Галащенко-ПЗ (1208828), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Мелкий песок отфильтровывает илистоглинистые грунты, а геотекстиль - песок, предотвращая его смешивание с балластом. Достаточная для эффективной фильтрации толщина защитного песчаного слоя составляет 15 мм, но из практических соображений его укладываютИзм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист17толщиной не менее 50 мм. Такое решение допустимо на влажных грунтах привысоком уровне грунтовых вод и даже в условиях артезианских грунтовых вод,которые могут иметь место, например, в выемках.Армирующий эффект при использовании традиционных марок нетканогогеотекстиля является крайне незначительным. При необходимости, для повышения армирующего эффекта могут использоваться нетрадиционные виды геотекстиля с повышенными физико-механическими характеристиками и высокой(600-1200 г/см2) поверхностной плотностью, а также геокомпозитные материалы, изготовленные дублированием плоской георешетки (геосетки) с нетканымгеотекстилем.1.2.
Георешетка плоская (геосетка)Георешетка плоская (геосетка) - полимерный (геосинтетический) материал, состоящий из воспринимающих напряжение элементов (рёбер) с отверстиями размером, достаточным для проникновения частиц окружающего грунта, камня или другого геотехнического материала. Основные функции георешёток - армирование и разделение.По способу производства георешетки можно разделить на три вида: экструдированные, тканые и сварные. Экструдированные георешётки производятся из толстого перфорированного листа полиэтилена или полипропилена, растягиваемого для создания отверстий и улучшения прочностных характеристикрёбер и узлов.
Тканые георешётки производятся из полимерных волокон(обычно из полиэстера или полипропилена), ткутся в виде сетки и покрываютсясверху полимерным лаком или битумом. Сварные георешётки производятся путём сплавления стыков полимерных полосок.Для армирования конструкций автомобильных и железных дорог наибольшее применение нашли именно экструдированные георешётки, которыеделятся на два типа: двухосные и одноосные.
На рисунке 1.2 показаны два вышеперечисленных типа георешёток.Изм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист18абРисунок 1.2 - Конструкции двухосных (а) и одноосных (б) георешетокОдноосные решётки производятся путём растягивания перфорированноголиста экструдированного полиэтилена высокой плотности в одном направлениипри соблюдении особых технологических условий изготовления, необходимыхдля ориентации длинных полимерных молекул в направлении нагрузки.
В результате получаемое изделие обладает повышенными прочностными характеристиками в одном направлении при минимальной ползучести: разрывнаяпрочность составляет от 25 до 110 кН/м. Одноосно ориентированные решетки,эффективно работающие при направленной нагрузке, применяются в железнодорожном строительстве, главным образом, при возведении крутых откосов ивыемок, при строительстве насыпей на слабых грунтах.Двухосные решётки производятся путём растягивания перфорированноголиста полипропилена в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В результате получается продукт с высокими (20-45 кН/м) прочностными параметрами в двух направлениях.
Ячейки такой решетки имеют квадратную или прямоугольную форму. Двухосные решетки главным образом применяются дляукрепления земляного основания и подбалластного слоя.На сегодняшний день экструдированные георешетки, производимые различными компаниями, выпускаются в виде рулонного материала и отличаютсямногообразием форм и размеров. Они, как правило, имеют отверстия прямоугольной или эллиптической формы размером от 25 до 160 мм, при этом отвер-Изм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист19стия занимают более 50% общей площади георешётки.
Толщина ребра составляет 0,5-1,5 мм, в узлах - около 2,5-5,0 мм.Материалы георешетки не восприимчивы к гидролизу, воздействию водных растворов кислот, щелочей, солей, а также к бензину и дизельному топливу, устойчивы к ультрафиолетовым лучам, не растрескиваются под воздействием агрессивной окружающей среды. Их расчетный срок службы составляет до120 лет.На Западе ведущей компанией по производству экструдированной георешетки является Британский холдинг "Tensar", в России - ООО "СлавросГеосинтетика", ОАО "Сибур-Холдинг".В настоящее время существует два способа их укладки:1. Укладка внутрь балластного слоя, что на практике обеспечиваетпродление межремонтного цикла, т.е.
промежутка времени между операциямиочистки и замены балласта.2.Укладка на верхний слой слабого основания для увеличения несущейспособность слабых подстилающих грунтов основания. В этом случае она, какправило, используется совместно с геотекстилем.Принцип действия двуосных решеток представлен на рисунке 1.3.Когда частицы заполнителя, например, балласта или подбалластного слояуплотняются поверх георешетки, они частично проникают через решетку и, задерживаясь в отверстиях, обеспечивают прочное и надежное сцепление.Это сцепление препятствует горизонтальному сдвигу частиц заполнителя,что ограничивает боковое перемещение материала под воздействием вертикальных нагрузок.
На практике это выражается в снижении скорости осадки.Высокий модуль упругости решетки обеспечивает ее повышенную жесткостьпри незначительных (2%) растягивающих деформациях. Для эффективной стабилизации важно соблюдать определенные соотношения между размером ячеекгеорешетки и крупностью зерен укладываемого поверх нее материала заполнителя.Изм.
Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист20Рисунок 1.3 - Иллюстрация принципа работы двухосных георешетокв дорожных слояхКроме того, важнейшими характеристиками георешеток являются прочность узлов, а также форма и жесткость ребер.1.3. Пространственные (объемные) георешеткиОбъёмные георешетки представляют композиции на основе гибкихкомпактных модулей, состоящих из полиэтиленовых лент или изготовленныхиз полиэфирных нетканых материалов (волокон), скрепленных металлическимискрепками или сшивкой механическим степлером. Их классификация приведена в руководствах [3,4]. Площадь одного модуля в зависимости от типа объёмной решётки может доходить до 150 м2.Конструкция укрепления с использованием модулей объемных георешетки проста и технологична.
