Георешетка для укрепления склонов технология укладки: Инструкция по укладке георешетки — технология укладки георешетки, инструкции по монтажу геосинтетических материалов от компании «ГеоНовации»

Содержание

Инструкция по укладке георешетки — технология укладки георешетки, инструкции по монтажу геосинтетических материалов от компании «ГеоНовации»

Объемная георешетка — превосходный геосинтетический материал, образующий при растяжении в рабочей плоскости устойчивый к деформациям каркас, способный надёжно зафиксировать заполнитель (грунт, бетон, кварцевый песок). Сегменты георешетки обладают малым весом. Их легко транспортировать, а небольшие участки возможно даже передвигать вручную.

Эффективность георешетки подтверждалась неоднократно, однако для того чтобы этот геосинтетический материал показал себя на все 100%, его необходимо правильно смонтировать.

Прежде чем приступить непосредственно к самому монтажу георешетки, необходимо тщательно подготовить объект. Комплекс работ по подготовке предусмотрен технологией монтажа и напрямую зависит от задач, возлагаемых на материал, а также условий, в которых этот материал будет применяться.

Рассмотрим особенности монтажа георешетки в зависимости от сферы её применения.

Укрепление склонов при помощи объемной георешетки

Комплекс предварительных работ

Вначале производится проверка чертежа на предмет соответствия геометрическим особенностям и характеристикам местности. После этого происходит планировка откоса и его уплотнение. Затем в соответствии с проектом готовится подошва откоса и траншеи.

Дренаж и защита насыпи

Нетканым геотекстилем покрывается вся поверхность откоса, после чего материал должным образом закрепляется. После этого производится монтаж дренажной системы, а также тщательная проверка правильности её монтажа в соответствии с проектом. Следующий этап — проверка функциональности дренажа.

Монтаж модулей георешетки

  1. Монтаж Г-образных штифтов арматуры или крепёжных анкеров вдоль траншеи или же вдоль верхней кромки. Монтаж производится не на полную глубину. Расстояние между центрами зависит от типа георешетки:
    — для георешетки с размером ячеек 210х210 расстояние составляет 210 мм;
    — для георешетки с размером ячеек 400х400 расстояние составляет 400 мм.
  2. Растяжка объемной георешетки и монтаж её крайних ячеек на соответствующие штифты или анкеры.
  3. Крепёж полностью забивается в грунт заподлицо с поверхностью ячеек модуля.
  4. Растяжка объемной георешетки вниз по склону на полную длину.
  5. После того как материал полностью растянут, крайние его секции фиксируются при помощи штифтов, анкеров или посредством засыпки заполнителем.
  6. Проверка каждой секции георешетки на предмет полного растяжения.
  7. Все кромки смежных секций георешетки должны быть выровнены и соединены.
  8. Закрепление всех модулей объемной георешетки между собой посредством технологии, описанной проектной документацией.
  9. Монтаж дополнительных штифтов или анкеров внутри ячеек развёрнутой и растянутой объемной георешетки с полным соблюдением указанных в документации интервалов.
  10. Материал рекомендуется фиксировать тремя-четырьмя анкерами на один квадратный метр георешетки. Распределять их лучше в шахматном порядке, забивая через одну ячейку в вертикальные края и в каждую ячейку горизонтального края, расположенного сверху.
  11. Если откос столь глубок, что один модуль решетки не достаёт до его основания, к нему необходимо прикрепить ещё одну секцию. Геосинтетический материал при этом должен быть полностью растянут, а все работы по монтажу второго модуля должны быть произведены согласно приведённой выше документации, начиная с первого пункта.

Высота ячейки

Высота ячейки выбирается в зависимости от угла наклона откоса.

При угле от 0° до 10° высота ребра георешетки составляет 50 мм.
При угле от 10° до 30° — 100 мм.
При угле от 30° до 45° — 150 мм.
При угле от 40° до 45° — 200 мм.

Заполнение секций георешетки

К заполнению ячеек георешетки следует приступать лишь тогда, когда она будет полностью закреплена на откосе согласно проекту. Заполнение может быть произведено с помощью экскаватора, транспортёра, фронтального погрузчика или крана с ковшом. Высота, с которой заполнитель будет падать в ячейки объемной георешетки стандартного размера, не должна превышать 1 метр. В случае использования георешетки с размером ячейки 400х400 мм высота не должна превышать 0,6 метра.

Заполнение следует производить от бровки, постепенно двигаясь в сторону подошвы откоса. Таким образом риск смещения материала сводится к минимуму.

В зависимости от выбранного сыпучего материала заполнение ячеек происходит с той или иной плотностью. Как правило, заполнение производится с избытком, после чего происходит уплотнение, осуществляемое в соответствии с материалом заполнителя, который был использован.

  • Бетон заполняет ячейки до самого верха, после чего утрамбовывается до верхней кромки. Затем процедура повторяется снова.
  • Растительный грунт (просеянный) должен наполнять ячейки объемной георешетки на 25-45 мм выше её поверхности, после чего он подвергается утрамбовыванию и поверхностной обработке.
  • Минеральный материал зернистого типа должен выступать на 25 мм выше уровня поверхности, после чего он проходит тщательное уплотнение трамбующей плитой или ковшом. По итогу заполнитель должен быть на одном уровне с георешеткой, а его излишки удалены.

