Укрепление откосов георешеткой: Типовые конструкции укрепления откосов насыпей. Автодорожное строительство

Содержание

Типовые конструкции укрепления откосов насыпей. Автодорожное строительство

Противоэрозионная защита откосов насыпи

Для защиты откосов насыпи от гидроэрозии и выветривания необходимо их укрепление. Геомат Стабимат и геосетка для укрепления откосов дорог и насыпи Армостаб 3Д— противоэрозионный материал трехмерной структуры, изготавливается из полиамидных нитей высокой прочности с повышенными показателями износостойкости. Сложная трехмерная структура геомата отлично удерживает частички почвы и семена растений, увеличивая степень сцепления почвы и, следовательно, стабильность грунта.

Укрепление подтопляемых откосов насыпи


Для защиты подтопляемых откосов от размыва необходимо создание на их поверхности усиленного слоя (покрытия), повышающего устойчивость откосов к водной эрозии. Объемная георешетка ГЕО ОР — пространственная георешетка, состоящая из объемных ячеистых модулей, изготавливаемых из полиэтиленовых лент, соединеных между собой сварными швами. в зависимости от заложения откоса выбирают разновидность георешетки и материал заполнителя. Для укрепления подтопляемых откосов в качестве заполнителя, как правило, применяют щебень гранитных пород фракции 20-40 мм. При больших скоростях водного потока возможно дополнительное укрепление поверхностного слоя заполнителя распределением цементного раствора. Под георешеткой рекомендуется создавать защитный слой или обратный фильтр из геотекстильного материала МИАКОМ.

Укрепление откосов выемок  в леговыветривающихся скальных породах


Характерной особенностью легковыветривающихся скальных пород является высокая прочность в естественном залегании и быстрое разрушение откоса после вскрытия массива. При устройстве выемок в таких грунтах возможны следующие конструктивные решения: со-здание пологих откосов с уклоном 1:1,5 или создание откосов повышенной крутизны 1:1 с дополнительными мерами по их укреплению. Для укрепления крутых откосов рекомендуется использовать геокомпозитный материал Стабимат, представляющий собой композит геомата из полипропилена и полиэфирной геосетки. Увеличенные прочностные характеристики геоматериала обеспечивают надежное укрепление каменистых откосов выемок.

Укрепление откосов объёмной георешёткой

Объёмная георешётка — это трёхмерная конструкция, выполненная из полимерных или синтетических лент, состоящая из отдельных ячеек, скреплённых между собой.

Широкие возможности применения полимерных конструкций позволяют использовать их для стабилизации и укрепления поверхностей откосов водоёмов, берегов рек, дамб и валов и подпорных стенок земляных конструкций, но больше всего они востребованы в строительстве автомобильных дорог. Благодаря своей ячеистой структуре и качественным материалам изготовления, георешётки надёжно защищают откосы земляного полотна от эрозии, размывов и придают им необходимую устойчивость.

В каких случаях может применяться георешётка?

Использование объёмной георешётки в несколько раз повышает эксплуатационные свойства, надёжность элементов дорожных конструкций и качество проводимых работ.

Решение о возможности применения георешётки в строительстве дорог принимается на основе расчетов устойчивости насыпи земляного полотна и по результатам инженерно-геологических изысканий, которые подтверждают целесообразность использования объёмной геоконструкции.

Предпосылки использования георешётки возникают в нескольких случаях:

  • Когда строительство земляного полотна планируется проводиться в стесненных условиях.

  • Если есть требуется возведение высоких насыпей.

  • При использовании в сооружении земляного полотна мало прочных грунтов.

  • При крутизне заложения откосов от 5 до 45

  • В том случае, если основание насыпи подвержены влиянию грунтовых вод.

Немаловажным фактором использования различных ячеистых конструкций является их выгодная экономическая составляющая. Их цена более демократична по сравнению с использованием бетонных конструкций. Применение георешётки не требуют высоких транспортных расходов и монтируются с минимумом специальной техники.

Используя геосетку, можно значительно сократить сроки строительства, снизить расход строительных материалов и уменьшить объемы земляных работ.

Как правильно выбрать?

На подбор подходящей георешётки оказывают влияние несколько факторов.

  • Крутизна заложения откоса насыпи
  • Тип наполнителя
  • Вид основного грунта
  • Прогнозируемые нагрузки на грунтовую конструкцию.

Наиболее популярными являются изделия с размером ячейки 210*210мм. С высотой 100мм.

Для более качественного и эффективного подбора необходимой полимерной конструкции лучше всего обратиться за помощью в любую компанию по проектированию дорог. Специалисты проектных организаций проводят все необходимые расчёты, составляют сметы и предлагают наилучший вариант использования полимерной сетки.

Монтаж.

При монтаже модульных решёток применяются металлические анкеры, специальные скобы и тросы из полимерных материалов.

  1. Перед началом монтажа, необходимо уплотнить требуемый участок насыпи и организовать крепления краёв решётки у подошвы и бровки откоса. Для этого наносится специальная разметка границ укладываемых секций и вдоль бровки, и на расстоянии 0,5м. друг от друга устанавливаются металлические анкеры.

  2. При необходимости, перед георешёткой размещается специальный геотекстиль (обратный фильтр) для защиты от воздействия грунтовых вод.

  3. Затем крайние ячейки надевают на анкеры и растягивают георешётку по всей стенке насыпи, закрепляя её на противоположной стороне.

  4. Соседние секции изначально тоже закрепляются с помощью анкеров, а затем надёжно соединяются специальными скобами с помощью степлера. Для повышенной надёжности конструкции каждую ячейку скрепляют по высоте в нескольких местах.

  5. Возможен дополнительный вариант крепления с помощью синтетических тросов. Когда через сложенные ячейки продевают тросы, затем растягивают конструкцию также при помощи анкеров.

  6. Укладку грунта производят с помощью специальной техники, а последующую планировку осуществляют, вручную, применяя ручные трамбовки.

 

 

Геотекстиль.

Когда существует вероятность влияния на откосы грунтовых вод, рекомендуется создать под георешёткой защитный слой из специальных современных материалов. В этом случае грунтовые воды не смогут проникнуть на поверхность и повредить конструкцию откосов.

Геотекстиль также может являться прослойкой между грунтовым основанием откоса и георешёткой, чтобы ни георешётка, ни её наполнитель не уходили в грунт. Из огромного количества представленных на рынке вариантов геотекстиля, наибольшей популярностью пользуется иглопробивной нетканый материал с плотностью 200 г/кв.м.

Для определения необходимого качество геотекстиля лучше всего обратиться в проектные организации. Они проведут исследования и выберут наиболее подходящий по цене и качеству вид защитного материала.

Фиксация анкерами.

Анкеры – это скобы из металлических стержней диаметром 3 — 10 мм (Г – образной формы), длиной от 20 до 100 см. Подоснову анкеруют малыми скобами, а георешетку – длинными (от 40 до 100 см), в зависимости от прочности фиксации в грунте земляного полотна. При этом часть длины анкера (нагеля) учитывает высоту ребра закрепляемой георешетки.

Расстояние между анкерами не более 0,5м. Крепление выполняют для фиксирования модулей георешетки, а также во избежание смещения геоматериала при воздействии ветра или осадков, при укладке и выравнивании верхнего слоя, а также для сохранения небольшого натяжения уложенного материала.

В зависимости от угла заложения откоса, его грунтового состава и материала заполнения ячеек, подбирается необходимая длина анкера.

 

Скрепление скобами.

Для наилучшей фиксации модули между собой могут соединяться скобами, для этого применяют специализированные пневматические или ручные степлеры. Отдельные модули соединяются между собой специальными скобами по всей высоте ячейки.

Такой способ крепления является наиболее эффективным и позволяет максимально растянуть решётку перед заполнением.

Чем заполнять?

Ячейки объёмной георешётки заполняются различными сыпучими смесями, рекомендованными в специальном проекте строительства. Для большей прочности и стабилизации откосов используют различные сыпучие смеси из песка, щебня, ПГС и бетона, а для озеленения поверхности применяют плодородный грунт с семенами необходимой растительности. Возможные варианты сочетания материалов прорабатываются ещё на этапе проектирования строительства.

Чтобы облегчить процесс дренажа грунтовых и атмосферных вод, стенки рёбер ячеек георешётки могут выпускаться с перфорацией. Для таких перфорированных изделий подойдёт использование крупнозернистых заполнителей, к примеру, щебня.

Очень часто поверхность ячеек производится с шероховатостями, чтобы увеличить сцепление между её стенками и необходимым наполнителем. Это особенно эффективно при использовании песочных мелкозернистых смесей. Здесь целесообразно будет использовать изделия без перфорации.

Обслуживание после монтажа.

После выполнения всех нормативных работ по укреплению откосов, за георешёткой не требуется никакой дополнительный уход.

 

 

Объемная георешетка для укрепления откосов и ее альтернативы: особенности применения и монтажа

Выберите свой город

Москва

Санкт-Петербург

Абинск

Адлер

Азов

Альметьевск

Анапа

Ангарск

Армавир

Архангельск

Астрахань

Барнаул

Батайск

Белгород

Белореченск

Братск

Брянск

Будённовск

Великий Новгород

Владимир

Владивосток

Владикавказ

Волгоград

Волгодонск

Вологда

Воронеж

Георгиевск

Екатеринбург

Калуга

Краснодар

Липецк

Нижний Новгород

Новороссийск

Новочеркасск

Ростов-на-Дону

Рязань

Саратов

Симферополь

Смоленск

Тверь

Энгельс

Казань

Выбрать

Укрепление откосов, склонов в Москве


Одной из основных сфер использования объемных георешеток является укрепление и армирование откосов со слабым основанием. Правильная укладка материала позволяет эффективно усилить склон с созданием долговечного почвенного слоя. В результате выполняется качественная защита основания любой наклонной поверхности от разрушающих процессов и деформации в ходе эксплуатации.

Когда актуально укрепление?


Объемная георешетка для укрепления откосов — это трехмерная прочная конструкция, изготовленная из синтетических, либо полимерных лент. По структуре она состоит из скрепленных межу собой отдельных ячеек. Именно они обеспечивают необходимый уровень защиты земляного слоя от эрозии, размывов, выветривания, и придают почвенной массе требуемую устойчивость. Широкие эксплуатационные возможности позволяют эффективно использовать такой материал для укрепления и стабилизации откосов:

  • автомобильных дорог;
  • берегов рек;
  • водоемов;
  • валов;
  • дамб;
  • самых разнообразных земляных конструкций;
  • подпорных стенок.

Практика использования объемной георешетки для укрепления откосов показывает, что укладка синтетического полотна существенно увеличивает надежность и эксплуатационные качества составных элементов дорожных конструкций. Окончательное решение об использовании такого материала принимается только на основании проектных расчетов устойчивости земляной конструкции, а также по заключению инженерно-геологических изысканий. Основными предпосылками для применения георешетки являются следующие:

  • Изготовление земляного полотна осуществляется в естественных условиях;
  • Необходимо создать высокую насыпь с крутым склоном;
  • Применение для строительства земляного грунта низкопрочных типов грунтов;
  • Крутизна сооружаемого откоса составляет от 5 до 50;
  • Основание насыпи подвергается или может подвергаться воздействию грунтовых вод.

Подбор георешетки


При укреплении откосов насыпей для специалистов важно подобрать подходящие технические характеристики и геометрические параметры георешетки, которые определяются исходя из условий будущей эксплуатации. При этом важными влияющими факторами являются следующие:

  • Угол крутизны заложения откоса земляной насыпи;
  • Разновидность используемого наполнителя;
  • Тип основного грунта;
  • Расчетные нагрузки на насыпную конструкцию.

Самыми широко востребованными являются размеры георешетки объемной 210х210мм с высотой ячейки 100мм. Оптимальный вариант под конкретный случай подбирается проектной организацией на основании предварительно проведенных расчетов и исследований.

