85 в зависимости от назначения планируемых поверхностей и площадок.
Планировка откосов. Основным действенным мероприятием, направленным на обеспечение местной устойчивости склонов и откосов, является укрепление их поверхности. Выбранные конструкции должны предотвратить или не допустить (а в некоторых случаях обеспечивать последовательно совместный эффект) развитие деформаций локального скольжения, оплывин, сплывов, эрозии.
Тип конструкции укрепления необходимо выбирать прежде всего в зависимости от общих задач, которые решаются для реализации намеченного принципа обеспечения устойчивости геотехнической системы «земляное полотно — элемент рельефа». Выбор конструкции обусловлен рабочей отметкой земляного полотна, крутизной склона или откоса, показателями физико-механических свойств грунтов, наиболее опасными погодно-климатическими воздействиями, а также гидрологическим режимом подтопления в случае подтопляемых склонов и откосов.
Все конструкции укрепления откосов и склонов в зависимости от их функции по защите грунта от внешних силовых и погодно-климатических воздействий могут быть разделены на три группы:
биологические типы , предназначенные для зашиты откосов и склонов от эрозии, сплывов, оплывин в районах с благоприятными грунтовыми и климатическими условиями;
несущие конструкции , предназначенные для компенсации сдвигающих усилий, возникающих в грунте поверхностных слоев откосов и склонов, а также силовых воздействий паводковых и поверхностных вод;
защитные и изолирующие конструкции , которые должны изолировать поверхностные слои грунта склона или откоса от температурных воздействий, впитывания атмосферных осадков, отводить грунтовые воды.
Для защиты склонов и откосов неподтапливаемых насыпей, сухих (нескальных) выемок в благоприятных климатических и грунтовых условиях, а также подтапливаемых насыпей при скорости течения менее 0,6 м/сек и в отсутствии волн в качестве основного типа укрепления рекомендуются конструкции первой группы. Дерновый покров следует использовать для укрепления откосов только при его наличии в непосредственной близости от строительного объекта и в случае экономической целесообразности.
Для укрепления склонов и откосов неподтапливаемых насыпей, сложенных глинистыми грунтами, легко выветривающимися скальными породами, грунтами особых разновидностей, переувлажненными грунтами, откосов подтапливаемых насыпей, а также выемок и склонов с водоносными горизонтами можно применять конструкции трех групп. Их комбинируют между собой в зависимости от инженерно-геологических условий строительства на основе технико-экономического сравнения вариантов с учетом времени действия защиты.
Основной принцип использования всех конструкций укрепления — обеспечить устойчивость и стабильность грунта в пределах активной зоны путем регулирования интенсивности ее образования и конечного значения при помощи защитных или изолирующих конструкций, несущих типов конструкций, компенсирующих уменьшение прочности грунта в пределах активной зоны; комбинацией этих способов.
Каждый из указанных типов конструкций имеет свою область применения в зависимости от типа склона, его предыстории, откоса земляного полотна и эффекта зашиты. Когда речь идет об укреплении откосов, особенно высоких насыпей, глубоких выемок или выемок, образованных в результате подрезки склона, то на их поверхности необходимо в кратчайшие сроки создать травяной покров, используя комплексные и комбинированные решения, например, решетчатые конструкции с гидропосевом трав при одновременной высадке кустарников, синтетические сетчатые материалы и др.
Решетчатые конструкции являются весьма действенным типом укрепления, обеспечивающим немедленный эффект зашиты. При этом следует иметь в виду, что выбор конструкций и технологии их строительства должен быть направлен на создание условий, препятствующих эрозии и выветриванию.
Окончательная планировка поверхности земляного полотна на отметках рабочего слоя (низа дорожной одежды) с приданием поперечных уклонов и доуплотнением поверхностного слоя, а также планировка и укрепление откосов насыпей производится после полного выполнения проектного очертания насыпи или выемки.
В зависимости от рабочей отметки планировка ведется путем срезки грунта бульдозером класса тяги 100 кН или автогрейдером тяжелого типа с откосником и удлинителем отвала, откосопланировщиком или экскаватором с двухотвальным скребком (планировочной рамой, ковшом). Выбор машин для планировки и уплотнения поверхности производится согласно табл. 2. Планировку подсыпкой на взрыхленную поверхность производят как исключение на малых площадях и при условии последующего уплотнения этих мест.
При планировке с одновременной срезкой грунта и перемещением его вниз на первом этапе выравнивают надоткосные площадки, оформляют бермы в соответствии с разбивкой. Сопряжение поверхности откоса с верхней площадкой земляного полотна выполняют на заключительном этапе.
Планировку откосов насыпей или выемок до 1,5 м осуществляют 2-4 проходами тяжелого автогрейдера или бульдозера с откосниками и удлинителями отвала. Срезаемый с откоса грунт используется для рекультивации боковых резервов или его собирают в штабели для перемещения в обочины насыпи, на съездах и других целей. При этом срезаемый грунт не должен мешать водоотводу.
| Машины | Высота откоса, м | Крутизна откоса | Производительность в смену, м 2 | Потребность в машинах на 1000 м 2 откоса, маш.-смен |
| Планировка откосов | ||||
| Бульдозер универсальный | 1-3,5 | 1:1,5 (1:2) | 7000 | 0,14 |
| Бульдозер универсальный класса тяги 100 кН | 6-12 | 1:2 (1:3) | 8900-10000 | 0,10 |
| Автогрейдер тяжелого типа с откосником и удлинителем отвала | 3,5 | 1:1,5 (1:2) | 5000 | 0,20 |
| Экскаватор-планировщик | до 12 | 1:1,5 | 2400 | 0,42 |
| 6-10 | 1:1,5 | 3200 | 0,31 | |
| Уплотнение грунта | ||||
| Виброкаток или виброплита, навешенные на стрелу экскаватора | до 6 | 1:1,5 (1:3) | 4250-5000 | 0,20 |
| То же | 12 | 1:1,5 (1:2) | 5000-5300 | 0,20 |
Планировку откосов насыпей или выемок до 6 м осуществляют откосопланировщиком с нижней стоянки, а откосов до 12 м с верхней и нижней стоянок. Ширина планируемого участка откоса с одной стоянки должна быть не более 2 м, а перекрытие — 0,5 м. Планировка откосов от 6 м до 12 м ведется с использованием экскаватора-планировщика. Планировка откосов высотой более 12 м выполняется в процессе устройства каждого яруса.
Пологие откосы (крутизной 1:2 и положе) планируют с помощью бульдозеров, перемещающихся по откосу сверху вниз с принудительно опущенным отвалом (при гидравлическом управлении) или задним ходом снизу-вверх с отвалом, свободно опущенным на грунт (при канатном управлении). При этом его отвал не должен наполняться грунтом более чем на 2/3 высоты.
Для обеспечения уплотнения откосной части насыпей высотой более 6 м рекомендуется в процессе ее сооружения увеличивать ширину уплотняемых технологических слоев на 0,3-0,5 м с каждой стороны с последующей в процессе планировки срезкой лишнего грунта с откоса и перемещением его на последующие захватки.
