Строительство домов
Оглавление:
Общее понятие и процесс изготовления георешетки
Георешетка принадлежит к геосинтетикам, которые предстают в виде двух- или трехмерной структуры сот. Для ее изготовления используют полосы полотен из полиэфира, ленты полиэтилена или полипропилена. Эти фрагменты соединяются при помощи высокопрочных сварных швов.
В случае растяжения рабочей поверхности происходит образование крепкого линейного каркаса, который армирует заполненные ячейки с грунтовым, песчаным материалом.
Георешетка является надежной защитой склонов, откосов и грунта от осыпания или разрушения. Чтобы избежать оползней и заиливания водных участков также применяют георешетку. Она отлично справляется с укреплением берегов. Георешетку по праву называют одним из самых долговечных материалов армирующего назначения. Максимальный срок использования георешетки превышает сто лет. Георешетка устойчива перед гидролизом, бензином, кислотами, щелочными растворами, дизельными топливом.
Во время ее изготовления происходит растягивание нагретого полиэтиленового или полипропиленового перфорированного листа при помощи специального оборудования. При этом происходит вытягивание хаотично ориентированных длинноцепных молекул в упорядоченную ориентированную структуру.
Геотекстиль используемый в процессе изготовления георешетки бывает тканным и нетканным. Для соединения полос полипропилена используется термическая или ультразвуковая сварка. Чтобы соединить полосы, выполненые из геотекстильных материалов применяют сшивание, в процессе которого образуются высокопрочные соединения.
Поэтому георешетка объемного типа отличается легкостью, мобильностью, применяется в процессе защиты строительного грунта и почвы от деформации.
Геотекстильные георешетки начинают вытеснять пластиковые и металлические аналоги, из-за удобства и простоты монтажа и небольшого веса. Для установки не требуется наличие дополнительной техники.
Основными функциями георешетки является:
Чтобы георешетку купить следует предварительно провести расчеты количества данного материала.
Георешетка цена определяется такими факторами:
Преимущества и сфера использования георешетки
Георешетка имеет широкую сферу применения. Она используется для укрепления различных сооружений как строительного, так и промышленного назначения.
Георешетка позволяет не только укрепить основания, но и уберегает верхние слоя дорожной одежды от разрушения. Например, в процессе использования георешеток для укрепления асфальтобетонного покрытия, повышается его прочность, упругость, долговечность, устойчивость перед образованием трещин и температурными перепадами.
Происходит перенаправления вертикальных нагрузок от транспортных средств на горизонтальные, таким образом увеличивается несущая способность покрытия и предотвращается появление трещин и растягивающих напряжений.
Также, георешетка полимерная способна усилить крепость и предотвратить осыпание слабого грунта.
Основное использование георешетки проявляется:
Использование георешеток в строительстве гражданского назначения приводит к:
Георешетка плоского типа применяется во время строительства или реконструкции дорог и помогает повысить качество и равномерно распределить нагрузку на автотрассу.
Использование георешетки в железнодорожном строительстве помогает усилить и укрепить грунт под железной дорогой.
В процессе строительства дорог временного назначения в отрасли нефтяной промышленности также используется георешетка. Она помогает увеличить несущие способности стенок, по которым происходит извлечение нефти.
Основные виды георешетки
Георешетки различаются по диаметру ячеек, они бывают от двадцати до сорока сантиметров. Для улучшения дренажа почвы производятся георешетки с наличием перфорированных граней ячеек.
В соотношении с материалом, из которого изготавливают георешенки выделяют:
1. Каркасная георешетка представляет собой полосы из полотна геотекстиля, которые характеризуется высокой плотностью. В сравнении с георешеткой из полиэтилена, геотекстильная георешетка имеет меньшую твердость и жесткость. Благодаря наличию такой структуры получается обеспечение хорошего дренажа и увеличивается трение с материалами заполнителями. Сфера применения ограничивается усилением плотности откосных частей, автодорог, набережных и озеленением прибережных зон.
2. Полиэфирные георешетки являются геосинтетическими материалами, которые используются для укрепления грунтов несвязного характера, таких как щебень или песок.