Технология укладки


В ходе работ по укреплению при помощи объемных георешеток обязательно используются металлические анкеры, полимерные тросы, специализированные скобы. Процесс укладки состоит из следующих последовательных этапов:

  1. Перед непосредственным монтажом обустраиваемая территория очищается от растительного покрова и любого мусора.
  2. Площадка тщательно уплотняется.
  3. Создаются крепления под георешетку у бровки и подошвы земляного откоса. Для этого выполняется специализированная разметка границ монтируемых секций полотна вдоль всей бровки. С периодичность в 500мм монтируются металлические анкера.
  4. В случае необходимости под георешетку укладывается геотекстильное полотно, которое выполняет роль обратного фильтра, защищающего конструкцию от негативного влияния грунтовых вод.
  5. Далее следует непосредственный процесс укладки. Для этого крайние ячейки полотна объемной георешетки надевают на ранее установленные металлические анкера и постепенно растягивают материал вдоль всей стенки имеющейся насыпи, фиксируя другой конец на противоположной стороне.
  6. Каждую из соседних секций также фиксируют при помощи анкеров, а после они соединяются между собой специализированными скобами. Для максимальной надежности создаваемой конструкции каждую ячейку крепят в нескольких точках по высоте.
  7. Как альтернативный вариант фиксации допускается крепление при помощи синтетических тросов. В таком варианте через правильно сложенные ячейки пропускают тросы. Растягивание полотна осуществляется при помощи все тех же металлических анкеров.
  8. Финишным этапом укрепления откоса георешеткой является укладка основного наполнителя. Его тип подбирается зависимо от предназначения конструкции. Укладка осуществляется при помощи спецтехники. Допускается ручная трамбовка.

После проведения нормативных мероприятий по укреплению земельных откосов, никаких дополнительных мероприятий по уходу и обслуживанию конструкция из георешетки не требует.


Чем лучше заполнять


Ячейки георешетки заполняются самыми разнообразными сыпучими материалами, которые рекомендуются проектантом. Для придания откосам прочности и их стабилизации принято использовать разнообразные смеси из бетона, ПГС, щебня, песка и пр. Если целью является озеленение или декоративное оформление склона, то применяются плодородные типы грунтов, в которые уже добавлены семена требуемой растительности. Для облегчения дренажа атмосферных и сточных вод ребра стенок ячеек георешетки могут изготавливаться со специальной перфорацией.

Георешётка для укрепления откосов

Практически любой грунт, расположенный на наклонной поверхности — склоне, откосе — имеет склонность к постепенному «сползанию». То есть, требует укрепления; вне зависимости от того, естественный откос или рукотворный. Наиболее простым и наименее затратным методом является применение георешетки для укрепления откосов — инновационного синтетического материала с множеством положительных качеств и характеристик.

Георешетка для откосов.

Виды георешеток

Георешетка бывает двух видов — плоской и объемной.

  • Плоская георешетка представляет собой двухмерную сетчатую структуру и выполняет сдерживающие функции: крупные пласты грунта, частицы гравия, булыжники задерживаются ячейками плоской георешетки и таким образом фиксируются в одном положении.
  • Объемная георешетка является структурой трехмерной и выступает в качестве армирующего каркаса: в её вертикальные ячейки засыпается плотный материал, и после утрамбовывания получается крепкий неподвижный слой, удерживающий под собой первичный слабый.

Свойства георешетки для укрепления откосов

Полимер, из которого изготавливается георешетка обоих видов, наделяет её массой полезных свойств:

  • отличной прочностью на разрыв — способностью выдерживать многотонные нагрузки;
  • биологической устойчивостью — к плесени и вредоносным бактериям;
  • химической стойкостью — способностью без вреда для себя контактировать с солевыми, кислотными грунтами, водой;
  • температурной выносливостью — способностью сохранять свои качества при критически низких и крайне высоких температурах среды;
  • отличным сроком службы — более полувека.

Укрепление георешеткой откосов.

К примеру, способность неограниченное время находиться в контакте с водой позволяет проводить укрепление георешеткой откосов пруда, берегов реки. Температурный диапазон допускает использование георешетки от субтропиков до Заполярья и т.д.

Укладка и монтаж георешетки на откосах

Укладка георешетки на откосах проводится в несколько этапов.

  1. Подготовка (выравнивание) поверхности откоса.
  2. Раскладка модуля или рулона георешетки.
  3. Вытягивание полотна георешетки по осям до принятия ей правильной формы.
  4. Закрепление георешетки на грунте при помощи анкеров — специальных длинных скоб, вбиваемых глубоко в грунт;
  5. Для объемной решетки — засыпка и трамбовка наполнителя.

При укреплении откосов земляного полотна (склона холма, берега реки, в ландшафтном дизайне и др.) возможно проведение дополнительных работ эстетического плана — посев травянистых растений, укладка дёрна и т.д.

Приобретение

Георешетку обоих видов можно купить непосредственно на данном сайте, по цене за м2, установленной производителем, без торговой накрутки посредников. Необходимые для приобретения данные находятся в разделе «Контакты» вверху страницы.

ГЕОСТЕП® — проверенная технология для защиты склонов от эрозионного воздействия ПРЕСТОРУСЬ

 

Антон Гончаров, Павел Разбегаев, Hendra Hidayat

PRESTORUS LLC, PT. Geotechnical Systemindo

 

Защита поверхности склонов – часто встречающаяся проблема при строительстве большинства объектов дорожного, гидротехнического, железнодорожного строительства. Склоны подвергаются постоянным разрушающим воздействиям, так все откосы испытывают эрозионное воздействие осадков, откосы дамб испытывают действие потока воды и волн, льда, железнодорожных насыпей постоянные динамические нагрузки. Под воздействием такого количества нагрузок быстро разрушаются и уже само тело насыпи (сооружения) начинает деформироваться, причем данные процессы происходят очень быстро. В связи с этими многочисленными трудностями конструктивное решение защиты откосов должно быть технологичным, долговечным, простым и недорогим при монтаже и эксплуатации. По нашему мнению, таким решением являются конструкции с применением объёмных георешёток.

Однако при защите склонов от эрозионнорго воздействия объёмными георешётками зачастую возникает проблема вымывания материала заполнителя из ячеек при воздействии потока воды. Это происходит из-за расположения стенок ячеек под наклоном к горизонту. В результате после каждого сильного дождя вымытый из ячеек наполнитель накапливается у основания склона, а в ячейках образуются пустоты, поэтому ежегодно приходится проводить комплекс корректирующих работ.

Данный недостаток был устранен в новой объёмной георешётке для укрепления откосов ГЕОСТЕП®. Стенки ячеек ГЕОСТЕП® расположены перпендикулярно горизонту, поэтому материал наполнителя не подвержен осаждению из ячеек и, следовательно, не требует проведения ежегодных корректировочных работ.

ГЕОСТЕП® — это инновационный материал для укрепления, представляющий собой полимерный лист со специальными продольными разрезами, расположенными в шахматном порядке. Для удобства пользователя, ГЕОСТЕП® поставляется в рулонах. При растяжении образуется объёмная ячеистая конструкция, предназначенная для заполнения растительным грунтом или щебнем.

       

Типовая конструкция укрепления неподтопляемых откосов, в целом, идентична укреплению традиционными объёмными георешётками. ГЕОСТЕП® обычно укладывается по разделительной прослойке из нетканого геотекстиля, фиксируется к поверхности при помощи анкеров и заполняется растительным грунтом с последующим посевом многолетних трав.

Специалистами ПРЕСТОРУСЬ были разработаны специальные материалы по подбору параметров ГЕОСТЕП® (высота и размеры ячеек) в зависимости от крутизны.

Типовая конструкция укрепления подтопляемых откосов, аналогичным образом, идентична укреплению подтопляемых откосов традиционными объёмными георешётками. ГЕОСТЕП® укладывается по разделительной прослойке из нетканого геотекстиля, фиксируется к поверхности при помощи анкеров.

Подбор параметров ГЕОСТЕП® осуществляется в соответствии со специальными материалами, разработанными инженерами ПРЕСТОРУСЬ.

Материал заполнитель для георешётки для укрепления откосов по технологии выбирается в зависимости от скорости течения воды вдоль откосов и высоты волны.

Вместе с тем, мы не рекомендуем отказываться от применения традиционных объёмных георешёток в сложных конструкциях, таких как укрепление конусов мостов и путепроводов, укрепление поверхностей сложных и укрепления откосов повышенной крутизны (подпорные стенки).

 

В конструкции с объемными георешётками, применяются также следующие материалы:

Нетканый геотектстиль используется для создания разделительной прослойки в сложных грунтово-геологических условиях. По нашей практике – это почти 80% случаев. Рекомендации по геотекстилю: коэффициент фильтрации не менее 10 м/сут; прочность при растяжении при использовании щебня в качестве заполнителя – не менее 12 кН/м; прочность при растяжении при использовании растительного грунта в качестве заполнителя – не менее 4 кН/м.

Анкеры предназначены для закрепления ГЕОСТЕП® на поверхности откоса. Крепление осуществляется в соответствии с приведенной схемой: сверху и снизу модуля, анкеры ставятся в каждую ячейку; по краям модуля, анкеры ставятся через одну ячейку; по площади модуля анкеры ставятся в шахматном порядке через 1,0 – 1,2м. В качестве анкеров мы рекомендуем использовать композитные анкеры ГЕОФОРС-С®, так как они, в отличие от традиционной металлической арматуры не подвержены коррозии, что положительно сказывается на долговечности конструкции.

Скрепление смежных секций ГЕОСТЕП® возможно с помощью двух способов: традиционный метод, при помощи металлических оцинкованных скрепок, установленных через каждые 25 мм, и второй метод – при помощи крепёжных ключей ФАСТ-ЛОК®. Второй способ технологичнее, так как не требует использования вспомогательного оборудования в виде пневмостеплера и компрессора, а также обученного персонала. Кроме того, соединение с помощью крепёжных ключей ФАСТ-ЛОК® более прочное, чем соединение скрепками, что положительно сказывается на долговечности конструкции.

Для более равномерного распределения нагрузки на ячейки при укреплении высоких откосов возможно использование полимерного троса в качестве дополнительного мероприятия по повышению надежности. ПРЕСТОРУСЬ использует два вида тросов: диаметром 8 мм с разрывной нагрузкой 750 кг/см и диаметром 10 мм с разрывной нагрузкой 1000 кг/см.

 

Переходим к расчёту откосов, укрепленных георешётками: базовый принцип – коэффициент запаса, равный отношению удерживающих и сдвигающих сил должен быть не менее 1,25.

Сдвигающие силы представляют собой силу скольжения по поверхности. Она зависит от параметров георешетки, параметров материала заполнителя и угла заложения.

Удерживающие усилия состоят из силы трения на поверхности, удерживающего усилия от анкеров, удерживающего усилия от упора георешётки снизу откоса и удерживающих усилий от тросов (если они имеются).

Сила трения, как и сдвигающие силы, зависит от параметров георешётки, параметров материала заполнителя и угла заложения.

При расчете силы трения используются наименьшие показатели грунта: то есть, если сцепление и угол внутреннего трения заполнителя меньше сцепления и угла внутреннего трения грунта земляного полотна, то в расчете используются показатели заполнителя. Если сцепление и угол внутреннего трения заполнителя выше сцепления и угла внутреннего трения грунта земляного полотна, то в расчете используются показатели грунта земляного полотна. При использовании разделительной прослойки из нетканого геотекстиля дополнительно вводятся понижающие коэффициенты (0,6 к тангенсу угла внутреннего трения и 0,1 к сцеплению грунта).

Удерживающее усилие от анкеров зависит от параметров георешетки и количества анкеров, установленных по площади модуля. Удерживающие усилия от тросов зависят от прочности тросов и от количества тросов, протянутых сквозь секцию.

Более сложные расчеты ПРЕСТОРУСЬ выполняет в программных комплексах для геотехнических расчетов, таких как ГЕО5 (Чехия). В нашем распоряжении имеются модули по расчету устойчивости откосов, подпорных стен и осадки насыпей.

 

Преимущества ГЕОСТЕП® по сравнению с другими материалами:

Объемные георешетки

1) ГЕОСТЕП® дешевле традиционных объемных георешеток на 20 – 30%.

2) Материал заполнитель не высыпается из ячеек, что снижает затраты на эксплуатацию сооружения.

Биоматы/ Коконаты

1) ГЕОСТЕП® армирует поверхность, не давая ей разрушится до прорастания травы.

2) ГЕОСТЕП® можно использовать для укрепления подтапливаемых откосов и заполнять щебнем.