Укладка георешетки с целью защиты трубопровода

Подготовительные работы

На начальном этапе происходит предварительная планировка. Грунтовая насыпь в случае необходимости доуплотняется. По её поверхности расстилается нетканый геосинтетический материал с перекрытием геотекстиля. Их полотна впоследствии будут сварены между собой при помощи паяльной лампы.

Укладка георешетки

  1. Разметка основания.
  2. Монтаж крепёжных элементов с обеих сторон основания насыпи.
  3. Обваловка сложенных модулей георешетки.
  4. Соединение модулей георешетки между собой в верхней части обваловки. Процедура осуществляется посредством термостеплера. Соединение происходит через каждые 2,5 см по длине и каждые 3 секции по ширине.
  5. Георешетка закрепляется на анкерах с обеих сторон обваловки, притом стороны необходимо предварительно выровнять между собой. Ячейки по обе стороны обваловки должны совпасть.
  6. Монтаж дополнительных крепежных элементов с целью укрепления конструкции.

Заполнение модулей георешетки

При работе с заполнителем следует соблюдать крайнюю осторожность, так как существует риск повредить изоляцию трубопровода. Защитить его можно геотекстилем.

Заполнение ячеек обычно выполняется специальной техникой, однако может происходить и вручную. Высота падения заполнителя не должна превышать 0,6 метров для ячеек размером 210х210 мм и 1 метр для георешетки с размером ячеек 400х400 мм.

Ячеистая структура геосинтетического материала наполняется с избытком порядка 50 мм, после чего уплотняется и выравнивается вручную.

Заключительная планировка, как правило, производится вручную граблями или гладилками. Толщина остаточного слоя над георешеткой не должна быть меньше, чем 20-30 мм.

Защита водотока и организация дренажа при помощи геосинтетических материалов

Укрепление склонов водотока, а также его дна происходит при помощи георешетки и геотекстиля, используемого в качестве разделительной прослойки. Геотекстиль защищает георешетку от контакта с грунтом, что предотвращает заторы и положительно сказывается на надёжности всей конструкции в целом.

Монтаж георешетки

  • Вдоль верхней кромки водотока забиваются крепёжные элементы на неполную глубину. Расстояние между элементами (меряется от центра) определяется величиной ячейки. Оно составляет 210 мм для георешетки с ячейками 210х210 мм и 400 мм для ячеек 400х400 мм.
  • Производится растяжка полотна с последующим закреплением его крайних секций на стойках.
  • Все крепёжные элементы вбиваются в грунт до одного уровня с поверхностью кромок георешетки.
  • Полотно георешетки растягивается на всю длину по дну водостока и его откосу.
  • Ячейки георешетки удерживаются полностью раскрытыми при помощи крепежа или за счёт заполнения крайних ячеек.
  • Внимательно проверяется каждая ячейка на предмет полного растяжения.
  • Соседние кромки материала выравниваются и соединяются.
  • Модули геосинтетического материала скрепляются согласно проекту.
  • Внутрь растянутых ячеек вбивается дополнительный крепёж с соблюдением изложенных в проекте интервалов.
  • Если одного модуля георешетки не хватает, чтобы полностью покрыть береговой откос по всей его высоте, к его краю необходимо присоединить ещё один модуль, после чего повторить работу по монтажу описанным выше методом, начиная с первого пункта.

Заполнение ячеек объемной георешетки

После того как все секции материала тщательно закреплены, можно начинать процедуру укладки заполнителя. Она может быть осуществлена при помощи экскаватора с обратной лопатой, фронтального погрузчика, ковша на кране или обыкновенного транспортёра.

Высота падения заполнителя не должна превышать 0,6 метра для геосинтетического материала с размером ячеек 400х400 мм и 1 метра для стандартных ячеек.

Заполнение рекомендуется производить от бровки, постепенно перемещаясь к подошве откоса. Таким образом риск смещения закреплённых секций сводится к минимуму.

Заполнитель накладывается в секции с избытком, после чего производится его уплотнение согласно проекту. По завершении уплотнения происходит поверхностная обработка. Она может быть осуществлена как спецтехникой, так и вручную.

Укладка георешетки для несущих конструкций

Подготовительные работы

Перед началом монтажа все земляные работы должны быть полностью завершены. Предварительно необходимо проверить соответствие данных, изложенных в проекте, реальным условиям работы и параметрам основания. При необходимости может быть проведено дополнительное профилирование и уплотнение.

Дренаж участка

Если того требует документация проекта, на основание укладывают и закрепляют дорнит. После организации дренажа его функциональность должна быть подвергнута тщательной проверке.

Монтаж георешетки

Объемная георешетка растягивается по всему основанию, закрепляется арматурными штифтами Г-образного типа, натяжной рамой, анкерами или же посредством заполнения крайних ячеек. После закрепления все модули объемной георешетки проверяются на предмет полного растяжения. Происходит проверка расположения смежных секций. Все они должны размещаться на одном уровне.

Лишь после того как все вышеописанные процедуры завершены, производится скрепление модулей между собой способом, рекомендованным проектной документацией.

Заполнение георешетки

Засыпку заполнителя можно начинать лишь после того, как закрепление всех модулей георешетки тщательно проверено. Сама процедура может осуществляться обратной лопатой экскаватора либо фронтальным погрузчиком. Высота падения заполнителя не должна превышать 1 метр.

