- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •1. Область применения
- •2. Основные понятия
- •3. проектные нагрузки (воздействия)
- •4. Основные материалы
- •4.1. Геосинтетические материалы
- •4.1.1. Типы геосинтетических материалов
- •4.1.1.1. Геотекстиль (GT)
- •4.1.1.2. Георешетки (GG)
- •4.1.1.3. Биотекстили и биоматы (BT)
- •4.1.1.4. Геоматы (GA)
- •4.1.1.5. Геоячейки (GL)
- •4.1.1.7. Геосинтетические материалы для дренажа (GCD)
- •4.1.1.8. Глиногеосинтетические полотна (GCL)
- •4.1.1.9. Синтетическая геомембрана (GMS)
- •4.1.1.10. Битумная геомембрана (GMB)
- •4.1.2. Свойства геосинтетических материалов и требования, предъявляемые к ним.
- •4.1.3. Испытания материалов
- •4.1.3.1. Идентификация продукции
- •4.1.3.2. Масса на единицу площади
- •4.1.3.3. Прочность на разрыв и удлинение
- •4.1.3.4. Усталостная прочность, ползучесть
- •4.1.3.5. Характеристика трения
- •4.1.3.6. Стойкость к механическим повреждениям при укладке (надежность)
- •4.1.3.7. Химическая стойкость
- •4.1.3.8. Микробиологическая стойкость
- •4.2. Наружная облицовка
- •4.2.1. Массивная наружная облицовка
- •4.2.2. Наружная облицовка из геосинтетических материалов
- •4.3. Грунт
- •4.3.1. Определение свойств грунта
- •4.3.2. Насыпной грунт
- •4.3.2.2. Требования к химическим свойствам насыпного грунта
- •4.3.3. Грунты для засыпки и обратной засыпки
- •5. Расчеты
- •5.1. Общие принципы
- •5.1.1. Доказательства внешней устойчивости (GZ IC)
- •5.1.2. Доказательства внутренней устойчивости (GZ 1B)
- •5.1.3. Расчетная прочность геосинтетика и коэффициенты
- •5.1.3.2. Коэффициенты
- •5.2. Дамбы на грунтах, обладающих малой несущей способностью
- •5.2.1. Проверка против скольжения
- •5.2.2. Проверка по разрушению грунта насыпи
- •5.2.3. Проверка на разрушение откоса
- •5.2.5. Проверка на выдергивание арматуры
- •5.2.6. Конструктивные указания
- •5.3. Основание под железнодорожные насыпи
- •5.3.1. Общие сведения
- •5.3.3. Состояние вопроса
- •5.3.4. Модуль деформации
- •5.3.4.1. Модули деформации грунта основания
- •5.3.5 Армирование геосинтетическими материалами
- •5.3.6. Определение необходимой толщины основания
- •5.3.6.2. Расчет по несущей способности
- •5.3.7. Конструктивные указания
- •5.4. Улучшение свойств оснований в дорожном строительстве
- •5.4.1. Общие сведения
- •5.4.3.1. Общие сведения
- •5.4.3.2. Принцип работы геосинтетической арматуры
- •5.4.3.3. Упрощенная модель учета действия арматуры в грунте
- •5.4.3.4. Расчет по механическим свойствам геосинтетика
- •5.4.3.5. Расчеты геосинтетиков по фильтрационным требованиям (способность удерживания грунта)
- •5.4.4. Указания по установке и укладке
- •5.4.4.1. Геосинтетические материалы
- •5.4.4.2. Грунт засыпки
- •5.5. Устройство армированных фундаментных подушек
- •5.5.1. Общее понятие
- •5.5.2. Основные принципы
- •5.5.3. Строительные материалы
- •5.5.3.1. Насыпной грунт
- •5.5.3.2. Арматура
- •5.5.4. Расчеты
- •5.5.4.1. Внешняя устойчивость
- •5.5.4.2. Внутренняя устойчивость
- •5.5.5. Указания по проектированию и конструированию
- •5.5.5.1. Принцип конструирования
- •5.5.5.2. Расположение арматуры
- •5.5.5.3. Длина арматуры
- •5.5.5.4. Габаритные размеры фундаментной подушки
- •5.5.5.5. Устройство фундаментной подушки
- •5.6. Откосы
- •5.6.1. Понятия
- •5.6.2. Доказательство устойчивости
- •5.6.2.1. Исходные данные
- •5.6.2.2. Противостоящие (сопротивляющиеся) величины
- •5.6.2.3. Линии скольжения и механизмы разрушения
- •5.6.2.4. Методы расчетов
- •5.6.3. Эксплуатационная пригодность
- •5.6.5. Проектные и конструктивные указания
- •5.6.5.1. Установка геосинтетика
- •5.6.5.2. Перекрытие внахлест
