Новое в
Прудоне
Фото-
новости
Конкурс Обучение Независимое
мнение
Сегодня от
редактора
Пресс-центр
ПРУДОН-494
Последняя
новость
 
ДОКЛАД. ЯКУТСК 2003 г

Тезисы доклада
"Первые результаты и перспектива применения объемных пластиковых георешеток Прудон-494 в конструкции автомобильных дорог Сибири"

Научно-практическая конференция

"Проектирование и строительство транспортных объектов
в условиях Республики Саха (Якутия)"

Якутск, 2003 г.

 Ким А.И., Аливер Ю.А.

    Якутия представляет собой регион со сложными погодно-климатическими и гидрогеологическими условиями, которые обуславливают образование большого количества дефектов в период эксплуатации дорог:
    -неравномерная осадка насыпи приводит к нарушению поперечного профиля;
    -на низших и переходных типах покрытия появляются колеи; 
    -на сборных покрытиях происходит смещение железобетонных плит относительно друг друга и даже раскалывание плит, когда требуется их замена; 
    -происходит эрозия откосов насыпи и т. п. 

    Практически каждый год такие дороги требуют обязательного ремонта, заключающегося в досыпке ЗП, выравнивании покрытия, замене железобетонных плит, для чего необходимы постоянные денежные вложения. Поэтому экономически выгодно в условиях Сибири применять при строительстве транспортных объектов современные конструкции и технологии, обеспечивающие требуемые эксплуатационные характеристики и увеличивающие их межремонтный ресурс. В последние годы для этих целей широко применяются геотехнические материалы и конструкции, изготовленные в основном из синтетического сырья. Одной из перспективных конструкций, предназначенных для улучшения строительных свойств грунтовых материалов, является объемная пластиковая георешетка, представляющая собой пакет из полимерных лент, установленных на ребра и соединенных между собой сварными швами, расположенными в шахматном порядке таким образом, что при растяжении в поперечном направлении образуется ячеистая конструкция прямоугольной формы в плане. 

    Исследования по применению объемных георешеток в строительстве начались в 26ЦНИИ Минобороны. Первое массовое применение этой конструкции в нашей стране связано с реконструкцией Московской кольцевой автодороги в 90-х годах. На МКАД георешетки использовали в основном для защиты от эрозии откосов и конусов путепроводов и мостов. 

    Анализ литературных данных и опыта практического применения позволяет выделить следующие основные области применения объемных георешеток:
    -армирование оснований дорог и конструктивных слоев дорожной одежды;
    -армирование упрощенных покрытий автомобильных дорог; 
    -защита откосов ЗП дорог и конусов путепроводов и мостов от эрозии;
    -строительство армогрунтовых конструкций (крутые откосы, подпорные стенки);
    -фрагментация щебеночного и цементобетонного основания дорог. 

    Следует иметь в виду, что экономически наиболее целесообразно применение георешеток в сложных инженерно-геологических и погодно-климатических условиях. Поэтому, очевидно, для обоснованного применения георешеток при решении конкретных задач необходимы данные не только о физико-механических характеристиках, приведенных в Технических условиях фирм-производителей, обусловленных погодно-климатическими и грунтовыми условиями района строительства. С целью получения физико-механических характеристик георешеток, применяемых на объектах в условиях Севера и оценки влияния времени работы георешеток в конструкциях укрепления откосов в Союздорнии под руководством проф. Казарновского В.Д. был проведен комплекс лабораторных испытаний образцов на одноосное растяжение при температурах +20; 0; -20 и -60 0С по ГОСТ 11262-80 (Пластмассы. Метод испытания на растяжение.). Реализовано две программы испытаний. 

Таблица 1 

Изменение свойств георешеток за время эксплуатации.


серии
Наименование материала Срок эксплуатации Результаты испытаний
ленты шва
 epm, % Fpm, кН spm,МПа F*pp, кН % от Fpm
1 Геовеб 1 год 16,4 3,16 24,9 1,87 59,2
2 Прудон-494 3 года 20,1 2,93 24,4 1,19 40,6
3 Прудон-494 1 год 26,5 3,40 28,3 1,62 47,6
4 Прудон-494 не эксплуа-
тировалась
25,1 3,07 25,6 1,30 42,3
5 Геовеб не эксплуа-
тировалась
20,8 3,13 24,6 1,63 52,1

Примечание: В таблице даны среднеарифметические значения усилий и деформаций.
 Fpm, spm, epm - соответственно, максимальное усилий, прочность и удлинение образца
F*pp - усилие на разрыв шва, приведенное к высоте георешетки 10 см

Таблица 2 

Влияние отрицательной температуры на свойства георешеток. 