Ячейки георешетки засыпаются с избытком: заполнитель должен выступать от кромки ячеек георешетки в среднем на 50 мм. Далее заполнитель утрамбовывается до требуемой проектом плотности, после чего производится укладывание поверхностного слоя, на который возлагаются защитные функции.

Укрепление склона георешеткой — технология по шагам.

  1. Составляют проект, особенно на тех участках, где требуется дополнительно уплотнить почву. Определяют размеры георешетки для укрепления склонов.
  2. Чтобы избежать вымывания грунта делают дренаж. Проверяют работоспособность.
  3. Размещают защитную прослойку из геотекстиля.
  4. Необходимо начинать установку непосредственно сверху, плавно опускаясь вниз.
  5. Постепенно растягивают первый ряд, при этом закрепляя и так далее.
  6. Заключительным  является проверка качества растяжения, насколько всё сделано равномерно.

Если всё правильно, нет никаких технических нарушений, засыпают всё фиксирующим материалом.

 

Георешетка являет собой множество структурных ячеек и изготовлена из полимерного материала. Отличительная особенность – устойчивость к окружающей среде. Полимеры способствуют тому, чтобы влага, кислота, щелочь, микроорганизмы или ультрафиолетовый свет никак не воздействовали негативно на нее. Рассматривая более детально, можно определить, что изготавливается она из полиэтиленовых лент, которые обработаны особой технологией, способных выдерживать значительные нагрузки. Чем больше толщина, тем выше показатель выдержки.

Два вида георешетки.

Разделяют по методу изготовления, типу материала, и внешним данным (вид и размер).

1. Плоские.

Имеют ячейки прямоугольной или квадратной формы. Используют при строительстве дорог, так как являются отличной заменой дорожным плитам.
— Полимерные. Считается одной из самых популярных. Применяется в строительстве домов и территорий сада.
— Текстильные. Применяются для разделения слоев почвы, укрепления грунта на склоне. Для изготовления применяют отходы текстильного производства.
— Бетонные. Наиболее сложные в монтаже, поэтому чаще всего можно встретить в ландшафтном дизайне или зонах отдыха.

2. Объемные.

Конструкция состоит из трёхмерных ячеек. Крепятся скобами из стали. В окончание монтажа их засыпают щебнем, песком или гравием. Укрепление склонов таким способом дает гарантию свыше 50 лет.

Плюсы и минусы укрепления склона на участке георешеткой.

На практике это достаточно удобный в использовании материал. При этом все же выделяют как плюсы, так и минусы. Рассмотрим достоинства:

  • Компактность и практичность перевозки.
  • Натуральный дренаж грунта, за счет ячеек.
  • Повышенная устойчивость почвы.
  • Исключены механические повреждения или другие внешние воздействия.
  • Долгое время эксплуатации.
  • Простой монтаж.
  • Безопасность в области экологии.

Минусы заключаются в следующем:

  • Монтаж хоть и простой, но длительный
  • Подходит только для мягкой почвы.
  • Непригодна в использовании для крутых склонов.

 

Способы укрепления склонов. Монтаж георешетки.

 

Георешетка для склонов укладывается достаточно просто. Необходимо положить на поверхность и просто растянуть. После этого объемная георешетка для укрепления склонов заполняется фиксирующем веществом. Обычно используют щебень, песок или какие-то субстраты.

Важно, чтобы этим занимались только профессионалы. Монтаж и заполнение на склоне требует внимательного подхода. Если нарушить хоть один этап, всё может пойти наперекосяк.

 

Чтобы рассчитать проект и узнать, например, какая объемная решетка нужна — свяжитесь с нашими проектным отделом по телефону в Москве +7 (499) 403-38-13 или по электронной почте: [email protected]

Технология укладки (монтажа) георешетки | GeoSM

Технология укладки георешетки различается при ее проведении на откосах или в основаниях. В этом процессе необходимо опираться на технические рекомендации проекта, решения производителя и рекомендации строительных норм и правил. Любая ошибка при монтажных работах сведет на нет качество создаваемой конструкции, поэтому и цена на эти операции всегда остается высокой, несмотря на видимую простоту и технологичность монтажа.

Как же снизить стоимость укладки георешетки? В этом вам поможет краткое руководство от специалистов компании GeoSM.

Позвоните нам по одному из указанных телефонов или закажите обратный звонок с помощью формы обратной связи на нашем сайте, и мы поделимся с вами секретами установки и монтажа этого геосинтетического материала. Вы убедитесь в нашем профессионализме и глубине подхода, но самое главное, неплохо сэкономите!

Сделать заказСкачать прайс

Технология и метод укладки георешетки на откосах

Конструкция укрепленного откоса дорожной насыпи включает георешетки, торфогрунтовый или каменно-песчаный заполнитель, монтажные г-образные анкера и тросы.
Монтажными анкерами из стальной или композитной арматуры закрепляют саму георешетку
по поверхности откоса, а также модули между собой. Подойдут анкеры диаметром 10-16 мм длиной от 40
до 60см. Форма крюка анкера позволяет обеспечить жесткость соединения модулей георешетки.
Для соединения отдельных модулей между собой при небольшой площади покрытия также может использоваться степлер.