Геоматы/ Противоэрозионные георешетки

1) ГЕОСТЕП® обладает значительно более высокими разрывными нагрузками.

2) ГЕОСТЕП® можно использовать для укрепления подтапливаемых откосов и заполнять щебнем.

 

Сравнение стоимости укрепления 1 квадратного метра показывает, что ГЕОСТЕП® — наиболее экономичное средство для укрепления откосов.

За последнее время, ГЕОСТЕП® использовался при укреплении ряда объектов, как в России, так и за рубежом. В нашей стране мы укрепляли откосы на нескольких участках Московского Центрального кольца (новая городская электричка / линия метро), на Московской кольцевой автодороге и на перевалочном комплексе товарной нефти «Шесхарис» около Новороссийска. Последние данные мониторинга данных объектов показал, что они находятся в идеальном состоянии.

В заключение предлагаем ознакомиться с инструкцией по монтажу и укладке ГЕОСТЕП®, разработанной специалистами ПРЕСТОРУСЬ, а также посмотреть видеоролик с инструкциями по установке на YouTube-канале.

Укрепление откосов и обочин земляного полотна


Применение высокопрочных геосинтетических материалов позволяет повысить устойчивость грунтовых конструкций на сдвиг, тем самым обеспечивая необходимую стабильность грунтов. Для достижения этих целей предлагается использовать армирующие прослойки из одноосноориентированной георешетки марки «Стабарм».


Расчеты устойчивости откосов насыпей или склонов производятся для выяснения причин их деформаций. Устойчивость оценивается в нескольких сечениях как для полной высоты откоса или склона (общая устойчивость), так и для отдельных частей откосов или склонов (местная устойчивость).


Армирующие прослойки для обеспечения устойчивости насыпей применяют в случае, если по выполненной в соответствии с действующими нормативными документами оценке устойчивость не обеспечена. Армирующие прослойки компенсируют дефицит удерживающих сил, а эффективность их применения зависит от механических свойств, прежде всего, расчетных значений длительной прочности, определяемых с учетом срока службы геосинтетических материалов.


Для повышения устойчивости насыпи на слабом основании с учетом вовлечения сил трения на контакте «армоэлемент-грунт насыпи и грунт основания» геосинтетические материалы необходимо укладывать на подготовленное основание в поперечном направлении относительно оси насыпи, а засыпку грунта производить до проектной плотности с надвижкой от себя не допуская заезда строительной техники на георешетку.


Основные преимущества использования:


  • Уменьшение площади участка под строительство, уменьшение объема привозного заполнителя и возможность его замены на местный грунт

  • Возможность создания откосов с углом заложения до 90° включительно

  • Минимальные затраты при строительстве и простота проведения работ

  • Прочность конструкции обеспечивается высоким качеством материала и грамотным проектным решением

  • Значительное снижение затрат на строительство.








  • Кликните на картинку для увеличения


  • Кликните на картинку для увеличения


  • Кликните на картинку для увеличения


 

Георешетка для армирования откосов — Titan Environmental Containment Ltd.

Георешетка для армирования откосов


Одноосные георешетки

Pyramid Grid ™ специально разработаны для укрепления грунта в таких областях, как подпорные стены и крутые склоны, где прочность грунта увеличивается в одном направлении. Размещенные между слоями почвы, эти георешетки укрепляют почву и повышают стабильность конструкции. Их можно использовать отдельно или в сочетании с рядом облицовочных элементов, таких как сегментные блоки; сборные железобетонные панели; зеленая облицовка или облицовка из оцинкованной стали с обертыванием для эффективного улучшения характеристик почвы и предотвращения преждевременного разрушения конструкции.Помимо нового строительства, эти георешетки для укрепления склонов настоятельно рекомендуются для проектов восстановления склонов и / или ремонта оползней. Это включает выемку грунта, повторное использование разрушенного грунта и наслоение его георешеткой для обеспечения необходимого армирования.

Одноосные георешетки

Pyramid Grid ™ производятся из высокопрочной полиэфирной пряжи с высокой молекулярной массой> 30 000 с использованием прецизионного процесса вязания. Пропитывающее покрытие из черного ПВХ обеспечивает дополнительную химическую, механическую и ультрафиолетовую защиту.Одноосные георешетки Pyramid Grid ™ производятся из первичного полиэтилена высокой плотности (HDPE) с использованием уникального процесса штамповки и вытяжки, который формирует монолитную георешетку со встроенными узлами. Оба спроектированы так, чтобы быть механически и химически стабильными как на тяжелых этапах строительства, так и в агрессивных почвенных средах. Они биологически не подвержены влиянию почвенных микроорганизмов и созданы, чтобы противостоять ультрафиолетовому разложению.

Преимущества одноосных геосеток Pyramid Grid ™:
  • Может использоваться с различными вариантами облицовки (бетонные блоки, бетонные панели, обработанная древесина различной текстуры и цвета)
  • Обеспечивает до 60% экономии материала и времени по сравнению с обычными железобетонными и гравитационными конструкциями.
  • Высокая устойчивость к динамическим ударным нагрузкам и сейсмической активности.
  • Позволяет использовать заливку на месте.
  • Быстрое, легкое и экономичное строительство.
  • Выдерживает дифференциальную осадку.
  • Высокая прочность соединения между облицовкой и сеткой.
  • Эстетичная структура.
  • Уменьшает нарушение движения и закрытие полосы движения.
Приложения
  • Системы подпорных стен
  • Абатменты мостовидного протеза
  • Подпорные стены с озеленением
  • Укрепленные крутые склоны
  • Насыпи по мягкому грунту
  • Усиление футеровки полигона
  • Горнодобывающая промышленность

Щелкните ниже, чтобы просмотреть спецификации.

Георешетки для стабилизации крутых склонов

Примечание редактора: эта статья впервые появилась в выпуске журнала Erosion Control за сентябрь / октябрь 2015 года.

Увеличившееся движение вызвало необходимость в расширении моста и расширении государственной дороги 415 Флориды с двух полос движения до четырех. Завершенный проект расположен к северу от Сэнфорда.

Компания

Associated Construction Products (ACP) из Лутца, Флорида, объединилась с Strata Systems из Камминга, Джорджия, чтобы объединить технический опыт и подходящую георешетку для этого проекта.Основная часть проекта заключалась в стабилизации очень крутых насыпей по обеим сторонам участка дороги протяженностью 1,84 мили и многофункциональной дорожки с правой стороны дороги. Второстепенная часть проекта заключалась в стабилизации склона на временном объезде, который находился неподалеку на государственной дороге 46.

Примечание редактора: эта статья впервые появилась в выпуске журнала Erosion Control за сентябрь / октябрь 2015 года.

Из-за увеличения дорожного движения возникла необходимость в расширении моста и расширении государственной дороги 415 Флориды с двух полос движения до четырех.Завершенный проект расположен к северу от Сэнфорда.

Associated Construction Products (ACP) из Лутца, Флорида, объединились с Strata Systems из Камминга, Джорджия, чтобы объединить технический опыт и правильный продукт георешетки для этого проекта. Основная часть проекта заключалась в стабилизации очень крутых насыпей по обеим сторонам участка дороги протяженностью 1,84 мили и многофункциональной дорожки с правой стороны дороги. Второстепенная часть проекта заключалась в стабилизации склона на временном объезде, который находился неподалеку от государственной дороги 46.[text_ad]

Завершенный в 2014 году проект занял «около года с четвертью», — говорит Рэнди Фрилу, вице-президент ACP. «Мы использовали много мер по борьбе с эрозией, много укрепленного грунта, потому что было много склонов один к одному».

Крутые склоны и сжимаемый грунт вызвали опасения, что в будущем дорога может сместиться и даже потрескаться, если будут использоваться подпорные стены из сборных железобетонных панелей. Должностные лица Министерства транспорта Флориды (FDOT) предложили вместо этого использовать армирование откосов 1: 1 георешеткой. Бригады из UIG Construction из Сэнфорда установили основные слои георешетки SG500 компании Strata на расстоянии 2 футов друг от друга по вертикали. Цель этого типа георешетки заключалась в обеспечении общей устойчивости склонов, обеспечивая заводскую безопасность 1,5.

Strata Microgrid служила промежуточным армированием и была размещена на расстоянии 1 фут по вертикали для обеспечения локальной стабильности поверхности склона 1: 1.

Георешетка Strata была также установлена ​​для стабилизации уклона 1: 1 временного объезда государственной дороги 46 протяженностью около мили.Поверхность этого склона была покрыта синтетическим эрозионным покрытием North American Green C350. Затем поверх него положили траву родной Баии.

«Дерн Bahia очень прочный, очень выносливый. Выдерживает засуху. Корни зарываются и смешиваются с защитным покрытием от эрозии », — говорит Фрилу.

Этот проект был крупнейшим проектом георешетки на откосе в штате Флорида. Общая площадь откосов и якорных траншей составила 300 000 квадратных футов.

Канал Портера
«У нас было много случайных ливней и промываний.Погода повлияла на ситуацию », — говорит Фрилу.

Удивительным аспектом проекта для Фрилу было «мастерство, которое мы быстро развили. Все грани откоса были вырезаны вручную для создания равномерного угла наклона. Все это было делом рук «.

Он добавляет: «Это потребовало настоящего мастерства, но наши ребята быстро это поняли. Они использовали ручные лопаты, правильно срезая склон ».

В наши дни весь проект «выглядит фантастически», — говорит Фрилу. Что касается геосеток Strata, то «мы их довольно много используем.Они предлагают хорошую техническую поддержку ».

Расширение аэропорта
Столичный аэропорт Роки-Маунтин расположен в Брумфилде, штат Колорадо, между Денвером и Боулдером. Благодаря близости к этим городам аэропорт быстро рос и привлекал больше пассажиров, особенно крупных бизнес-авиалайнеров.

Размещение этого типа самолетов означало увеличение длины взлетно-посадочной полосы в соответствии с требованиями безопасности Федерального авиационного управления (FAA). FAA оплатило проект стоимостью 8 миллионов долларов, по которому взлетно-посадочная полоса была расширена с 600 футов в ширину на 1000 футов в длину.Большая часть проекта была завершена в течение 2013 года. Работы были остановлены в декабре того же года, возобновлены в начале 2014 года и завершены в марте того же года.

Для стабилизации откоса Кен Киннард, менеджер Bowman Construction Supply в Денвере, рекомендовал GW30V4 Geoweb от Presto Geosystems

Аплтон, Висконсин. «Мы используем Presto Geo в течение 10 лет», — говорит Киннард, добавляя, что ценит постоянную техническую поддержку со стороны производителя.

Самая большая проблема для проекта расширения взлетно-посадочной полосы была «строительство 54-футов высоты подпорной стенки, которая имеет длину 600 футов,» говорит он.[text_ad use_post = ‘27664’]

Geoweb «использовался в качестве облицовки, укладывался на склоне один к одному, который был покрыт местной растительностью, в основном травой, сверху вниз». Он был закреплен с помощью системы соединения Presto’s ATRA Key. «Это работает как запонка», — говорит Киннард.

В отличие от продуктов, которые требуют «стягивания штифтов вместе с пневматическим сшивателем коробок, система Presto Geo уникальна своей простотой применения», — поясняет он. ATRA Key соединяет секции Geoweb намного быстрее, чем обычное сшивание.Один человек может выполнить соединение вместо двух, необходимых для сшивания, экономя время и трудозатраты. Ключ ATRA также более безопасен для рабочих, так как нет шансов случайно порезаться скобой.

GW30V4 Geoweb был выбран «из-за его средней глубины, рентабельности и способности удерживать верхний слой почвы на крутых склонах и позволять растительности очень быстро расти», — говорит Киннард.

GW30V4 поставляется в виде секций размером 8,5 на 27 футов. На проект было использовано двести тридцать семь квадратных футов.

Завершенный в 2014 году, проект занял «около года с четвертью», — говорит Рэнди Фрилу, вице-президент ACP. «Мы использовали много мер по борьбе с эрозией, много укрепленного грунта, потому что было много склонов один к одному».

Крутые склоны и сжимаемый грунт вызвали опасения, что в будущем дорога может сместиться и даже потрескаться, если будут использоваться подпорные стены из сборных железобетонных панелей. Должностные лица Министерства транспорта Флориды (FDOT) предложили вместо этого использовать армирование откосов 1: 1 георешеткой.