- •5.6.5.3. Монтаж наружной облицовки и насыпного грунта
- •5.6.5.4. Дальнейшие конструктивные указания
- •5.7. Подпорные конструкции
- •5.7.1. Понятия
- •5.7.2.1. Геометрические рекомендации по проектированию
- •5.7.2.2. Проектирование при учете зоны равновесия в грунте
- •5.7.2.3. Расчет устойчивости вдоль возможных линий скольжения
- •5.7.3. Эксплуатационная пригодность
- •5.7.4. Доказательство соединения с наружной облицовкой
- •5.7.4.1. Растягивающие усилия в наружной облицовке
- •5.7.4.2. Наружная облицовка из готовых элементов
- •5.7.4.3. Наружная облицовка из обернутых армирующих слоев
- •5.7.5. Указания по проектированию и строительству
- •5.7.5.1. Основание
- •5.7.5.2. Дальнейшие конструктивные указания
- •5.8. Сооружения для депонирования отходов
- •5.8.1. Общие положения
- •5.8.2. Изолирующие системы
- •5.8.3. Доказательства
- •5.8.3.1. Доказательства против скольжения
- •5.8.3.2. Устойчивость арматуры к разрушению
- •5.8.3.3. Анкерное крепление
- •5.8.4. Восприятие распорных усилий
- •5.8.5. Проектные и конструктивные указания
- •5.8.5.1. Тело отходов
- •5.8.5.2. Одиночные сооружения
- •5.8.5.3. Выбор арматуры
- •5.8.5.4. Расположение арматуры в анкерной траншее
- •5.8.5.5. Прочие конструктивные указания
- •6. Испытания и контроль
- •6.1. Общие сведения об испытаниях
- •6.2. Материалы
- •6.2.1. Строительный грунт и основание
- •6.2.2. Описание изделий
- •6.3. Обеспечение качества
- •6.3.1. Самоконтроль, внутренние испытания и контрольные испытания
- •6.3.2. Внешний контроль
- •6.4. Расчеты и доказательства
- •6.4.1. Внешняя устойчивость
- •6.4.2. Внутренняя устойчивость
- •6.4.3. Дополнительные доказательства
- •6.5. Контроль после завершения работ
- •Список рекомендуемой нормативной литературы
- •Библиографический Список
- •Приложение 1
- •Примеры расчета
- •А5 Армированный склон [38]
- •А 5.1. Пример армированного склона
- •А 5.1.3. Внутренняя устойчивость
- •Приложение 2
- •Коэффициенты частичной безопасности для воздействий и результатов воздействий
- •Приложение 3
- •Коэффициенты частичной безопасности для сопротивлений
- •Приложение 4
- •Перечень символов
- •Приложение 5
- •Перечень примененных символов и обозначений
чтобы гарантировать ровную укладку без складок. Если ширины материала в поперечном направлении недостаточно, необходимо выдерживать минимальный нахлест 50 см.
Ширина укладки составляет минимум 4,5 м на рельсовый путь при двухпутной колее, причем эту ширину необходимо отсчитывать от оси пути. На одноколейном участке необходимо выдерживать ширину укладки минимум 5,0 м, причем арматурное полотно должно располагаться на земляном полотне соосно по отношению к оси рельсового пути.
Уложенные полотна геосинтетического материала нужно защищать против ветрового воздействия.
Материал несущего слоя основания следует укладывать, разравнивать и уплотнять со стороны соседних рельсовых путей или с головной части методом надвига. Непосредственное движение строительных машин или транспортных средств по геосинтетику недопустимо.
5.4.Улучшение свойств оснований в дорожном строительстве
5.4.1. Общие сведения
Данная глава рассматривает использование геосинтетических материалов для улучшения свойств грунтового основания автомобильных дорог как с жестким (разд. 5.4.2), так и мягким (усовершенствованным) типом покрытия (например, построечные и внутрихозяйственные дороги – разд. 5.4.3).
У автомобильных дорог с жестким типом покрытия тело дорожной насыпи или грунтовое основание армируется геосинтетическими материалами, что значительно улучшает их свойства. Геосинтетическая арматура устанавливается как в слоях, так и под ними.