Поверхность откоса тщательно планируется, выравнивается, очищается от мусора и посторонних предметов, биологических и минеральных объектов. При необходимости – боронится, трамбуется. Обочины дороги углубляются на 50см.

Георешетки укладываются помодульно в растянутом состоянии в направлении оси склона по длинной стороне. Верхняя и нижняя ленты первого модуля георешетки растягиваются с максимальным усилием и закрепляются анкерами в каждой второй ячейке. Затем растягиваются боковые стороны. К стартовому модулю вплотную ставятся смежные, соединяясь между собой анкерами. Устанавливать георешетку правильно сверху вниз последовательно по всей длине откоса.

Засыпка ячеек георешетки производится сверху вниз слоем толщиной на 5 см больше в высоту ребра и сверху вниз по откосу. Покрытие выравнивается и уплотняется ручным или механизированным способом. Необходим также пролив водой, укрытие откоса нетканым геотекстилем.

Технология и метод укладки георешетки на поверхности

Базовое основание готовится, очищается и трамбуется. При необходимости завозится и распределяется грунтовая или песчаная подушка для выравнивания площадки.
Георешетка раскладывается помодульно маркированной стартовой лентой вдоль по направлению оси укладки.

С монтажных ячеек маркированной ленты и средней ячейки противоположной стороны растягивают до образования равностороннего треугольника шпагатный трос, вшитый в георешетку. Верхнюю сторону георешетки стыкуют с границей застилаемой площадки и закрепляют анкерами по линии троса. Средняя ячейка также крепится анкерами.
Затем анкерами растягиваются и фиксируются боковые стороны модуля.
До упора растягивается и фиксируется нижняя монтажная сторона георешетки.
Далее укладывается смежный модуль, скрепляемый в каждой второй ячейке анкерами.

Если монтаж вызывает у вас затруднения – просто позвоните нам и закажите профессиональные услуги по укладке георешеток. Многолетний опыт практики применения геосинтетических материалов позволяет нам иметь навыки установки георешеток в любых условиях. Не забудьте: при укладке георешетки для повышения эффективности, создания дренирующих систем, разделения слоев и снижения нагрузки используется геотекстиль.

Сделать заказСкачать прайс

С этим товаром покупают:

Правильная укладка и установка георешетки

Георешетка – стройматериал из линейки геосинтетиков – стала практически незаменимой в современной строительной отрасли. Сочетая в себе такие характеристики, как прочность, универсальность и легкость конструкции, она стала практически незаменимой составляющей технологии строительства дорог, укрепления трубопроводов и теплотрасс, насыпей и укрепления грунта под несущими конструкциями.

Материал представляет собой ультралегкий, компактный и одновременно устойчивый к деформациям каркас, который используют для фиксации того или иного наполнителя – асфальта, гравия, песка и прочего. Благодаря своему малому весу, модули георешетки мобильны и их легко перемещать. При этом не требуется помощь специальной техники.

Между тем, чтобы использовать свойства этого материала в полной мере, важно правильно его смонтировать. Укладка георешетки будет производиться в зависимости от возлагаемых на нее функций и предполагаемой нагрузки. Рассмотрим подробней технологию монтажа, в зависимости от сферы применения.

Подготовка основания

Это первый и крайне ответственный этап строительных работ. Прежде чем раскатать материал, необходимо тщательно выровнять поверхность – срезать возвышения, убрать камни и глыбы (можно оставить те, размер которых не превышает 12 сантиметров), засыпать ямы и прочее. В противном случае есть риск повреждения каркасного материала.

Когда установка георешетки производится на неустойчивом грунте, комплекс подготовительных работ включает в себя оптимальное сохранение растительного слоя как дополнительной фиксации. Вместе с тем, всю растительность необходимо срезать до уровня почвы, оставляя только корневую систему.

Алгоритм работ по подготовке основы под георешетку варьируется в зависимости от специфики объекта:

  1. Для укрепления склонов.  После проверки чертежей на соответствие геометрии и характеристикам местности, сооружается подошва откоса. Предварительно его необходимо уплотнить. Далее раскатывают слой георешетки.
  2. Для защиты трубопроводов. Насыпь почвы под трубопроводом, если есть в этом необходимость, дополнительно утрамбовывают. Поверх нее расстилают геополотно (нетканый геосинтетический материал) и геотекстиль, которые сплавляют между собой при помощи паяльной лампы.
  3. Для несущих конструкций. После завершения земляных работ почву на стройплощадке дополнительно уплотняют или профилируют. Если предусмотрено в проекте, делают дренаж. Для этого уже готовое основание выстилают дорнитом и только поверх него растягивают георешетку.

Установка анкеров

Георешетка – рулонный материал, состоящий из отдельных отрезков. Чтобы получить цельное полотно, модули георешетки скрепляют между собой. Для этого используют пневмостеплер или крепежные анкера.

В зависимости от типа материала, технология монтажа заключается в следующем:

  • Для георешетки с мелкими ячейками (210 на 210) крепежи монтируют с шагом в 21 сантиметр
  • Материал с крупными ячейками (400 на 400) требует установки крепежных анкеров через каждые 40 сантиметров.

На закрепленные анкера натягивают решетку и выравнивают ее по периметру. После фиксации центральных отсеков каркаса, анкера забивают в основание до упора. У правильно натянутого и закрепленного материала ячейки должны быть прямоугольной формы. При необходимости, для большей прочности межмодульных соединений допустимо использование дополнительного анкерного крепления. 