Бригады из UIG Construction из Сэнфорда установили основные слои георешетки SG500 компании Strata на расстоянии 2 футов друг от друга по вертикали. Цель этого типа георешетки заключалась в обеспечении общей устойчивости склонов, обеспечивая заводскую безопасность 1,5.

Strata Microgrid служила промежуточным армированием и была размещена на расстоянии 1 фут по вертикали для обеспечения местной устойчивости поверхности склона 1: 1.

Георешетка

Strata также была установлена ​​для стабилизации уклона 1: 1 временного объезда государственной дороги 46 протяженностью около мили.Поверхность этого склона была покрыта синтетическим эрозионным покрытием North American Green C350. Затем поверх него положили траву родной Баии.

«Дерн Bahia очень прочный, очень выносливый. Выдерживает засуху. Корни зарываются и смешиваются с защитным покрытием от эрозии », — говорит Фрилу.

Проект был крупнейшим проектом георешетки на откосе в штате Флорида. Общая площадь откосов и якорных траншей составила 300 000 квадратных футов.

Канал Портера
«У нас было много случайных ливневых дождей и промываний.Погода повлияла на ситуацию », — говорит Фрилу.

Удивительным аспектом проекта для Фрилу было «мастерство, которое мы быстро развили. Все грани откоса были вырезаны вручную для создания равномерного угла наклона. Все это было делом рук «.

Он добавляет: «Это потребовало настоящего мастерства, но наши ребята быстро это поняли. Они использовали ручные лопаты, правильно срезая склон ».

В наши дни весь проект «выглядит фантастически», — говорит Фрилу. Что касается геосеток Strata, то «мы их довольно много используем.Они предлагают хорошую техническую поддержку ».

Расширение аэропорта
Столичный аэропорт Роки-Маунтин расположен в Брумфилде, штат Колорадо, между Денвером и Боулдером. Благодаря близости к этим городам аэропорт быстро рос и привлекал больше пассажиров, особенно крупных бизнес-авиалайнеров.

Для размещения этого типа самолетов необходимо было увеличить длину взлетно-посадочной полосы, чтобы соответствовать требованиям безопасности Федерального управления гражданской авиации (FAA). FAA оплатило проект стоимостью 8 миллионов долларов, по которому взлетно-посадочная полоса была расширена с 600 футов в ширину на 1000 футов в длину.

Большая часть проекта была выполнена в течение 2013 года. Работы были остановлены в декабре того же года, возобновлены в начале 2014 года и завершены в марте того же года.

Для стабилизации откоса Кен Киннард, менеджер Bowman Construction Supply в Денвере, рекомендовал GW30V4 Geoweb от Presto Geosystems

.

Эпплтон, Висконсин. «Мы используем Presto Geo в течение 10 лет», — говорит Киннард, добавляя, что ценит постоянную техническую поддержку со стороны производителя.

Самая большая проблемой для проекта расширения взлетно-посадочной полосы была «строительство 54-футов высоты подпорной стенки, которая имеет длину 600 футов,» говорит он.

Присоединяйтесь к нам в Атланте 18–22 августа 2019 г. на StormCon, пятидневном специальном мероприятии, на котором можно поучиться у экспертов в различных областях, связанных с водой . Делитесь идеями с коллегами из вашей области и из разных отраслей, исследуя новые методы и технологии управления ливневыми стоками. Подробности смотрите здесь

Geoweb «использовался в качестве фанеры, укладывался на склоне один к одному, который был полностью покрыт местной растительностью — в основном травой — сверху вниз». Он был закреплен с помощью системы соединения Presto’s ATRA Key.«Это работает как запонка», — говорит Киннард.

В отличие от продуктов, которые требуют «стягивания штифтов вместе с пневматическим сшивателем коробок, система Presto Geo уникальна своей простотой применения», — поясняет он. ATRA Key соединяет секции Geoweb намного быстрее, чем обычное сшивание. Один человек может выполнить соединение вместо двух, необходимых для сшивания, экономя время и трудозатраты. Ключ ATRA также более безопасен для рабочих, так как нет шансов случайно порезаться скобой.

GW30V4 Geoweb был выбран «из-за его средней глубины, рентабельности и способности удерживать верхний слой почвы на крутых склонах и позволять растительности очень быстро расти», — говорит Киннард.

GW30V4 поставляется в виде секций размером 8,5 на 27 футов. На проект было использовано двести тридцать семь квадратных футов.

Исследование устойчивости земного откоса, армированного георешеткой, при взаимодействующем эффекте дождя и землетрясения

Эта статья фокусируется на понимании проблемы динамического отклика гибко обернутого армированного земного откоса при воздействии землетрясения и дождя; Создана численная расчетная модель усиленного земного откоса, учитывающая влияние землетрясения и дождя.Изучаются динамический отклик, поровое давление и распределение растягивающего напряжения арматуры под дождем перед землетрясением, дождем после землетрясения и осадком землетрясения. Результаты показывают, что эффект сцепления землетрясения и дождя является важным фактором при динамическом анализе укрепленных земных склонов, на анализ которого следует обратить внимание и изучить его в будущем. Комбинация георешетки и грунта эффективно улучшает деформацию откоса и общую стабильность, уменьшает вторичное повреждение откоса и обеспечивает основу для сейсмического проектирования конструкции усиленного земного откоса.

1. Введение

Нестабильность склона — одно из самых распространенных геологических бедствий в инженерно-геологической сфере. Чтобы улучшить его устойчивость, было разработано множество методов армирования, включая анкеры [1–3], стены, забитые грунтом [4–7], и армированные материалы [8–10]. Например, Zhang et al. изучили поведение разрушения и механизм укрепленных откосов с использованием стенок грунтовых гвоздей при различных условиях нагружения. В этом исследовании серия испытаний модели центрифуги была проведена на склонах, укрепленных стенкой грунтового гвоздя, при трех типах условий нагрузки.Результаты испытаний показали, что грунтовые гвозди значительно уменьшили деформацию откоса и, соответственно, задержали возникновение локализации деформации [11]. Ling et al. проанализированы как статические, так и динамические характеристики армированной подпорной стенки Земли. В испытаниях стола с центробежным встряхиванием реакции стенок, подвергшихся 20 циклам синусоидальной волны, имеющей частоту 2 Гц и амплитуду ускорения 0,2 g, сравниваются с результатами анализа. Ускорение засыпки, деформация слоев георешетки и деформация облицовки вычисляются и сравниваются с результатами испытаний.Сравнение численных и экспериментальных результатов показало, что процедура конечных элементов смогла успешно смоделировать поведение конструкции, а также динамическое поведение. Результаты анализа подтвердили, что длина и расстояние между арматурой сыграли важную роль в минимизации деформаций стен и напряжений в арматуре [9]. Георешетка, еще один вид легких опорных компонентов, становится все более популярной в армировании откосов благодаря своим превосходным сейсмоустойчивым характеристикам и преимуществам экономии земли [12].Сырье, используемое в настоящее время для изготовления георешеток, включает полиэтилен высокой плотности, полипропилен и стекловолокно [13–15]. Эти материалы легко доступны, они безвредны для окружающей среды и дешевы, что делает георешетки экологически чистыми и экономичными [16]. Наряду с быстрым развитием строительства инфраструктуры, особенно в развивающихся странах, георешетки играют все более важную роль в повышении устойчивости насыпей, несущей способности и долговечности земляного полотна.Так, например, во время расширяющегося процесса Zhengshang Роуд (Чжэнчжоу, Китай) в 2005 году георешетки были изготовлены из полиэтилена высокой плотности, которые были использованы для стабилизации подпорной стенки и абатмент [17]. Другой случай использования опорных георешеток — это усиление обочин земляной дороги шоссе Чуда № 1 в городе Юньнань, Китай, в 1996 году, где были установлены георешетки из стекловолокна [18]. Кроме того, на итальянской дороге A1 георешетки использовались как для укрепления основания, так и для укрепления откосов [19].

Для более разумной организации армирования необходимо полностью понять механическое поведение армированных георешетками земных откосов в различных геологических условиях. Предыдущие исследования показали, что нестабильность склона обычно вызывается слабой прочностью почвы, избыточным весом поверхностных масс почвы и суровой природной средой, связанной с землетрясениями и осадками [20–25]. Поэтому было проведено множество исследований механического поведения армированного георешетками откоса Земли в различных геологических условиях [26].Например, с помощью теста на встряхиваемом столе Рамакришнан и др. изучили ускорения, смещение обернутого армированного земного откоса и усиленных геотекстилем сегментных подпорных стенок под сейсмической нагрузкой, и результаты показали, что эти стены могут выдерживать значительное ускорение до того, как произойдет поперечное движение [27]. Было обнаружено, что сегментная подпорная стенка выдерживает примерно в два раза большее критическое ускорение, чем стена, облицованная оболочкой. Стены, армированные геотекстилем, могут выдерживать умеренные и сильные землетрясения (ускорение <0.5 г). В другом исследовании дополнительно исследовалось влияние длины арматуры, расстояния между арматурой, плотности грунта и жесткости армирования на уклон усиленного грунта при сейсмической нагрузке [12]. Из результатов [12] можно сделать вывод, что жесткость арматуры является ключевым параметром, определяющим сейсмический отклик и режим деформации стены, а не предел прочности арматуры на растяжение. Latha et al. сосредоточены на понимании сейсмического отклика подпорных стен, армированных геосинтетическими материалами, посредством испытаний на вибростолах на моделях модульных блоков и усиленных подпорных стенок с жесткой облицовкой.В результате вертикальные деформации жестких облицованных стен не зависели от типа арматуры. Увеличение количества арматуры привело к снижению осадки по всем модельным испытаниям. С включением 3 слоев георешетки вертикальные деформации были уменьшены примерно на 60% как в стенах с жесткой облицовкой, так и в стенах из модульных блоков [28].

С другой стороны, было исследовано влияние осадков на механическое поведение укрепленного земного откоса.Основываясь на теории ненасыщенной фильтрации, в этой работе исследовалось влияние инфильтрации дождевых осадков на поровое давление и насыщение расширенной насыпи, влияние армирования георешеткой и коэффициента проницаемости насыпи на устойчивость насыпи. Результаты показывают, что коэффициент запаса прочности при расширении насыпи, очевидно, снижается с учетом влияния осадков [29]. Армирование георешеткой может эффективно снизить влияние инфильтрации дождя на устойчивость расширяющейся насыпи.На основе эффективного принципа напряжений пористой среды, жидкость-структурной взаимодействие численная модель активизировала армированную устанавливается Земли подпорной стенки при условии осадков, которое имитирует распределение скоростей в стене, поровое давление, и развитие пластической зоны. Результаты показывают, что изменение порового давления в стене приводит к оседанию почвы под дождем, а изменение порового давления влияет на эффективное напряжение, которое, в свою очередь, влияет на прочность на сдвиг армированной земной конструкции [30, 31].

Эти результаты легли в основу плана и дизайна армирования геосеток. Возможно сочетание землетрясения и дождя [32, 33], особенно на юго-западе Китая. Склон — одна из важных структур в геотехнической инженерии. С увеличением количества строительных проектов в горных районах оползни, вызванные стихийными бедствиями, такими как землетрясения и осадки, привели к огромным экономическим потерям и человеческим жертвам при строительстве и эксплуатации объектов водного хозяйства, электроснабжения и транспорта.В этом контексте обернутый армированный земной откос имеет хорошие перспективы применения на шоссе, железной дороге, в сфере водного хозяйства и других областях благодаря своей простой конструкции, хорошей сейсмостойкости, высокой адаптируемости, красивому внешнему виду и защите окружающей среды, а также хорошему экономическому эффекту. Однако его рабочие характеристики более сложны; в частности, непонятна устойчивость гибко обернутых армированных земных откосов при воздействии землетрясения и дождя. Поэтому, чтобы популяризировать эту технологию в технике, необходимо изучить взаимосвязь землетрясения и дождя.В связи с этим, в данной статье мы намерены изучить механическое поведение обернутого армированного земного откоса под воздействием землетрясения и дождя и отражает превосходство обернутого усиленного земного откоса. Проанализированы напряжения, смещения и поровое давление усиленного откоса под действием землетрясения и дождя. Систематические исследования фильтрации и деформации армированного земного откоса являются не только необходимым условием для устойчивого развития теории противовыпадения армированного земного откоса, но и важной основой для безопасной эксплуатации армированного земного откоса.