Она позволяет изменять в широком диапазоне размеры и объем ячеек, также материал для заполнения.Наиболее распространенным типом пространственных георешеток являются объемные пластиковые георешетки из полиэтиленовых лент. В общемслучае конструкция такого типа представляет собой комплект полиэтиленовыхлистовых полос соединенных серией смещенных сварных швов на всю глубинуИзм.
Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист21ячейки (рисунок 1.4). Такие решетки нашли широкое применение в дорожном ижелезнодорожном строительстве как в России, так и на Западе. Из зарубежныхнаиболее известны решетки Geoweb Armater, Tenweb, Prestorus, Wolta, Tenax,Webtec, Неовеб,"Геосот-Пинема", из отечественных - такие марки, как "Прудон-494", "СТ" , "Дорпласт", "Сармат-П", "Геостаб" и др.Рисунок 1.4 - Конструкция объемных пластиковых георешетокиз полиэтиленовых лентВ качестве прототипа всех выпускаемых пластиковых объёмных георешёток служат варианты объёмных модулей Geoweb (США), которые были разработаны в конце 70-х годов фирмой Presto Product Company на основе исследований специальной лаборатории Инженерных войск США.Георешетка представляет собой модульную сотовидную конструкцию изсварных полиэтиленовых полос с высокой прочностью на растяжение.
В конструкции используются гладкие или рифленые ленты толщиной от 1,3 до 2,0 ммиз высокопрочного полиэтилена. Наличие рифленой поверхности необходимодля повышения трения с материалом заполнителя. Ленты соединены между собой с помощью ультразвуковой сварки линейным практически герметичнымшвом, что в ряде случаев затрудняет фильтрацию влаги в армируемом слое.Для улучшения дренирующих свойств стенки георешетки перфорируют, приэтом относительная доля площади отверстий составляет от 10 до 16% в зависимости от марки георешетки.Перфорация также обеспечивает дополнительное увеличение трения с заполнителем и используется для установки тросового крепления.
Некоторые ти-Изм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист22пы решеток имеют выступы (треугольные, трапециидальные, овальные) по одному из краев ленты для лучшего сцепления с грунтом.Содержание в полиэтилене 2 % сажи предотвращает окисление материалапод воздействием солнечной радиации.
Лабораторные исследования показали,что решетка сохраняет свои свойства в течение 40 лет даже под воздействиемсолнечных лучей, кроме того, высокая химическая стойкость материала обеспечивает длительную работу при контакте со средами кислотностью рН от 4 до11.Георешетки Geoweb высотой от 0,1 до 0,3 м и с различными размерамиячеек выпускаются фирмой Presto Product (США). Аналогичные конструкциивыпускаются и России. Для примера приведем характеристики пространственной ячейки «СТ», производимой компанией "Диалог СТ" (таблица 1.3).Вопрос физико-механических и эксплуатационных характеристик пространственных решеток будет подробно рассмотрен в отдельном разделе настоящей работыВ железнодорожном строительстве использование пространственныхгеорешеток преследует две основные задачи:1.
укрепление откосов выемок и насыпей полотна;2. укрепление (армирование) верхнего несущего слоя слабого земляногооснования.Принцип объемного армирования заключается в следующем. При заполнении ячеек георешетки различными зернистыми материалами происходит изменение напряженно-деформационного состояния заполнителя за счет стенокячейки, которые ограничивают горизонтальное перемещение частиц.
По сравнению с рулонными армирующими георешетками, жесткость пространственнойгеорешетки значительно выше, что позволяет на несколько порядков уменьшить остаточные деформации от прилагаемых нагрузок. Кроме того, использование сотовой армирующей структуры позволяет значительно увеличить сопротивление сдвигу заполнителей, в том числе, и для случаев применения некачественных материалов-заполнителей.Изм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист23Таблица 1.3 - Геометрические размеры и масса пространственной георешетки"СТ"Длина в разМаркаВысота,вернутомммсостоянииВ,±100, ммДлина вКол-воячеек поширинеКол-во ячеек по длинеПлощадь в раз-сложенномвернутом со-упакованномстоянии, S, м2состоянии В,Масса,кгммСТ 50/200_1030506200103014,8810815,0СТ 50/400_0520508000052019,20729,7СТ 75/200_1030756200103014,8810820,9СТ 75/400_0520758000052019,27214,0СТ 100/200_10301006200103014,8810829,3СТ 100/400_05201008000052019,207218,9СТ 150/200_10301506200103014,8810841,9СТ 150/400_05201508000052019,207228,0СТ 200/200_10302006200103014,8810858,6СТ 200/400_05202008000052019,207237,8СТ 50/200_1030П506200103014,8810813,0СТ 50/400_0520П508000052019,20728,4СТ 75/200_1030П756200103014,8810819,0СТ 75/400_0520П758000052019,207212,7СТ 100/200_1030П1006200103014,8810826,0СТ 100/400_0520П1008000052019,207216,8СТ 150/200_1030П1506200103014,8810838,0СТ 150/200_0520П1508000052019.207225,4СТ 200/200_1030П2006200103014,8810852,0СТ 200/400_0520П2008000052019,207233,6Перераспределение направленной вертикальной нагрузки на смежныеячейки значительно снижает напряжение на основание, что позволяет получитьсущественную экономию материалов за счет сокращения высоты конструкции.Изм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