Модули геокаркаса размещают в шахматном порядке. Особенно если ее применяют для укрепления склонов, берегов и насыпей. Таким образом, основание получает дополнительную прочность.

Технология укладки и монтажа георешетки

В зависимости от сферы применения геосинтетического каркаса, технология его укладки может отличаться.

Для укрепления скосов и склонов

  • Подготовка основания.
  • Монтаж анкеров.
  • Растяжка георешетки и ее выравнивание по краям.
  • Укладка модулей. Если длины одного модуля не хватает, чтобы покрыть необходимый участок полностью, к нему прикрепляют другой модуль, фиксируя с помощью пневмостеплера. Далее укладка модулей осуществляется в том же шахматном порядке.
  • Заполнение георешетки насыпным материалом.

Важно! В зависимости от градуса угла склона, варьируется высота ячеек георешетки.

 Градус угла наклона

 Высота ячейки в см.

 до 10

 0,5

 10-30

 1

 30-40

 1,5

 45

 2

Для защиты обваловки трубомагистралей

  • Разметка насыпи.
  • Монтаж крепежных анкеров.
  • Растяжка модулей георешетки и выравнивание по краям.
  • Скрепление частей материала по верхнему краю насыпи с помощью термостеплера. Крепежи необходимо размещать с шагом 2,5 сантиметра вдоль, и через каждые 3 сантиметра по ширине.

Для дренажа

  • По верхнему краю водотока вбивают анкера. Для материала с размером ячеек 210 на 210 – с шагом 21 сантиметр, с ячейками 400 на 400 – 40 сантиметров.
  • Георешетка растягивается на крепежи по всей площади скоса.
  • Скрепление модулей материала между собой.

Для укрепления несущих конструкций

Материал растягивают по основанию и закрепляют штифтами из арматуры или анкерами. Смежные отсеки материала должны быть на одном уровне. После тщательной проверки растяжения и уровня модули соединяют в единую систему.

Заполнение георешетки

Уже уложенную и смонтированную георешетку наполняют насыпным материалом, согласно проекту. Наполняют ячейки при помощи спецтехники, реже – вручную.

Наполнитель насыпают с высоты примерно 1 метра, он должен покрыть ячейки с верхом. Грунт насыпают в среднем на 4 сантиметра поверх кромки, минеральный насыпной материал – до 3 сантиметров, бетон – до краев ячеек, после чего утрамбовывают при помощи виброкатка.

При использовании геокаркаса для укрепления насыпи трубопровода технология заполнения отличается тем, что на основание под него кладут иглопробивной геосинтетический материал.

Пошаговая технология укладки георешетки СО

Георешетки СО используются в различных областях строительства, начиная от гражданского, заканчивая дорожным строительством. Характеристики материала позволяют использовать данный вид геосинтетика как для ремонта существующих конструкций, так и для строительства новых сооружений, опять-таки, практически во всех строительных сферах. О том, как правильно монтировать георешетку СО, вы узнаете из этой статьи.

Что такое георешетка СО и чем отличается одноосная георешетка от остальных представителей этих геосинтетиков.

Георешеток, производимых компанией Комитекс ГЕО, несколько типов. Один из таких – георешетка СО. Этот тип геосинтетика представляет собой решетку с длинными узкими ячейками. Сырьем для производства выступают полимерные материалы, такие как полипропилен и полиэтилен. Основной задачей данного материала является армирование с целью увеличения прочности слабых или ослабленных грунтовых масс. Достигается армирующий эффект, за счет снятия напряжения с контрольных точек и равномерного распределения нагрузок по всей площади, с выводом остаточной нагрузки за пределы конструкции. Большая площадь контактного пятна и особенности строения самой георешетки СО, позволяют с легкостью решать данные проблемы на длительный срок, не подвергая опасности разрушения конструкцию. Одним из главных преимуществ георешетки СО, является ее длительный срок эксплуатации, а учитывая сырье, из которого она производится, можно говорить о десятках лет. При этом без потери своих физико-химических свойств. Форма выпуска георешетки СО, так же говорит о высокой дренажной способности, что делает ее автоматически пригодной для строительства автомобильных дорог. Для того, чтобы вы не перепутали георешетку СО с другими видами решеток, вам следует помнить, что одноосная георешетка СО, выглядит как ленты, соединенные между собой при помощи других лент. Другими словами, поперечные элементы соединяются с продольными и закрепляются с внешней стороны. Для наглядности, представьте себе очень частую лестницу, к которой сбоку прикреплена точно такая же. И таких креплений несколько.

Георешетка СО, может собираться между собой в огромные соты и заполняться щебнем крупной фракции. Данный метод используется для предотвращения оползня или сходя селевых потоков. В отличие от объемной георешетки, этот тип материала не заполняется грунтом или другими сыпучими элементами. Но зато, из георешетки СО можно собрать каркасные конструкции.

Технология укладки геосетки СО. Всегда есть небольшой нюанс.