2. Имитационные модели и процедура имитационного моделирования

Когда на усиленный земной склон воздействуют землетрясение и ливни, поле напряжений и поле фильтрации не являются независимыми. Существует определенная разница напора в среде фильтрационного поля, поровая вода будет естественным образом создавать фильтрующее движение под давлением, а объемная сила фильтрования будет создаваться как внешняя нагрузка. Возникновение объемной силы просачивания неизбежно повлияет на баланс напряжений в исходном усиленном грунтовом склоне, и тогда смещение грунтовой среды и движение частиц грунта изменится.Необходимо изменить коэффициент пустотности и пористость грунта. Поскольку коэффициент пустотности и пористость имеют определенную связь с коэффициентом проницаемости, изменение коэффициента пустотности и пористости также повлияет на изменение коэффициента проницаемости, а затем поле фильтрации почвенной среды будет изменяться до тех пор, пока не будет достигнуто стабильное равновесие. государственный. Следовательно, поле напряжений и поле фильтрации в усиленном земном склоне работают вместе и влияют друг на друга, образуя единую систему. Это взаимодействие является отношением связи [34].Совместному анализу поля напряжений и поля фильтрации армированного земного откоса в геотехнической инженерии уделяется все больше и больше внимания. Под действием эффекта связи поле деформации, поле напряжений и давление поровой воды на усиленном земном склоне изменяются более близко к реальным инженерным.

2.1. Влияние поля напряжений на поле просачивания

Как упоминалось выше, объемная сила просачивания будет влиять на исходный баланс поля напряжений на усиленном земном склоне и изменять смещение грунтовой среды.Движение частиц почвы неизбежно изменит пористость и пустотность, поэтому коэффициент проницаемости среды также изменится. Воздействие поля напряжений на фильтрационное поле существенно изменяет поры и влияет на проницаемость структуры грунта.

Согласно закону Дарси, где k 0 обозначает проницаемость; обозначает абсолютную вязкость воды; обозначает коэффициент вязкости; обозначает плотность; обозначает гравитацию; обозначает объемный вес воды.

Согласно уравнению (1), есть два основных фактора, которые влияют на проницаемость почвы: один — это свойства жидкости в грунте, которые представлены как, а другой — каркасные свойства грунта, представленные проницаемостью. Факторы, влияющие на индекс производительности каркаса почвы, включают удельную поверхность, размер, форму и пористость частиц. Среди этих факторов пористость имеет наибольшее влияние на проницаемость.

Применение и эксперименты в практической инженерии показывают, что коэффициент проницаемости или проницаемость почвы может быть выражен как функция пористости или коэффициента пустотности.

Расчетное уравнение коэффициента проницаемости песчаного грунта выглядит следующим образом:

, а расчетное уравнение коэффициента проницаемости нормально уплотненного связного грунта выглядит следующим образом: где D 10 означает эффективный размер частиц 10%; C n обозначает коэффициент однородности; C 2 , C 3 и m — константы.

При изменении поля смещения и поля напряжений на склоне изменяются коэффициент пустотности и пористость, а также изменяется коэффициент проницаемости, поэтому поле фильтрации следует пересчитать.Для представления коэффициента проницаемости можно использовать функцию напряженного состояния. изменение коэффициента проницаемости почвы, влияя тем самым на распределение фильтрационного поля.

2.2. Влияние поля просачивания на поле напряжений

При анализе и расчете укрепленных откосов грунта просачивание основывается на поверхностной силе фильтрации и силе объема фильтрации как внешних нагрузках в почвенной среде, которые изменяют поле напряжений укрепленного грунта. наклон и далее изменяет поле смещения.Предполагая, что распределение напора однородного армированного откоса земли равно, давление фильтрующей воды P составляет, где y обозначает объемный вес; z обозначает вертикальный напор.

Объемная сила фильтрации f в диапазоне фильтрации выражается уравнением (7): где f x обозначает составляющую объемной силы фильтрации в направлении x ; f y обозначает составляющую объемной силы просачивания в направлении y ; f z обозначает составляющую объемной силы просачивания в направлении z .

Из приведенного выше анализа можно видеть, что объемная сила фильтрации в фильтрующем поле, поскольку внешняя нагрузка изменяет распределение поля напряжений на усиленном откосе земли, что также влияет на распределение поля смещения.

2.3. Совместный анализ поля напряжений и поля просачивания

Основное дифференциальное уравнение пары поля напряжений и поля просачивания выглядит следующим образом: где обозначают компоненты эффективного напряжения на оси x , оси y и z — ось.обозначает поровое давление.

Согласно геометрическому уравнению (9) и физическому уравнению (10), три составляющих смещения могут представлять шесть составляющих напряжения:

Подставляя уравнения (9) и (10) в (8) и комбинируя уравнение непрерывности фильтрации, поровое давление и компоненты напряжения могут быть решены.

2.4. Вычислительная модель

Трехмерная программа конечных разностей FLAC3D была включена сюда для изучения устойчивости укрепленного земного откоса.В данной статье выбрана модель Мора-Кулона. И в статических, и в динамических расчетах используется модель Мора-Кулона. Принцип FLAC3D заключается в решении динамического уравнения. На уровне алгоритма принцип алгоритма заключается в решении уравнения движения. Применение модели Мора-Кулона в механике грунтов может дать более разумное решение, а модель с бесконечным уклоном используется для оценки возникновения оползней из-за заданного количества осадков [35, 36]. Это широко используемый метод для изучения вопросов инженерной геологии.Модель выбрана на основе типичного расширенного участка набережной скоростной автомагистрали Уи в Юньнани. На рисунке 1 (а) представлена ​​модель, имитирующая уклон, усиленный георешеткой. Модель состоит из трех частей: откоса, фундамента и свободных границ поля. Моделирование разделено на 700 зон и 1025 точек сетки. И грунт склона, и грунт фундамента являются глинистыми, обычным типом грунтов для проектирования склонов на юго-западе Китая [37, 38], и их механические свойства представлены в таблице 1.Эти параметры были получены в результате геотехнических испытаний на месте при температуре 17 ° C и относительной влажности 68%. Испытанные образцы были подготовлены в соответствии с требованиями спецификации грунтовых испытаний (SL237-1999) [39]. Чтобы смоделировать влияние осадков, в данном исследовании поверхность усиленного откоса определяется как границы, в то время как и дно, и периферия модели являются непроницаемыми [40].

угол наклона

53 °, а его высота и ширина составляют 4 м (Рисунок 1 (a) модель, имитирующая уклон, усиленный георешетками, и (b) его геометрический размер; схемы (c) встроенных георешеток; и (d) точки измерения которые следят за перемещением откоса).Размер модели в направлении

x — 7 м. Для уклона с усиленной георешеткой схема встроенных георешеток показана на Рисунке 1 (b), а более подробная информация представлена ​​на Рисунке 1 (c). Имеется 13 слоев обернутых георешеток длиной 3 м и усиленным шагом 0,3 м. Узел георешетки моделируется структурой георешетки в программе FLAC3D [41, 42]. Физико-механические свойства материала компонента георешетки (Таблица 2) были получены в соответствии с результатами испытания георешетки на растяжение и испытания на прямой сдвиг на границе раздела армированного грунта с учетом соответствующей литературы и реальной инженерной ситуации.Конкретные значения приведены в таблице 2.


Грунт Свойства
Объемный вес, γ (кН / м3) Модуль упругости, E (ГПа) Коэффициент Пуассона

9024 Сцепление, c (кПа)

Угол трения, (°)

Склонный грунт 20.2 10 0,2 38 21,4
Грунт для фундамента 19,0 10,7 0,3 40 26

10


Свойства
Толщина, м Объемный вес, γ (кН / м 3

Модуль упругости, E (ГПа) Коэффициент Пуассона, µ Когезия, c (кПа) Угол трения, (°)

Георешетка 26 0.33 2,3 30

Во время моделирования отслеживались внутреннее напряжение, смещение и поровое давление в различных областях склона грунта, а также точная схема мониторинга смещения точек показано на рисунке 1 (d). В реальном проектировании склоны с усиленными георешетками строятся слой за слоем [43]. Таким образом, 0,5 м зарезервировано в качестве возвращаемого участка после каждого слоя обрезки. В числовой модели построены два слоя георешетки, и слой георешетки вставлен в вертикальную плоскость между двумя слоями, чтобы упростить имитацию обернутого армированного откоса земли.

Во время моделирования нагрузка была приложена в виде волны, а затем команда таблицы используется для реализации приложения сейсмической нагрузки, соответственно, которые используются для моделирования землетрясения. Установив границу фильтрации узлов для имитации дождя, процесс моделирования длится 8 часов.

3. Результаты и обсуждение

В этом исследовании были рассмотрены три различных условия нагрузки: (i) Ситуация-I: осадки до землетрясения. (Ii) Ситуация-II: осадки после землетрясения.(iii) Ситуация-III: землетрясение и осадки.

3.1. Поле напряжений

На рис. 2 показано изображение поля максимального главного напряжения склона. Видно, что наклонное напряжение постепенно увеличивается сверху вниз при трех условиях нагружения. Зона растяжения появляется на поверхности и вершине укрепленного земного откоса. Поскольку уклон имеет тенденцию уменьшаться под действием землетрясения и дождя, независимо от количества осадков перед землетрясением или одновременности землетрясения и дождя, усиленный уклон Земли показывает состояние напряжения при растяжении.Максимальное сжимающее напряжение составляет 163 кПа и 159 кПа, а максимальное растягивающее напряжение составляет 0,20 кПа и 0,44 кПа. Однако в случае дождя после землетрясения зона растягивающего напряжения отсутствует. Укрепленный земной склон более неустойчив в случаях дождя перед землетрясением и одновременного землетрясения и дождя, и напряженное состояние постепенно трансформируется от напряжения сжатия к напряжению растяжения. Максимальное сжимающее напряжение находится в нижней части коренной породы при трех условиях нагружения (Рисунок 3).

На рис. 4 представлено минимальное главное напряжение усиленного земного откоса при трех условиях нагружения. Из графика видно, что сжимающее напряжение постепенно увеличивается сверху вниз. Максимальное сжимающее напряжение находится в нижней части коренной породы, но здесь нет области растягивающего напряжения.

3.2. Смещение

Из рисунка 5 видно, что максимальное смещение в случае дождя перед землетрясением составляет 2,53 см. Максимальное смещение в случае дождя после землетрясения составляет 2.45 см, а максимальное смещение при одновременном землетрясении и осадке составляет 4,52 см. Из рисунка 6 также видно, что когда землетрясение и осадки действуют одновременно, устойчивость уклона укрепленного грунта является самой низкой, за ней следуют осадки до землетрясения.

На рисунках 7 и 8 представлены контрастные кривые горизонтального и вертикального смещения между усиленным земным откосом и естественным откосом. Максимальное оседание происходит на вершине склона под воздействием землетрясения и дождя.Это около 4,12 см. С добавлением георешеток осадка на вершине склона была уменьшена до 1,48 см, что примерно на 64,1%. Видно, что горизонтальное смещение постепенно увеличивается снизу вверх по высоте склона, но максимальное горизонтальное смещение происходит на высоте 7 м на склоне. После применения георешетки смещение откоса уменьшается почти на 3 см, что указывает на то, что георешетка используется для усиления склона в целом.


На рис. 9 показана временная кривая смещения различных точек мониторинга под влиянием землетрясения и дождя в наиболее нестабильных условиях. Рисунок 1 (d) представляет собой схему точки мониторинга. Из кривых изменения во времени горизонтального смещения для различных точек мониторинга можно увидеть, что закон смещения аналогичен кривой зависимости времени от нагруженной сейсмической волны, и каждая кривая изменения высоты смещения во времени имеет согласованную форму волны.Момент, когда происходит максимальное смещение точки мониторинга вершины склона, немного отстает от максимального смещения носка склона. Поскольку сейсмическая волна распространяется вверх, отклик верхней части задерживается, что согласуется с сейсмической волной, приложенной внизу. По результатам распределения 1–4 точек вдоль склона видно, что смещение пика в середине склона наибольшее, а с уменьшением высоты склона смещение пика сначала увеличивается, а затем уменьшается.Горизонтальное смещение изменяется в 5–12 точках точек мониторинга внутри склона, также отражая аналогичные закономерности. Из рисунка 9 можно сделать вывод, что боковое смещение откоса является наибольшим, а большая деформация откоса вызывает первую трещину. Серьезная ситуация приводит к вторичной катастрофе — оползню.