3. Полипропиленовые георешетки позволяют стабилизировать и укрепить грунт, который с невысокой несущей способностью.
4. Полипропиленовые георешетки решают проблему укрепления каменных материалов и грунтов, которые характеризуются наличием низкой несущей способности.
В соотношении со способом производства георешетки разделяют на:
Жесткие георешетки бывают:
Производство гибких или тканевых георешеток схоже с использованием ткацких технологий. Для их производства требуется наличие высокопрочных синтетических нитей, в завершении процесса производства их покрывают специальным поливинилхлоридным слоем, который обеспечивает защиту от ультрафиолетового излучения.
Есть еще один вид георешеток, которые изготавливают по современным технологиям, используя поливинилалкоголь. Они отличаются возможностью удлинения на три-пять процентов.
Решетки жесткого или термически склеенного вида изготавливают с использованием полос, которые располагаются перпендикулярно друг ко другу, и в месте пересечения, в процессе нагревания, склеиваются.
В данном случае предлагаем рассмотреть укладку георешетки объемного типа. Первым делом следует провести ряд подготовительных работ. Начните с проверки чертежей местности и распаковывания геотекстиля.
Следует конкретно знать какой откос планируется укрепить. Затем нужно подготовить его подошву и траншеи.
Определитесь с планом установки георешетки. Есть два способа:
В плане регламентируется метод укладки. При помощи колышков обозначьте места укладки материала. Разверните, а затем растяните георешетку.
После завершения подготовительных работ по уборке листьев, растительности и мусора следует начинать процесс установки георешетки. Рекомендуется использование защитного слоя из георешетки нетканного типа.
Его закрепляют по всей площади откоса, а фиксация производится внахлест сферху откоса в горизонтальной поверхности. В том месте, где размещается нулевая отметка, производятся работы по заглублению георешетки.
Фиксация каждого модуля происходит в центральной части при помощи пластиковых анкеров или других крепежей. Контруры устанавливаются в шахматном порядке напрямую по горизонтальной части георешетки. Модули соединяются при помощи специального пневмостеплера или анкеров. Когда процесс установки завершен, необходимо проверить ровность и правильность натяжения георешетки.
Следующий этап предполагает заполнение заранее установленных ячеек. Этот процесс напрямую зависит от условий, в которых монтируется георешетка. Если грунт находится на месте, то ним засыпают ячейки, в противном случае, следует привезти грунт для их заполнения. Для этих целей также подойдет использование щебня, бетона или смеси из нескольких грунтовых пород. Чтобы заполнить ячейки не нужно наличие специальной строительной техники, достаточно воспользоваться бульдозером или эскалатором с наличием обратного ковша.
Возможен вариант произведения выгрузки сразу в ячейки, а потом они постепенно выравниваются. Высота засыпки заполнителя, должна превышать высоту ячеек на пол метра и более.
Завершающим этапом монтажа георешетки являются работы по уплотнению заполнителя. Данный этап также зависит от типа материала и условий работы. Чтобы наполнитель быстро уплотнялся нужна постоянная влажность в процессе проведения трамбовки.
Рекомендации по установке георешетки
1. Во время установки арматурных штифов Г-образной формы в верхней части откоса или возле траншеи, не следует их устанавливать полностью в грунт. На интервал между центрами влияет тип георешетки:
2. Фиксация краев георешетки происходит с помощью крепежей в виде штифов, анкеров или других элементов.
3. Перед засыпкой обязательно проверьте каждую ячейку на полное растяжение.
4. На георешетке не должны присутствовать неровности, она должна плотно прилегать к поверхности грунта.
5. На 1 м² георешетки рекомендуется использовать три или четыре анкера, которые располагаются в шахматном порядке.
6. На высоту ячейки непосредственное влияние имеет угол наклона откоса. Если угол не превышает десяти градусов то высота ячейки составляет не более пяти сантиметров. В случае размера угла от 10 до 30 градусов. необходимо применять георешетку с размером ячейки до одного метра. При угле наклона 30-45 градусов, размер ячеек составляет полтора или два метра.