То же самое касается и дорог с нежестким (усовершенствованным) типом покрытия. В этом случае, при технически правильном решении по устройству армированных слоев в теле насыпи при передаче транспортных нагрузок от подвижного транспорта обеспечивается совместная работа геосинтетика
53
с окружающим грунтом, что приводит к увеличению несущей способности и снижению деформативности. Вследствие этого транспортные нагрузки лучше распределяются в грунтовом массиве насыпи и, соответственно, снижается нагрузка на нижележащие грунты или конструкции.
5.4.2. Улучшениегрунта основаниядорог с жестким покрытием
В случае, если предполагается, что проектируемое земляное полотно не обладает требуемой несущей способностью (Еv2 менее 45 МН/м2), то существует возможность улучшения свойств основания посредством его армирования (рис. 5.9).
Рис. 5.9. Армирование улучшаемого слоя основания
При выполнении строительных работ необходимо помнить о том, что наряду с функцией армированиягеосинтетики обладают функцией разделения слоев грунта – сепарацией. Сепарация обеспечивает преимущества как при выполнении строительных работ (например, ускорение консолидации, предотвращение перемешивания слоев основания) так и при эксплуатации дороги.
54
Для этого рекомендуется, в соответствии с имеющимся практическим опытом, уложить геосинтетик по всей поверхности. Повышение несущей способности или уменьшение необходимой толщины улучшаемых слоев грунта не может быть достигнуто только за счет разделительных свойств геосинтетика.
Подробности об ассортименте и укладке геосинтетических материалов как разделительного элемента изложены в памятке «Геотекстиль и георешетки в земляных работах дорожного строительства» [1].
Использование геосинтетической арматуры рекомендуется тогда, когда из конструктивных (или эксплуатационных) соображений при малой несущей способности грунтового основания необходимо уменьшить толщину слоя насыпи или дорожной одежды.
Положительный эффект от применения геосинтетической арматуры можно ожидать при следующих условиях:
–несущая способность грунтов (модуль деформации) менее Еv2 = 30 мН/м2;
–применение армирующих геосинтетических элементов,
которые выдерживают в продольном и поперечном направлении растягивающие усилия не менее 10 кН/м, при 3 % – удлинении
всоответствии с разд. 4.1.3.3.
Внастоящее время не существует жесткого рекомендательного метода расчета толщины слоя с геосинтетическим армированием при применении различных замещающих материалов для улучшения свойств грунта, так как имеющиеся теоретические основы и практический опыт еще не достаточны. Поэтому данные положения носят рекомендательный характер и являются предварительными. Для применения геосинтетических материалов для данного типа дорожных конструкций, указанные выше условия даны в качестве ориентира, с учетом спецификации имеющихся в распоряжении строителей материалов для замены грунта. В этом случае рекомендуется выполнить пробную насыпь на строительной площадке, с целью проверки
55
достижения необходимого модуля деформации Еv2 ≥ 45 мН/м2 на поверхности улучшаемого слоя грунта.
5.4.3.Дорогиснежестким (усовершенствованным)покрытием
5.4.3.1.Общие сведения
Рекомендации настоящего раздела касаются исключительно армирования геосинтетиками при строительстве дорог с нежестким (усовершенствованным) типом покрытия. Обычно такими дорогами являются внутрихозяйственные дороги, построечные дороги или временные дороги.
В этом случае, целью применения геосинтетических армирующих материалов является улучшение эксплуатационной пригодности многослойных дорожных систем. Применение армирующих геосинтетиков в основании дорог позволяет повысить допустимые осевые нагрузки от подвижного транспорта и уменьшить деформативность дорог (например, глубину колеи при одинаковом числе проходов автомашин [11]). В определенных случаях возможно устройство пересечений железнодорожных путей с шоссе только при условии применения геосинтетической арматуры [12].
5.4.3.2. Принцип работы геосинтетической арматуры
Опыт успешного применения геосинтетических материалов в строительстве в течение нескольких десятилетий показывает, что их применение может значительно расширить эксплуатационную пригодность автодорог с нежестким покрытием на слабом грунте. В зависимости от вида грунта основания применяются разделяющие (сепарационные) функции геосинтетика, благодаря которым сохраняются как свойства, так и толщина несущего слоя, и, при определенных деформациях, армирующие свойства, что позволяет воспринимать более значительные нагрузки при тех же условиях. При малой несущей способности грунта основания функция арматуры для повышения несущей способности становится главной, в то время как в грунтах с до-
56