3.3. Приращение деформации при сдвиге

На рисунке 10 показано распределение приращения деформации при различных условиях нагружения.Из рисунка 10 видно, что приращение деформации сдвига является наибольшим при одновременном воздействии землетрясения и дождя. Максимальная деформация сдвига возникает в средней и нижней частях усиленного земляного откоса. Это наиболее опасное место для укрепления земляного откоса. Оттуда наклон будет скользить, и приращение деформации сдвига будет постепенно увеличиваться вверх и вниз вдоль максимальной площади. Наконец, от кончиков пальцев ног до вершины склона образуется изогнутая поверхность.Эта зона наиболее уязвима для разрушения при сдвиге, а также является наиболее опасной поверхностью скольжения на укрепленном грунтовом откосе.

3.4. Поровое давление

Значение порового давления сначала уменьшается, а затем увеличивается от вершины к основанию склона. Верхняя часть склона сначала контактирует с дождевой водой во время дождя, а верхняя дождевая вода непрерывно просачивается в склон. Однако динамическая нагрузка увеличивает поровое давление склона. Из рисунка 11 видно, что нижняя часть склона постепенно насыщается, а верхняя часть находится в ненасыщенном состоянии.Давление воды в порах нижнего слоя почвы выше, чем у верхнего слоя почвы.

3.5. Растягивающее напряжение георешетки

Механизм действия армированных земляных откосов — это, в основном, трение между арматурой и почвой, ограничение отверстий сетки на почве и сопротивление ребер сетки. Короче говоря, это взаимодействие арматуры и почвы. Все три формы могут сдерживать боковое смещение частиц почвы, тем самым повышая устойчивость почвы.Армирование является важной частью армированного земляного откоса, и его механические характеристики, очевидно, являются предметом исследования. Как показано на Рисунке 12, растягивающее напряжение георешетки сначала увеличивается, а затем уменьшается с увеличением высоты, и на участке склона образуется эллиптическая зона высокого напряжения. Пиковое главное напряжение георешетки является самым большим из-за воздействия землетрясения и дождя, за которым следуют ливни перед землетрясением. На рисунке 13 показано соотношение между осевым растягивающим напряжением георешетки (пик T r ) и высотой откоса.Согласно закону изменения кривой, осевое напряжение арматуры сначала увеличивается, а затем уменьшается снизу вверх георешетки, а пиковое значение появляется в середине арматуры. Распределение горизонтального осевого растягивающего напряжения георешетки характеризуется «большим в середине и маленьким на обоих концах».

Посредством численного моделирования распределение поля напряжений, поля смещения, приращения сдвиговой деформации, порового давления и растягивающего напряжения усиленного земного откоса в случаях дождя перед землетрясением, дождя после землетрясения и связанного эффекта землетрясения. выпадают осадки.Метод снижения прочности используется для определения коэффициента безопасности обернутого армированного откоса земли (см. Уравнения (11) и (12)). Согласно расчету решения FOS в программном обеспечении, получены коэффициенты безопасности для трех условий нагружения, как показано в Таблице 3, где означает сцепление после уменьшения, означает сцепление, означает угол внутреннего трения, означает угол внутреннего трения после уменьшения, и обозначает понижающий коэффициент.

Факторы безопасности32

Осадки после землетрясения Осадки перед землетрясением Землетрясения и осадки

1,20 1,08

Из таблицы 3 видно, что запас прочности намотанного армированного земного откоса при осадках после землетрясения составляет 1,32. Коэффициент безопасности обернутого армированного земляного откоса от дождя перед землетрясением составляет 1,20, что является относительно низким показателем. Коэффициент запаса прочности составляет 1,08 при одновременном землетрясении и осадке. Указывается, что обернутый армированный земной склон стабилен в трех условиях, но влияние землетрясения и дождя является наихудшим.Он в критическом состоянии.

В случае связующего эффекта дождя перед землетрясением, из результатов предыдущего численного моделирования может быть известно, что это сцепление оказывает большое влияние на устойчивость усиленного земного откоса, в основном потому, что осадки увеличивают объемный вес. усиленного откоса земли, и напряжение сдвига откоса увеличится. Применение сейсмических нагрузок на этой основе еще больше увеличит напряжение сдвига и снизит устойчивость усиленного земного откоса.На склоне увеличивается влажность инфильтрации осадков. Мгновенное поровое давление, создаваемое сейсмической силой, и поровое давление, создаваемое фильтрационным потоком, накладываются друг на друга, и всасывание матрикса уменьшается. Прочность и устойчивость армированного земного откоса снизятся с уменьшением всасывания матрицы.

Под связующим эффектом дождя после землетрясения проницаемость армированного земного откоса увеличивается после землетрясения, и землетрясение также вызовет пластическую деформацию армированного земного откоса и снизит его прочность.После дождя структура почвы становится более рыхлой, и отрицательное поровое давление на поверхности склона увеличивается. Это ускорит проникновение дождя в склон, что приведет к очевидному эффекту увеличения нагрузки, что снизит устойчивость укрепленного земного откоса.

Под воздействием землетрясения и дождя, сейсмическое воздействие увеличивает трещину на усиленном земном откосе. Эффект дождя увеличивает объемный вес укрепленного земляного откоса.Оба они ускорили разрушение укрепленного земляного откоса. Согласно предыдущему численному анализу, влияние дождя перед землетрясением больше, чем влияние дождя после землетрясения, но и то, и другое меньше, чем одновременность землетрясения и дождя.

4. Выводы

Путем численного анализа получены динамический отклик и изменение фильтрационного поля усиленного земного откоса для случаев дождя до землетрясения, дождя после землетрясения, а также дождя и землетрясения.Выводы можно резюмировать следующим образом: (1) Укрепленный земной склон неустойчив в случаях дождя перед землетрясением и одновременного землетрясения и дождя. Напряженное состояние постепенно трансформируется от сжимающего напряжения к растягивающему, а растягивающее напряжение увеличивается под воздействием землетрясения и дождя. (2) Пиковое растягивающее напряжение стального стержня является наименьшим в условиях землетрясения перед дождем. С увеличением высоты откоса растягивающее напряжение георешетки сначала увеличивается, а затем уменьшается, и на участке откоса образуется эллиптическая зона повышенных напряжений.(3) Под связующим эффектом дождя перед землетрясением содержание воды в инфильтрации дождя увеличивается на склоне. Мгновенное поровое давление, создаваемое сейсмической силой, и поровое давление, создаваемое фильтрационным потоком, накладываются друг на друга, и сила уменьшается. (4) В случае дождя после землетрясения, ливень легче проникает в склон. Поровое давление уменьшается с увеличением поверхностной влажности почвы (5) .Хотя в этой статье активно исследуются и изучаются армированные грунтовые откосы и получены некоторые ценные результаты для инженерной практики, из-за сложности факторов, влияющих на механические свойства укрепленных грунтовых откосов, при использовании засыпного грунта еще не учитывается наслоение анизотропных слоев грунта грунтовыми материалами, и в реальных проектах будут использоваться разные грунтовые материалы.

Доступность данных

В статью включены данные (рисунки и таблицы), использованные для подтверждения результатов этого исследования. Кроме того, конечно-элементные модели доступны у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что описанная работа не публиковалась ранее, что она не рассматривается для публикации где-либо еще, что ее публикация была одобрена всеми соавторами и что нет конфликта интересов в отношении публикация этой статьи.

Благодарности

Исследование было поддержано Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая (2017YFC0405002) и Национальным фондом естественных наук Китая (грант № 51

  • 5).

    Как работает сетка — уплотнение подпорных стен из георешетки

    Подкрепление грунта уплотнением и георешеткой

    Армирование георешетки

    Удерживающий блок стены может использоваться для построения стен, которые сохраняют или препятствуют движению почвы.Максимальная высота, которую эти стены могут быть построены без использования арматуры, зависит от этих основных условий.

    • Размер и масса блока
    • Существующий грунт и состояние сохраненного откоса
    • Комплект задней части подпорной стены

    Подпорные стены, которые удерживают почву за собой исключительно своим весом, называются гравитационными стенами. Когда требуются более высокие стены или существуют определенные условия на площадке, такие как доплаты или уклон над стеной, сооружается армированная стена.

    Сдвиг — это сила, прилагаемая ножницами

    Угол трения

    Один из способов армирования подпорной стенки Аллана Блок состоит в использовании георешетки. Георешетка представляет собой гибкую сетку, которая используется для создания армированной когерентной массы позади подпорной стенки путем стабилизации грунта.

    Устойчивость почвы во многом зависит от угла трения, который она содержит.Угол трения часто называют прочностью почвы на сдвиг. Сдвиг — это сила, которая прикладывается при использовании ножниц. В почве угол трения — это максимальная сила сдвига между частицами почвы, когда они пытаются пройти друг через друга.

    Чтобы визуализировать угол трения почвы, представьте себе кучу почвы на земле. Когда вы складываете почву на землю, она естественным образом принимает коническую форму. Крутизна конуса напрямую связана с углом трения почвы.Если у вас грубая гравийная почва, вы можете сложить ее в более крутой конус, чем если бы у вас была мягкая мелкозернистая почва. См. Таблицу грунтов для получения дополнительной информации об углах трения и грунте.

    Испытание в замке из песка

    Неармированный грунт

    Усиленный грунт

    Демонстрация «Замок из песка»

    Как может этот простой цилиндр с грунтом поддерживать этот бетонный блок, в то время как другой разрушился? Ответ — армирование георешеткой.Георешетка значительно увеличивает прочность грунтового цилиндра и предотвращает его разрушение.

    Используемых материалов:

    • 2 трубки
    • 5 экранов (круглой формы)
    • Песок (мокрый)
    • Инструмент для уплотнения
    • Совок для песка

    В испытании с замком из песка используются два цилиндра грунта и приложение вертикальной силы, чтобы увидеть, как грунт работает.Первый цилиндр — это просто уплотненный материал. Второй — также уплотненный материал с добавлением сетчатых экранов для имитации использования армирования георешеткой.

    На этом примере вы можете увидеть, как георешетка усиливает массу почвы, так что она может выдерживать гораздо большее усилие. Это также помогает укрепленной почве действовать как единая гравитационная масса. Если вы рассматриваете простую гравитационную подпорную стену, удерживаемые силы грунта должны удерживаться массой стеновых блоков.При использовании георешетки с подпорной стенкой, масса блоков и дополнительная масса армированного грунта помогает противостоять давлению за стеной. Эта комбинированная масса позволяет возводить очень высокие стены при использовании георешетки.

    Примечание. Увеличивая длину георешетки в стене, вы увеличиваете массу конструкции и, следовательно, можете строить более высокие стены. Однако вы не можете увеличить массу конструкции, используя большее количество слоев георешетки. Использование большего количества слоев георешетки только помогает заставить массу, с которой вы работаете, действовать более согласованно, как единую массу.

    Конструкции из грунта, армированного георешеткой, достигают новых высот — Geosynthetics Magazine

    Сачин Мандавкар и Мехари Велду

    РИСУНОК 1 США Route 460 RSS во время строительства

    Армированные грунтовые конструкции — это геотехнические системы, состоящие из армирующих элементов и в основном включающие механически стабилизированные грунтовые стены (MSE) и укрепленные грунтовые откосы (RSS) ( Рисунок 1 ). Стены MSE и RSS создаются путем размещения чередующихся слоев арматуры и уплотненного грунта за облицовочным элементом, чтобы сформировать композитный материал, который действует как единое целое, сдерживая поперечные силы.В древности в качестве укрепляющих элементов почвы использовались самые разные материалы, в том числе ветки деревьев и солома. Распространенными типами современных элементов, укрепляющих грунт, являются стальные полосы, сварные стальные сетки, проволочная сетка, георешетки и листы геотекстиля. Использование облицовочной системы предотвращает расслоение грунта между армирующими элементами и позволяет безопасно возводить очень крутые склоны и вертикальные стены. В качестве облицовки используется широкий спектр материалов, в том числе сборные железобетонные панели, модульные блоки сухого литья, сварная проволочная сетка, геосинтетические материалы и габионы.Грунтовый материал, помещенный в зону армирования, называется армированной засыпкой, а грунт на месте или материал обратной засыпки, помещенный непосредственно за армированной зоной, называется удерживаемой засыпкой. На рисунках 2 и 3 показаны основные компоненты типовой стены MSE и системы RSS, соответственно.