серии
Наименование материала Температура испытания, °С Результаты испытаний
ленты шва
Fpm, Н spm,МПа epm, % epp, % F*pp, Н
1 Тип I
Прудон-494
+20
0
-20
-60
2793
3613
4214
5976
22,5
28,9
33,7
47,8
21,6
20,0
26,8
15,5
492
302
306
15,5
1335
1247
1942
1554
2 Тип II
Геовеб
-20
-60
 3941
5421
24,0
33,0
20,0
14,0
20,0
14,0
1587
1463

    Задачей испытаний была сравнительная оценка поведения различных типов георешеток при воздействии отрицательной температуры по изменению показателей их прочности в диапазоне температур от +20 до -60°С с пятикратной повторностью. Всего было проведено более 100 испытаний. Анализ результатов испытаний показал существенную зависимость свойств пластиковых георешеток от абсолютного значения отрицательной температуры (табл.2, рис.2).


Рис.2. Диаграммы нагрузка-деформация образцов лент георешётки
Прудон-494 (V = 50 мм/мин; B = 100 мм)

    При уменьшении температуры образца от +20 до -60°С наблюдается трансформация диаграмм нагрузка-деформация, при этом максимальная нагрузка, которую выдерживает лента увеличивается почти в два раза, а удлинение ленты при разрыве уменьшается в 16 раз.

    Численные значения исследуемых параметров, сведены в табл.2 , из которой видно, что максимальная нагрузка Fpm и прочность ленты spm пластиковых георешеток возрастают с понижением температуры. При этом параметры Fpm и spm несколько выше у георешетки Прудон-494. Для пластиковых георешеток относительное удлинение образца при максимальной нагрузке epm практически не зависит от температуры в рассматриваемом диапазоне и изменяется в пределах от 15% до 30% и , напротив, удлинение образцов при разрыве epp с понижением температуры резко уменьшается.

    При отрицательных температурах прочность и жесткость георешетки существенно повышается, что в целом положительно отражается на работе армогрунтовой конструкции. 

    Сдерживающим фактором для широкого применения объемных георешеток считалось отсутствие нормативно-технической документации. Однако, действующие СНиП 2.05.02-85, СНиП 3.06.03-85, ВСН84-89 и другие документы допускают применение геосинтетических материалов в конструкции автомобильных дорог. Кроме того сегодня, благодаря усилиям отраслевых институтов Союздорнии, 26ЦНИИ МО, Росдорнии, ЦНИИС, ПГУПС, ОАО "494 УНР" разработан ряд нормативно-методических документов, позволяющих обоснованно использовать объемные георешетки.

    К их числу относятся: 
    1. ВСН.Применение синтетических материалов при устройстве нежестких одежд автомобильных дорог. 26ЦНИИ МО. М., 44с. 
    2. Руководство по укреплению конусов и откосов ЗП автомобильных дорог с использованием геосинтетических материалов и металлических сеток. Союздорнии. М.-2002, 36с. 
    3. Методические рекомендации по проектированию и строительству грунтовых насыпей на торфяном основании, армированных георешетками Прудон-494 в условиях Западной Сибири. ЦНИИС. М.-2000, 40с. 
    4. Методика расчета насыппей, армированных различными материалами. Союздорнии. М.-2001, 44с. 
    5. Стандартные проектные решения и технология усиления подбалластного слоя объемными георешетками Прудон-494. ПГУПС, 494УНР. С.-Петербург. 2001, 21с. 

    Таким образом, имеющийся пакет документов позволяет обоснованно применять объемные георешетки при строительстве различных транспортных объектов. Кроме того, в настоящее время в ряде регионов России разрабатываются местные строительные нормы, в том числе и по применению объемных пластиковых георешеток. 