Укладка георешетки СО позволяет добиться существенных результатов в укреплении склонов и откосов, особенно там, где атмосферные осадки можно назвать частым явлением. Монтаж георешетки СО на опасных участках гарантированно предотвратит разрушение грунта воздушными и водными эрозиями. Технология укладки георешетки СО в целом не сильно отличается от монтажа объемной георешетки. Достаточно часто, этот вид геосинтетика используется в комплексе с геотекстилем. Перед тем, как будет произведена укладка геосетки СО, основание, на которое она будет укладываться, необходимо подготовить. Так же рекомендуем заранее заготовить анкера, желательно металлические и молотки, чтобы не передвигаться по склону. Монтаж геосетки СО начинается сверху откоса или склона. Верхняя часть анкерится в грунт и надежно фиксируется, далее рулон раскатывается по направлению к подножью и так же фиксируется по всей длине. Технология укладки геосетки СО, как уже говорилось выше практически ничем не отличается от монтажа, объемной георешетки. Но свои нюансы есть. А именно, рядом монтируемое полотно, должно быть уложено внахлест и зафиксировано, не только анкерными пластинами, но и желательно проволокой. Напомним, что объемная георешетка укладывается встык и вяжется между собой. Укладка георешетки СО производится без использования спец техники, экономит время и материалы. К тому же стоимость данного вида георешетки отличается высокой доступностью.

Укладка объемной георешетки. Подробная инструкция

Для предотвращения разрешения откосов и склонов часто используется объемная георешетка или как ее еще называют ОР. Как укладывать этот геосинтетик, чтобы он прослужил долго, и качественно вы узнаете из этой статьи.

Как выглядит армирующая объемная георешетка.

ОР – это геосинтетический высокопрочный материал не подверженный гниению. Изготавливается из сырьевого полипропилена и полиэфиров. Выглядит как соты, соединенные между собой в ячеистое полотно. Высота геосот может быть разной, в зависимости от сложности клона или откоса и поставленной задачи.

Крепление для объемной георешетки.

Укладка объемной георешетки производится с ее закреплением на склоне. Эту процедуру можно производить как металлическими анкерами, так и пластиковыми. Вторые могут быть более хрупкими и не рекомендуются к использованию, если монтаж производится в минусовую температуру. Самым распространенным материалом, подходящим для закрепления, являются анкеры из арматуры, имеющие Г-образную форму.

Чем заполнять ОР?

Как и в случае выбора марки объемной георешетки, выбор наполнителя зависит от поставленных задач. После того как будет произведена укладка георешетки ОР, ее следует заполнить. Это можно сделать следующими материалами: грунтом, песком, щебнем, гравием, керамзитом и другими сыпучими материалами. В тех случаях, когда наполнитель будет плотным, как, например, грунт, следует продумать дренажную систему.

Монтаж объемной георешетки.

Самым важным этапом является выбор объемной георешетки. Толщина ребра решетки варьируется от 50 мм до 200 мм (50 мм-100 мм-150 мм-200 мм). Так же важно ориентироваться на градус склона и грунт, на который будет укладываться материал.

На стабильном и слабом грунте






Градус склона (откоса) Высота ребра, мм
40-45 200
30-40 150
10-20 100
0-10 50

Прежде чем начать монтаж, необходимо подготовить место монтажа. После того замер участка для монтажа будет произведен, основание желательно укрепить. Особенно это касается искусственно созданных насыпей. Укладка георешетки ОР начинается раскладки полотна на вершине. Начальный уровень ОР фиксируется нагелями. Не допускается монтаж на кромке склона. Объемная георешетка должна заходить на ровную часть верхнего края склона примерно на 50-60 см. Важно следить за тем, чтобы георешетка не была сильно натянута, но и слабое растяжение допускать нежелательно. Для того чтобы проверить себя на верность выбранного растяжения георешетки, сравните свой показатель со стандартами. В нормальном растянутом состоянии, одна секция георешетки составляет 2,40 на 7,80 или же 2,45 на 5,90. В зависимости от выбранного вами типа объемной георешетки. Для того, чтобы ОР «не играла» на склоне, ее необходимо фиксировать металлическими нагелями в шахматном порядке. Как только одна секция установлена и закреплена на склоне, можно приступать ко второй. Укладка объемной георешетки рядом. должна производиться по тем же правилам. Между собой секции фиксируются анкерами. Когда ваш склон будет покрывать ровный слой объемной георешетки, можно переходить к заполнению ячеек. Этот процесс может производиться как вручную, так и с помощью техники. Главное условие – заполнять осторожно. Нельзя использовать для заполнения георешетки крупноковшовую технику. В тех случаях, когда ОР заполняется грунтом, можно высаживать семена растений. Зачастую выбираются многолетние растения с крепкой корневой системой для формирования надежного и прочного дерна. Если вы выполните все необходимые и описанные условия, то после того как будет произведен монтаж объемной георешетки, вы сохраните склон, откос или береговую линию от последующего разрушения.

Обращаем внимание, что инструкция носит информативный характер, и если есть проектное решение, то надо следовать ему.

Георешетка применение, укладка, укрепление, установка герешетки, монтаж и технология укладки

1. Подготовка грунтового основания

Удалите с территории, где будет осуществляться укладка георешетки (установка георешетки), растительный покров, мусор. Затем выровняйте и уплотните грунтовое основание. Рекомендуется использовать защитный слой (обратный фильтр) из нетканого геотекстильного материала.

2. Установка анкеров

Устанавливают анкеры несущие и монтажные по специальной схеме в зависимости от области и условий применения.