7. В процессе заполнения георешетки не разрешается раскидывать наполнитель с высоты более одного метра. А если размер ячейки составляет около 40 см, то высота подачи заполнителя не должна быть более 60 см.
8. Производите заполнение с боровки, а затем постепенно переходите к подошве.
9. Обязательно насыпайте материал, таким образом, чтобы получить его в избытке, так как после засыпки он еще будет утрамбовываться.
10. Засыпка бетона производится до верхней части, а потом он утрамбовывается, затем снова засыпается.
11. Наполнение георешетки при помощи растительного грунта составляет пять сантиметров и более, чем высота ячейки.
12. Засыпка с помощью минерального материала должна превышать уровень ячейки на два с половиной сантиметра.
Применение объемной георешетки в основании дорожной одежды
Рубрика: Технические науки
Дата публикации: 22.05.2017 2017-05-22
Статья просмотрена: 1056 раз
Библиографическое описание:
Земляк, В. А. Применение объемной георешетки в основании дорожной одежды / В. А. Земляк, А. В. Пятница. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 20 (154). — С. 20-23. — URL: https://moluch.ru/archive/154/43613/ (дата обращения: 11.11.2020).
Ни для кого не секрет, что в нашей стране преобладают сложные гидрогеологические условия. Решить проблему строительства автодорожных и железнодорожных насыпей в таких районах можно армированием основания объемными георешетками. Данный материал относится к группе геосинтетиков и активно внедряется в современные конструкторские решения.
Слабые грунты основания выражены водонасыщенными глинистыми грунтами, заторфованными участками, тиксотропными свойствами и другими особенностями. Слабым грунтом по ГОСТ Р 54476–2011 «Грунты. Методы лабораторного определения характеристик сопротивляемости сдвигу грунтов в дорожном строительстве» считается грунт, имеющий прочность на сдвиг в природном залегании менее 0,075 МПа или модуль осадки более 50 мм/м при нагрузке 0,25 МПа. При этом, согласно ГОСТ 25100- 2011 «Грунты. Классификация» по деформируемости к слабым грунтам относятся дисперсные, с модулем деформации менее 5 МПа и, в том числе, по консистенции с показателем текучести свыше 0,5 д. е.
Объемная георешетка создана специально для решения задач в сложных условиях. Свое начало геоячейки берут с 1980х гг. в США компанией Presto Products Company, а широкое применение материала, в том числе в гражданском строительстве, началось в 1991 году после военной операции «Буря в пустыне» по заказу армии США. Георешетка справилась с большими нагрузками, что обеспечило высокопроходимость тяжелой военной техники по пескам пустыни.
По ОДМ 218.3.032–2013 пространственная георешетка или геосотовый материал (далее георешетка) — это геосинтетический материал ячеистой конструкции, похожий по текстуре на пчелиные соты, образованный из полиэфирных геополос, связанных между собой высокопрочными сварными швами в шахматном порядке. В рабочем состоянии существуют разные конфигурации ячеек: 160х160; 210х210; 320х320 или 440х440 мм. Размеры ячеек, их высота и внешний вид у производителей варьируются. Выбор материала определяется его назначением, эксплуатационными нагрузками, конструктивными особенностями. Общий вид геосотового материала представлен на рисунке 1.
Рис. 1. Общая схема георешеток в рабочем состоянии: 1– сварной шов, 2 — геополосы, А и В — длина и ширина модуля, а и b — размер ячейки по диагоналям в направлении длины и ширины
Георешетки обширно применяется в конструкции дорожной одежды, при благоустройстве территории, укрепления откосов и выемок, устройства парковочных мест, в конструкции насыпей на слабых грунтах. Данный вид материала представляет собой композитную систему, работающую преимущественно на растяжение при изгибе и выполняющую функцию распределения. Механические свойства системы определяются свойствами применяемого заполнителя и геометрическими параметрами самой георешетки, создавая изгибную жесткость элемента. При этом, используя перфорированные геоленты, необходимо учитывать отверстия, понижающие прочностные показатели композитной системы.