    ОАО "494УНР" впервые в нашей стране освоило промышленный выпуск объемных пластиковых георешеток Прудон-494 в объеме около 2-х млн. м2 в год. Качество этой продукции подтверждено Государственным сертификатом соответствия, а новизна конструктивных и технологических решений защищена патентами на изобретения РФ.

    Строительная компания "ОАО 494УНР" активно внедряет в Сибири новые конструктивы и технологии с применением объемных пластиковых георешеток Прудон-494. Применение объемных георешеток Прудон-494 значительно повышает надежность дорожных конструкций, снижает объем использования каменных материалов, дает возможность разрабатывать новые проектные решения, компенсирует недостатки местных грунтов, используемых в теле насыпи, увеличивает межремонтный срок эксплуатации дорог. В настоящее время имеется практический опыт использования георешеток Прудон-494 при строительстве транспортных объектов в сложных условиях Сибири.

    В условиях Республики Саха объемные георешетки можно применять при строительстве следующих транспортных объектов:
    -строительство федеральных и местных дорог, а также дорог вдоль трасс нефте- и газопроводов с упрощенным покрытием; 
    -строительство карьерных дорог;     
    -строительство аэродромов местных воздушных линий; 
    -строительство вертолетных площадок;
    -сооружение оснований под буровые вышки; 
    -защита от эрозии отвалов горнорудной промышленности и др. 

    Многие геотехнические конструкции с применением объемных георешеток внедрены в нашей стране и проверены почти 10-летней практикой отечественного строительства. В 2002 году ОАО "494 УНР" совместно с Союздорнии обобщили опыт строительства и выпустило массовым тиражом Альбом уже реализованных технических решений "Принципиальные схемы конструктивно-технологических решений по применению объемных георешеток Прудон-494 и примеры их реализации в транспортных сооружениях". Альбом содержит более 60-ти уже проверенных практикой решений и может быть использован специалистами-дорожниками.

ЛИТЕРАТУРА 

    1. Львович Ю.М., Аливер Ю.А., Ким А.И. Конструктивные и технологические решения укрепления откосов и конусов путепроводов объемными пластиковыми решетками. Транспортное строительство, №8, с.12-13. 

    2. Аливер Ю.А. Перспектива применения геотехнических материалов в строительстве. В н-т сб. "Материалы и технология строительства и ремонта аэродромных покрытий". 26ЦНИИ МО РФ. М.-2001, с.125-131 

    3. Ким А.И. Использование георешеток "Прудон 494" при строительстве и рекон струкции транспортных объектов. В сб. "Применение геоматериалов при строительстве и реконструкции транспортных объектов" (Материалы 11-ой международной научно-технической конференции). ПГУПС, г. С.-Петербург - 2002, с.32-41. 

    4. Альбом "Принципиальные схемы конструктивно-технологических решений по применению объемных георешеток "Прудон-494" и примеры их реализации в транспортных сооружениях". Союздорниии, ОАО "494 УНР". Москва-2002, с.75 

Техническая характеристика объемных георешеток Прудон-494
 №
п/п
Наименование 
параметра
Численное 
значение
  Технические условия ТУ
1 Размеры в м:
- в растянутом состоянии
- в сжатом состоянии

6,10 х 2,43
0,10 х 3,40
2 Высота георешетки, мм 50; 100; 150; 200
3 Толщина сетки, мм 1,2 (± 0,1)
4 Масса, кг 13; 25; 38; 50
5 Площадь модуля, м2 14,88
6 Размеры ячейки, мм 200 х 240
7 Площадь ячейки, см2 250
8 Материал ПНД+ПВД
9 Диапазон рабочих температур, °С - 60  -  +55
10 Химическая стойкость, рН 4  -  11
11 Максимальная нагрузка (Рм), Н 1500 при высоте 100мм
12 Прочность шва, % от Рм 50 %
13 Удлинение при Рм, % < 30%
14 Жесткость стенок, сН > 400

Конструкция опытных участков автодороги 21 НИИИ АТ МО РФ в г.Бронницы

Применение пластиковых георешеток для укрепления основания
обочины реконструируемых участков автомобильной дороги
" Москва - Минск "


 
© 2002-2017. ОАО 494 УНР Все права защищены. На главную