    РИСУНОК 2 Типовое поперечное сечение стены MSE

    РИСУНОК 3 Типовые поперечные сечения уклона с усиленным грунтом (RSS)

    Использование стенок MSE и RSS постепенно увеличивалось за последние четыре десятилетия благодаря преимуществам, которые они предоставляют по сравнению с альтернативными почвоудерживающими конструкционными системами.Экономичность и простота строительной техники, скорость возведения и гибкость армированных грунтовых конструкций — вот преимущества, которые делают эту технологию популярной и очень привлекательной. Как описано выше, стены MSE и RSS могут быть усилены с использованием металлических и геосинтетических армирующих материалов. В этой статье, однако, основное внимание уделяется геосинтетическим, особенно георешеточным, армированным конструкциям, и не рассматриваются другие типы армирования.

    Геосинтетические материалы разрабатываются и используются в качестве арматуры в грунтоудерживающих конструкциях с начала 1970-х годов.Первая стена, армированная геотекстилем, была построена во Франции в 1971 году, а первая конструкция такого типа в Соединенных Штатах была построена в 1974 году. Георешетки для армирования почвы были разработаны примерно в 1980 году. Первое использование георешетки для армирования почвы было в 1981 году. и широкое использование изделий из георешетки в Соединенных Штатах началось примерно в 1983 году. С начала 1980-х годов использование геосинтетических материалов в конструкциях из армированного грунта значительно увеличилось, и теперь они составляют растущую часть рынка армированного грунта.Технологические разработки в полимерной промышленности постоянно включаются в новые геосинтетические продукты, улучшая свойства геосинтетических материалов, используемых в геотехнических приложениях. Продвижение геосинтетических материалов в качестве арматуры для конструкций из армированного грунта все еще продолжается, и совершенствуются способы проектирования и строительства стен MSE и RSS. На сегодняшний день были спроектированы и успешно построены тысячи армированных геосинтетическим грунтом конструкций для автомагистралей и других применений, включая стены MSE и системы RSS.Большая часть этих конструкций была спроектирована с использованием георешетки в качестве элемента усиления.

    Методология проектирования и соображения

    Проектирование стен MSE и RSS в большей степени зависит от вклада инженеров-геологов, чем для традиционных систем стен и неармированных насыпей. Этапы проектирования также более обширны, а проектирование конструкций, армированных грунтом, требует совместной ответственности за проектирование между поставщиками материалов и владельцами или инженером владельцев.Традиционно все объекты гражданского строительства в Северной Америке проектировались с использованием методологии расчета допустимого напряжения (ASD). Совсем недавно (1994 г. в США) методология расчета коэффициента нагрузки и сопротивления (LRFD) была реализована в практике проектирования дорожных конструкций, таких как стены MSE. В настоящее время метод LRFD в различных формах применяется во всем мире. Например, Еврокод использует методологию расчета предельных состояний (LSD), которая очень похожа на методологию LRFD. Методология LRFD еще не разработана для инженерных насыпей и RSS.Для RSS все еще используется подход предельного равновесия, ASD, и коэффициент запаса прочности должен быть адекватным как для краткосрочных, так и для долгосрочных условий для всех возможных режимов отказа. Независимо от методологии проектирования платформы, основные аналитические методы для армированных грунтом конструкций, такие как оценка внешней и внутренней устойчивости, остаются неизменными. Основное изменение заключается в способе сравнения нагрузок и сопротивлений и в том, как неопределенность включается в процесс проектирования. Компьютерные программы, такие как MSEW и ReSSA, разработанные ADAMA Engineering Inc., являются одними из наиболее часто используемых программ для проектирования стен MSE и RSS соответственно.

    Внутренняя стабильность геосинтетических грунтовых конструкций в основном определяется геосинтетическим поведением и его взаимодействием с армированным наполнителем. На взаимодействие почвы и геосинтеза влияют инженерные свойства армированного заполняющего материала. Хотя теоретически армированный грунт может состоять из самых разных типов грунта, гранулированный грунт рекомендован Американской ассоциацией государственных служащих автомобильных дорог и транспорта (AASHTO) в качестве материала для наполнения стен MSE из-за их высокой прочности, жесткости и проницаемости. .В случае RSS, Федеральное управление шоссейных дорог (FHWA) рекомендует усиленное заполнение с прохождением до 50% через сито № 200 (0,75 мм). Если отдельные гранулированные грунты недоступны, использование связных материалов может быть желательным для повышения экономической эффективности системы, но связный грунт представляет собой более сложное поведение материала, и его использование не является стандартной отраслевой практикой.

    Влияние геосинтетических характеристик на долговременные характеристики стен MSE и RSS следует тщательно учитывать в процессе проектирования.При проектировании грунтовых конструкций, армированных георешеткой, инженер-проектировщик должен тщательно учитывать механические свойства георешетки, ползучесть, повреждение при установке и долговечность, поскольку долговременная прочность напрямую зависит от этих свойств. Среди нескольких механических свойств предел прочности георешетки на растяжение является наиболее важным свойством для проектирования стен MSE и RSS. Повреждение установки георешетки является функцией типа георешетки и градации армированного заполнения. Для высоких конструкций из армированного грунта, где георешетки подвергаются более высоким уровням напряжения, ползучесть может иметь решающее значение для успешной работы конструкции.Как правило, наиболее важные свойства долговечности связаны с термохимическим разложением, таким как окисление, гидролиз и воздействие ультрафиолетовых (УФ) лучей. Эти эффекты следует учитывать при проектировании, исходя из типа георешетки и условий проекта. Как правило, для высоких армированных грунтовых конструкций требуются одноосные георешетки с высокой прочностью на разрыв, с хорошей устойчивостью к разрушению и более низкой долговременной деформацией.

    В течение многих лет геосинтетические грунтовые конструкции регулярно проектировались для достижения ограниченной высоты из-за проектных неопределенностей, которые в первую очередь связаны со свойствами геосинтетических материалов и их взаимодействием с почвой.В последнее десятилетие развитие геосинтетических технологий и лучшее понимание поведения армированных грунтовых структур позволило инженерам-проектировщикам использовать геосинтетические материалы, в частности георешетки, в качестве подкрепления стен MSE и RSS для достижения новых высот.

    Истории болезни

    В приведенных ниже примерах проектов инфраструктуры автомагистралей будут представлены извлеченные уроки и показано, что использование армирования георешеткой является возможным и экономичным решением для высоких конструкций из армированного грунта, если в дополнение к качественным методам строительства будут выбраны надлежащие проектные соображения и материалы.

    Cortez Hills Шахтная дробилка MSE стенка

    На шахте Cortez Hills в Кресент-Вэлли, штат Невада, была добавлена ​​новая первичная дробилка. Рельеф в оптимальном месте для новой дробилки был чрезвычайно сложным. В здании дробилки находится первичная дробилка, опирающаяся на фундамент из железобетонного мата размером 45 × 60 футов (14 × 18 м) с максимальной реальной нагрузкой 11 000 фунтов на квадратный фут (53 707 кг / м 2 ). Переход по высоте между верхней и нижней площадками на каждой стороне конструкции первичной дробилки был спроектирован с использованием стенок дробилки MSE, которые простираются от 60 до 80 футов (от 18 до 24 м) с каждой стороны конструкции дробилки до крутых склонов насыпи.

    Геотехнические исследования включали выкопку восьми испытательных котлованов на глубину от 3 до 18 футов (от 1 до 5,5 м), бурение одной скважины на глубину 100 футов (30,5 м) и выполнение пяти сейсмических исследований. Подземные условия во время разведки в целом были стабильными и состоят преимущественно из хорошо гранулированного гравия и булыжников, доходящих до известняковых и алевролитовых пород на глубинах от 1,5 до более 18 футов (0,5-5,5 м). Подземные воды не обнаруживались на максимальной исследованной глубине 100 футов (30.5 м). Максимальное ускорение землетрясения 0,45 g рекомендуется для проектирования критических объектов на площадке Cortez Hills. Стенки крыльев MSE были спроектированы с использованием рабочего базового землетрясения (OBE) для события нижнего уровня. Ускорение OBE 0,18 g примерно на треть больше, чем максимальное ускорение исторического места, и немного больше, чем оценка 475-летнего ускорения Геологической службой США.

    РИСУНОК 4 Поперечное сечение стены шахтной дробилки Cortez Hills MSE.

    Стены MSE, облицованные проволокой, были спроектированы для создания безопасной зоны для разгрузки карьерных самосвалов и обеспечения стабильного доступа к дробилке.В самой высокой части стена MSE имеет высоту примерно 95 футов (29 м), включая уклон 2H: 1V наверху, как показано на рис. 4 .

    РИСУНОК 5 Деталь облицовки стены шахтной дробилки Cortez Hills MSE. РИСУНОК 6 Постконструкция стены шахтной дробилки Cortez Hills MSE.

    Стены MSE были построены с несколькими слоями первичного армирования с использованием трех различных типов одноосных полиэфирных геосеток для оптимизации общей стоимости системы. Георешетки были установлены на средней высоте стеновых панелей MSE.Проволочная сетка двойного скручивания из блоков фасции была продлена на 9 футов (2,7 м) в армированный заполнитель в качестве вторичного усиления. Стенки крыльев MSE были спроектированы так, чтобы выдерживать динамическую нагрузку карьерных самосвалов Liebherr T282 B, которые могут иметь загруженный вес примерно 653 тонны (592 тонны) и выдерживать вибрационную нагрузку во время операции дробления. Правильный выбор, размещение и уплотнение насыпей требовалось для уменьшения возможности чрезмерного оседания подушек, для уменьшения бокового давления на конструкцию дробилки и для получения надлежащих характеристик системы армирования стен MSE.Выбранный конструкционный наполнитель использовался в качестве армированного наполнителя за дробилкой, вокруг подземных коммуникаций, для стены MSE, в качестве выравнивающего наполнителя под фундаментом и для покрытия подушек. На рисунках 5 и 6 показаны детали облицовки стеновой системы MSE и постконструкция, соответственно.

    ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЕКТА
    Шахтная дробилка Cortez Hill MSE wall
    Владелец: Barrick Gold Inc.
    Местоположение: Crescent Valley, Nev. .
    Fascia System: Элементы Terrawall (тканая проволочная сетка) с облицовкой камнем
    Геосинтетические материалы: Одноосные геосетки Maccaferri, Нетканый геотекстиль
    Геосинтетические материалы Производитель: Maccaferri Inc.


    Перенесенный участок Западной Вирджинии Маршрут 10: Уклон с усиленным грунтом

    Проект состоял из строительства насыпи для перемещенного маршрута 10 в Западной Вирджинии через Лорел-Бранч в округе Логан, Западная Вирджиния. Нижележащая порода на месте проекта состоит из формации Канава пенсильванского возраста из серии Поттсвилл.Формация Канава обычно описывается как состоящая из песчаника (приблизительно 50%), сланца, алевролита и угля. Подземные исследования показали наличие естественного аллювиального грунта и существующего насыпного материала, состоящего из илистого или глинистого песка и гравия, у подножия предполагаемого склона и на дне долины.

    РИСУНОК 7 Перемещенный поперечный разрез RSS маршрута 10 WV.