Анкеры могут быть установлены по контуру каждой георешетки для обеспечения ее правильного растяжения в виде прямоугольника, а также в шахматном порядке, вдоль горизонтальной осевой линии модуля.

3. Монтаж георешетки СТ и технология укладки георешетки

Модули георешетки разворачиваются и фиксируются по периметру. При правильном натяжении, типовой модуль георешетки имеет форму прямоугольника. Установка георешетки осуществляется следующим образом:

  • проверяется равномерность натяжения модулей;
  • производится контроль параллельности сторон модулей;
  • контролируется отсутствие пустот под георешеткой (плотное прилегание к поверхности).

4. Скрепление соседних модулей

Соединение соседних модулей производится скобами с помощью пневмостеплера, саморезами или за счет укрепления их общими анкерами.

5. Заполнение ячеек георешетки

В качестве заполнителя георешетки могут быть использованы несвязные материалы (щебень, гравий), укрепленные вяжущим материалы (грунты) и бетонные смеси. Эти материалы нашли наибольшее применение. Георешетка также может быть заполнена растительным грунтом с посевом семян.

Заполнение ячеек может быть выполнено с помощью оборудования (погрузчики, бульдозеры и экскаваторы). При заполнении ячеек слой заполнителя должен быть выше стенок ячеек не менее чем на 5 см. Запрещается движение тяжёлой техники до уплотнения заполнителя при укладке георешётки на нестабильное земляное полотно. Способность системы распределять нагрузку значительно возрастает при обеспечении однородного уплотнения. После заполнения ячеек грунтовым материалом часть монтажных анкеров может быть извлечена, остальные выполняют функцию несущих анкеров.

6. Уплотнение заполнителя

Размер и тип уплотняющего оборудования назначают в зависимости от несущей способности грунта земляного полотна.

Методы уплотнения должны быть определены в начале работы для того, чтобы установить оптимальный первоначальный уровень заполнения ячеек и число проходов катка для достижения требуемой плотности заполнителя. Если при проходке катка по заполненному модулю георешётки возникает волна, это означает, что этот каток более тяжёлый, чем требуется для данных условий.

Укрепление георешетками земельного покрова – важный момент, поэтому следует со всей ответственностью подходить к решению подобной задачи.

Сохранение склонов, выровненных с использованием технологии георешетки

Видно ли это постепенное движение вниз по склону отдельных песчинок, волочащихся к океану с каждой морской волной, или гигантский валун на склоне горы, вызванный весом снежного покрова в падающую лавину, неустойчивость склона — это естественный процесс. Гравитация, сила, стоящая за нестабильностью склона, действует безжалостно, приносит ли она нам пользу или нет, непрерывно формируя и изменяя контуры Земли. Поскольку это происходит повсюду и постоянно, в большинстве случаев это остается незамеченным, потому что нет никого, кто мог бы это увидеть.Но когда нестабильность склона возникает на склоне холма, на котором либо находится какое-то ценное имущество, либо выходит из него, это вызывает серьезную озабоченность.

Одним из первых методов предотвращения падения чего-либо было опереться на что-то другое, но для этого нужен упор, на который можно опираться, а на склонах такой упор часто недоступен. Однако специалисты по борьбе с эрозией теперь могут делать гораздо больше, чем просто выбирать, какие объекты ставить на пути камнепада или оползня.Расширяющаяся палитра решений по георешетке может обеспечить комплексный подход к геотехническим системам, который может устранить нестабильность в корне и сохранить ценные активы при управлении проблемными склонами.

Камень на дороге
Департамент транспорта штата Вашингтон (WSDOT) имеет систему для оценки рисков камнепадов и нестабильности склонов вдоль сети автомагистралей штата. По словам Кори Хенке, полевого инженера WSDOT, дорожное агентство оценивает уклоны вдоль обочин с помощью рейтинговой системы, которая присваивает каждому участку дороги в масштабе штата номер, обозначающий риск нестабильности уклона.

«Частью рейтинговой системы является то, были ли инциденты в этом районе», — говорит Хенке. Например, были случаи, когда большие куски камня и обломков оказывались посреди дороги на участках шоссе 12, единственного пронумерованного шоссе, проходящего через весь штат, которое в конечном итоге обеспечивает движение транспорта туда и обратно на восток. как Детройт, Мичиган. Обвалы на шоссе 12 возле Клир-Крик, штат Вашингтон, в гористом районе Каскадов штата сделали этот участок дороги одним из приоритетных для проектов восстановления склонов.Живописная проезжая часть с интенсивным движением пересекает крутые склоны Хребтов Каскадных гор на высоте от 2600 до 4000 футов.

Хенке был полевым инженером в многоэтапном проекте по обеспечению безопасности и проходимости шоссе 12 за счет стабилизации склонов холмов, в которых оно было вырезано. WSDOT недавно завершила крупный проект по стабилизации склона между Белым перевалом, городом, широко популярным как лыжный аттракцион, и водопадом Клер-Крик с его идиллическими видами на озеро.

Хотя основной целью проекта было поддержание открытой и безопасной дороги, другой важной целью было сохранение естественного вида и эстетики окружающей среды.

«Самой главной проблемой были большие каменные обломки, попавшие на дорогу», — говорит Хенке. При реализации проекта целью было «не изменять рельеф скалы». Чтобы достичь этих двух почти противоположных целей, дизайнеры проекта планировали закрепить каменные склоны с помощью проволочной сетки.