В качестве заполнителя применяются дискретные материалы, представленные песком и щебнем разного гранулометрического состава, местным непучинистым грунтом и плодородной почвой, а также бетоном. Композитная система с бетоном представляет собой блочную систему с повышенной температурной трещиностойкостью за счет образования условных деформационных швов между ячейками.
Основными преимуществами георешетки и целями применения ее в дорожном строительстве являются:
– повышение прочностных характеристик дорожной конструкции при меньшем объеме расхода дисперсного материала в ее основании;
– замена покрытия из железобетонных плит на менее жесткую временную конструкцию, обеспечивающую движение транспортных средств на первой стадии строительства дороги на заболоченных территориях;
– повышение устойчивости основания насыпи и снижение неравномерности осадки со сведением к минимуму колееобразования, как следствие деформаций.
Рис. 2. Общий вид конструкции с применением георешетки в основании насыпи на слабом основании: 1-слой дорожного покрытия; 2-несущее основание (щебень); 3- дополнительный слой основания (песок); 4-объемная георешетка, заполненная непучинистым грунтом; 5-геотекстиль; 6- слабое основание
Существует два типовых решения применения георешетки в конструкции насыпи на слабом основании: в уровне подошвы насыпи (рис.2); многоуровневое армирование насыпи (рис.3). Последний способ также обеспечивает общую устойчивость откосов насыпи. В дополнение к основным методам возможно применение георешетки в составе гибкого ростверка совместно с другими геосинтетическими материалами при устройстве свайного основания дорожной насыпи.
Рис. 3. Общий вид конструкции с многоуровневым армированием высокой насыпи объемной георешеткой: 1- слой дорожного покрытия; 2- несущее основание (щебень); 3- объемная георешетка, заполненная непучинистым грунтом; 4- дополнительный слой основания (песок); 5- геотекстиль; 6- слабое основание
Выбор георешетки при проектировании необходимо обосновывать специальными расчетами и соблюдать конструктивные требования, одно из которых указывает, что минимальная высота георешетки в основании конструкции на слабом грунте должна быть не менее 150 мм. Расчет дорожных одежд с применением георешеток рассчитывается по трем критериям, согласно действующей нормативной документации: упругий прогиб, сдвиг, растяжение при изгибе.
Основной расчетной характеристикой является модуль упругости En, который допускается принимать при проектировании как для композитной системы в зависимости от заполнителя по Б.1 ОДМ 218.3.032–2013. Ввиду того, что эта характеристика является основополагающей при решении задачи, то возникает актуальный вопрос о точности ее определения. Для определения ее фактических значений проводят штамповые полевые испытания, но механизм взаимодействия элементов остается до сих пор достаточно сложным.
В настоящее время еще одним актуальным вопросом области применения георешетки является недостаточность обоснования проектных решений. Это в первую очередь ведет к удорожанию строительства, ввиду образования двух противоположных результатов: перерасход материала с небольшим коэффициентом полезного использования и недостаточность принятых решений, что влечет выключение материала из работы в составе конструкции. Последнее утверждение является одной из причин последующих прогрессирующих деформаций в конструкции дорожной одежды и необходимости проведения мероприятий по реконструкции.
Основополагающим условием для проверки при проектировании является обеспечение прочности геосинтетического материала при растяжении с учетом поправочных коэффициентов. Определить возникающие в конструкции растягивающие усилия можно методом численного моделирования с помощью современных программных комплексов, которые открывают большие возможности перед специалистами данной отрасли.
В завершении сказанного, имеют место следующие выводы:
– применение объемной георешетки в сложных гидрогеологических условиях является эффективным методом стабилизации конструкции дорожной одежды;
– при проектировании необходим комплексный подход к решению задачи, для должного обоснования выбора конструкции.
1. ГОСТ Р 54476–2011 «Грунты. Методы лабораторного определения характеристик сопротивляемости сдвигу грунтов в дорожном строительстве».
2. ОДМ 218.3.032–2013 «Методические рекомендации по усилению конструктивных элементов автомобильных дорог пространственными георешетками (геосотами).
3. ГОСТ 25100- 2011 «Грунты. Классификация».
4. ОДН 218.046–01 «Проектирование нежестких дорожных одежд».
5. Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах. М 2004.