    Насыпь, состоящая из срединного уклона стены МСЭ или РУС 0,75Н: 1В рассматривалась как альтернативный вариант. Из этих двух вариантов RSS был выбран Министерством транспорта Западной Вирджинии (WVDOT) в качестве возможного варианта из-за наличия армированного наполнителя на месте и других соображений.Почвы участка состоят из остаточных мелкозернистых и крупнозернистых почв. Большая часть материала насыпи была получена в результате выемки материала коренных пород на месте, раздроблена и просеяна в соответствии со стандартами WVDOT на материалы. RSS было предложено простираться от верхней части насыпи проезжей части до высоты около 120 футов (36,6 м) в самой глубокой части долины. Выбранная насыпь насыпи была размещена в пределах предложенного поднутрения до отметки 720 футов (219,5 м) с конфигурацией переднего откоса 1.5H: 1 В, как показано на Рисунок 7 . Эта конфигурация создавала скамейку шириной примерно от 20 до 30 футов (от 6 до 9 м) в носке самой высокой части RSS. Водовыпускная труба, по которой Лавровая ветвь проходит через насыпь, была построена в пределах избранного материала основания насыпи, который размещается на высоте 720 футов (219,5 м) до строительства РУС.

    РИСУНОК 8 Перенесенная деталь, обращенная к RSS по маршруту 10 WV.

    Компьютерная программа ReSSA 3.0 использовалась для проектирования арматуры откоса с минимальным запасом прочности против глобального и сложного разрушения.Полученный минимальный коэффициент долговременной глобальной устойчивости для всех поперечных сечений РУС соответствовал проектным критериям WVDOT. RSS был построен с несколькими слоями первичного армирования с использованием трех типов одноосных полиэфирных георешеток, расположенных вертикально на расстоянии 18 дюймов (46 см), и зеленой георешетки, завернутой в фасцию и расширенной в армированный заполнитель в качестве вторичного армирования. В облицовке использовались сварные проволочные формы без покрытия, чтобы сохранить заполнение лицевой панели. Рисунок 8 показывает деталь облицовки сварной проволоки, использованную в этом проекте RSS, а Рисунок 9 показывает постконструкцию проекта.

    РИСУНОК 9 Постконструкция RSS на перемещенном WV-маршруте 10.

    ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТА
    WV Route 10 RSS
    Владелец: Западная Вирджиния DOT
    Расположение: CLyburn, W.Va.
    Генеральный подрядчик: Vecellio & Grogan Inc.
    Инженер-проектировщик: Terracon Consultants Inc.
    Fascia System: Сварная проволочная опалубка с TRM и растительной облицовкой
    Геосинтетические продукты: Одноосные георешетки Maccaferri, Нетканый геотекстиль
    Геосинтетические материалы Производитель: Maccaferri Inc.


    Соединитель трассы 460 США — фаза II: Уклон с усиленным грунтом

    Прокладка проезжей части протяженностью 6,2 мили (10 км) США Route 460 Connector – Фаза II проекта создает новый участок четырехполосной автомагистрали, которая в первую очередь служит соединителем с будущей скоростной автомагистралью Coalfields от сообщества Breaks, Вирджиния. Новая трасса проезжей части пересекает гористую и густо лесистую местность с широким спектром геологических образований, которые преимущественно состоят из песчаника, сланца и угля.

    РИСУНОК 10 Фрагмент облицовки RSS на трассе 460 США.

    В рамках этого конструкторско-строительного проекта сварной RSS с проволочной облицовкой в ​​диапазоне от 0,75H: 1V до 1,5H: 1V, с максимальной высотой 80 футов (24 м) и общей длиной 550 футов (168 м). ) был построен вдоль трассы проекта, чтобы обеспечить необходимую ширину проезжей части. В качестве альтернативы можно было построить очень длинные и крутые насыпи, спускающиеся по склону, но это значительно увеличило бы стоимость, увеличило продолжительность строительства и повлияло бы на лес.RSS был заложен на коренных породах ниже или достаточно высоко над угольным пластом и протянулся через участки выемки и насыпи. RSS был построен с несколькими слоями первичного армирования с использованием одноосных георешеток из полиэфира, расположенных вертикально на расстоянии 18 дюймов (46 см), и двухосных полипропиленовых геосеток, обернутых в фасции и расширенных в армированный заполнитель в качестве вторичного армирования. В облицовке использовались формы из оцинкованной сварной проволоки, чтобы удерживать облицовочные камни. На рис. 10 показана облицовочная деталь из сварной проволоки, используемая в этом проекте RSS.

    Компьютерные программы ReSSA 3.0 и Slide 6.0 были использованы для анализа внутренней, сложной и глобальной стабильности предложенного RSS. Анализ конструкции включал как круговые, так и клиновые виды отказов для типичных поперечных сечений RSS. Результаты анализа обеих программ показали схожие факторы безопасности и поверхности отказов.

    Первоначально РУС проектировалась с использованием параметров почвы, рекомендованных в геотехническом отчете. Однако отчет ситового анализа вынутого и раздробленного материала на месте показал, что процент материала, оставшегося на сите диаметром 4 дюйма (10 см), выше желаемого.Эта градация привела к неизвестному коэффициенту уменьшения повреждений при установке, и потребовалась оценка ущерба при установке на месте. Это привело к задержке проекта на несколько недель, так как строительство RSS было на критическом пути. Чтобы избежать задержек в строительстве, подрядчику было дано указание начать строительство РУС при условии, что первичная арматура будет размещена на расстоянии 9 дюймов (23 см) по вертикали вместо 18 дюймов (46 см) до тех пор, пока не будут получены коэффициенты уменьшения повреждений при установке. Результаты испытаний повреждений при установке на месте соответствовали исходным проектным предположениям, и, следовательно, вертикальное расстояние между георешеткой первичного армирования было возвращено к исходному расчетному расстоянию 18 дюймов (46 см).Это проект, созданный по индивидуальному проекту, поэтому тесное сотрудничество с подрядчиком было важным для своевременного внесения изменений в проект с учетом изменений во время строительства. На рисунке 11 показано типичное поперечное сечение этого проекта RSS.

    РИСУНОК 11. Поперечное сечение RSS на трассе 460 США.

    Заключение

    По сравнению с обычными грунтоудерживающими конструкциями, усиленные грунтовые конструкции обладают очевидными и значительными преимуществами, включая экономичность, простоту технологии строительства, скорость возведения и гибкость конструкции.Высокие грунтовые конструкции, армированные георешеткой, должны быть спроектированы с учетом специфики проекта с учетом повреждений установки георешетки, долгосрочных характеристик георешетки (ползучесть и долговечность) и поведения взаимодействия грунт-георешетка.

    ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТА
    США Route 460 Connector RSS
    Владелец: Вирджиния DOT
    Местоположение: Гранди, Вирджиния.
    Генеральный подрядчик: Bizzack Construction LLC
    Инженер-проектировщик: The Collin Group
    Fascia Система: Сварная проволочная опалубка с двухосной георешеткой и облицовкой из камня
    Геосинтетика Продукция: Одноосные геосетки Maccaferri, Нетканый геотекстиль
    Геосинтетика Производитель: Maccaferri Inc.

    (PDF) Поведение усиления грунта на склонах

    Поведение укрепления грунта на склонах

    М. Инанк Онур1 *, Мустафа Тункан1, Бурак Эвирген1 Бертан

    Оздемир1 и Ахмет Тункан1

    Университет Тунскана1

    [email protected], [email protected], [email protected],

    [email protected] [email protected]

    и реферат

    Транспортное машиностроение, особенно дорожные конструкции в выемках и глубокие выемки

    , решаются с помощью различных поддерживающих методов выемки грунта.Армирование грунта

    выбрано из-за простоты и экономичности применения. В данном исследовании поведение опорных откосов с геотекстилем

    и георешетками было проанализировано путем проведения экспериментов на моделях откосов в лаборатории.

    В экспериментах применялась статическая нагрузка, чтобы найти поверхность разрушения и деформации для каждого случая.

    Дополнительно трассы спроектированы с помощью программы Plaxis. В конце исследования было проведено сравнение экспериментальных и

    аналитических моделей, а также представлено поведение моделей.

    Ключевые слова: Укрепление грунта, геотекстиль, георешетки, Plaxis 2D

    1 Введение

    Подпорные конструкции сооружаются почти на всех дорогах, дорогах и железных дорогах и используются

    против откосов и насыпей. Подпорные конструкции подразделяются на две основные группы. Эти

    представляют собой постоянные конструкции, такие как подпорные стены, армированные земляные конструкции, анкерные стены и временные конструкции

    , такие как стены из шпунтовых свай и раскосы.Подпорные стены в основном предпочтительны

    элементов, среди них есть три типа, такие как консольные, гравитационные и контрфорсированные (Das, 1984).

    Подпорные стены построены из железобетона, поэтому на строительство подпорных стен нужны деньги

    и время. С другой стороны, слабые грунтовые условия и высота откосов увеличивают стоимость. Поэтому

    альтернативных методов, таких как усиленные земляные конструкции, используются особенно последние 50 лет. Усиленная земляная конструкция

    также известна как механически стабилизированная земляная стена и представляет собой особую армированную грунтовую систему

    .Геотекстиль и георешетки — это гибкие полимерные материалы, используемые в качестве армирующих элементов. Пример армированной грунтовой конструкции

    приведен на рисунке 1.

    Геотекстиль используется с грунтами из-за обеспечения прочности на разрыв. Приведены и другие преимущества использования геотекстиля

    (Brooms, 1977). Анализ, проектирование и строительство армированных грунтовых стен

    * Для корреспонденции. Тел .: + 90-2223213550. факс: + 90-2223239501. Электронный адрес: mionur @ anadolu.edu.tr

    Достижения в транспортной геотехнике 3. 3-й

    Отбор и экспертная оценка под руководством Комитета по научной программе ICTG 2016

    Авторы. Опубликовано Elsevier B.V.

    Подпорные стены | Укрепление откосов и ограждение

    ABG предлагает ряд геосинтетических решений для создания подпорных стен как с зеленой, так и с твердой облицовкой.

    Участие ABG в проектировании и строительстве армированного грунта
    подпорные стены насчитывают более двадцати лет, когда мы впервые разработали и
    запустил собственный комплекс наземных инженерных решений.

    Эти системы включают широкий спектр геосеток и
    геотекстиль для армирования земли, а в последнее время — разработка
    Webwall®, наша собственная сотовая система подпорных стен, специально разработанная для
    в качестве экологически безопасного решения для зеленой стены и экономичной альтернативы
    габионы и стеновые конструкции детских кроваток.

    Поскольку наш опыт в предоставлении решений для подпорных стен продолжает расти.
    растет в количестве, физическом размере и сложности, так же как и наши
    знание использования наших систем и внедрение новых идей в земле
    инженерное дело.

    ABG может предложить полное проектирование, спецификацию материалов и поставку. Кроме того, с помощью нашего Geogreen Solutions бизнесу установки и окончательной посадки Webwall® могут быть предприняты, чтобы предложить решение стены подпорной под ключ по всей Великобритании.

    Типовые области применения:

    • Укрепление откосов
    • Подпорные стены
    • Зеленые стены
    • Укрепление фанерой откосов
    • Армированные земляные конструкции
    • Укрепляющие насыпи
    • Наклонные насыпи

    Преимущества:

    • Уменьшение отвода земли
    • Крутые стены
    • Экологически безопасные стены
    • Решения, соответствующие требованиям SuDS
    • Уменьшение импорта материалов
    • Единый источник для проектирования, поставки, установки и обслуживания
    • Посадка на заказ

    Типичные клиенты:

    ABG предлагает ряд геосинтетических решений для подпорных стен и укрепления откосов:

    Укрепление откосов и удержание грунта

    Геоячейки могут использоваться для усиления откосов.Георешетка Erosaweb разработана для усиления слабых грунтов и имеет множество применений, включая удержание грунтов на крутых склонах. Проницаемая сотовая структура геоячеек позволяет воде стекать через ячейки и вниз по склону, удерживая и удерживая материал заполнения (почва, камень или растительность) внутри панелей.

    Подпорные стены

    Геоячейка Webwall — это гибкая система подпорных стен, которая позволяет быстро и легко возводить стены с растительностью и почти вертикальными поверхностями, с дополнительным преимуществом использования материалов, добытых на стройплощадке, в качестве заполнения.Структура Webwall формируется из горизонтальных слоев панелей геоячеек Webwall, каждая панель расширяется и заполняется слой за слоем, пока не будет достигнута необходимая высота

    Стабилизация откосов и земляные стены

    Георешетки Trigrid и Abgrid могут использоваться в различных областях, включая усиленные земляные стены, насыпи и насыпи, а также стабилизацию откосов фанерой.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.