Breaking Bad Rocks
Перед тем, как обернуть камни в сетку, бригады должны будут войти и разобраться с сыпучими камнями, работа, которая, по словам Хенке, требует значительных навыков, не только для того, чтобы удержаться на неустойчивой местности, но и для идентификации где применить силу, необходимую для масштабирования коварных осколков камня, и где оставить природу на произвол судьбы. «Наши специалисты по скалке должны иметь 2000 часов опыта, прежде чем они будут одобрены для работы на дорогах», — говорит Хенке.

Карабкаясь по скалам, вооружившись стальным стержнем длиной 6 футов, скейлеры должны оторвать весь камень, с которым они могут столкнуться, который может оказаться подверженным самопроизвольным каменным обвалам, которые могут поставить под угрозу проезжую часть или засорять ее обломками, от камней до веток и т. Д. валуны. Работа требует физической выносливости, но также и осмотрительности. Хенке говорит, что хороший инструмент для удаления зубного камня также должен знать, когда остановиться. «Если нет большого камня, который, по мнению нашего геотехнического отдела, должен опуститься», — говорит он, практическое правило масштабирования — отломать только те камни, которые один человек может удалить с помощью 6-футовой шкалы.

«Если вы не можете заставить его оторваться с такой большой силой, он, вероятно, не будет виновником типичного камнепада», — говорит он.

На этом этапе проекта стабилизации, говорит Хенке, самая большая опасность — это чрезмерное масштабирование: «Если вы удалите слишком много камня у носка скалы, единственное решение — вам придется подняться и удалить выступ. выше.» Хенке считает, что наиболее эффективный способ работы — это в первую очередь избежать этой проблемы, установив «хорошие отношения с персоналом, занимающимся масштабированием, и убедившись, что они не переутомляют породу.

После того, как масштабирование проекта White Pass было завершено, команда проекта начала устанавливать проволочную сетку из звеньев цепи, чтобы удерживать любые камни, которые силой природы могут отсоединиться и упасть, спровоцировав потенциальный каскад камнепадов на проезжую часть ниже.

Подвешивание с помощью Highflyers
Несмотря на то, что ряд подрядчиков выполнили установку проволочной сетки, Хенке отмечает: «Большая часть проволочной сетки, используемой для защиты склонов, была предоставлена ​​Maccaferri.«А поскольку склоны были такими высокими,« мы повесили большую часть этого места на вертолете », — добавляет он.

«На земле находились два или три наблюдателя, которые общались с пилотами по радио, чтобы указать им места для прокладки троса», — объясняет он. После того, как вертолеты уложат циновки, экипажи на земле вернутся, чтобы установить постоянные якоря.

Хенке говорит, что безопасность должна быть еще одной целью номер один для любого проекта на крутых склонах. «Для всех наших проектов безопасность — большая проблема.Я стремлюсь к отсутствию инцидентов, связанных с безопасностью », — говорит он. По словам Хенке, «ежедневно повышая осведомленность», проводя встречи по технике безопасности перед тренировкой каждое утро, строго придерживаясь использования очков, средств защиты слуха и головных уборов, а также других мер безопасности, он добился нулевого травматизма на протяжении всего проекта. «Все подрядчики были очень мотивированы и повесили сетку вручную».

Однако ремонт склонов не всегда идет по плану. Хенке говорит, что одной из самых больших проблем при реализации проекта стабилизации шоссе 12 было то, что природа не делает перерывов.По мере реализации проекта возник шторм, заливший проектную территорию 2 дюймами осадков менее чем за час, вызвав оползень, который размыл часть проезжей части высотой почти в милю и потребовал экстренного ремонта.

«Я подошел и позвонил подрядчику по телефону и сказал ему, что у него есть 30 дней на ремонт дороги», — говорит Хенке, включая стабилизацию склона и установку дренажной системы, чтобы предотвратить повторение инцидента.

Предоставлено: WSDOT
. Размыв возле водопада Клир-Крик на US 12

. 2 доллара.Для обеспечения надлежащего дренажа в будущем потребовалось 2 миллиона аварийных ремонтов. Решением была стена из грунтовых гвоздей, подкрепленная дренажем TenCate Mirafi. Подрядчики установили водосток Mirafi поверх естественного грунта, чтобы создать внутренний водосток за запланированной стенкой гвоздя. Затем они построили стену из грунтовых гвоздей высотой 700 футов и использовали 20 000 кубических футов земли из существующей насыпи, чтобы засыпать зону оползня.

«При использовании гвоздей для почвы самая большая проблема — это выбор длины гвоздя, подходящей для почвенных условий», — говорит Хенке.«Длина гвоздя зависит от типа почвы и силы трения, которую вы можете создать». Специалисты Geotech из штаб-квартиры WSDOT приехали, чтобы провести анализ ствола почвы, чтобы определить внутренние характеристики почвы. Этот анализ показал необходимость использования грунтовых гвоздей в диапазоне от 18 до 78 футов, в зависимости от местоположения, для закрепления стенки грунтовых гвоздей против недр, состоящих из множества различных типов горных пород. Хенке объясняет: «Много лет назад, когда была построена дорога, они просто взрывали скалу и укладывали дорогу, поэтому тип материала может быть разным.”

После установки грунтовых гвоздей и заливки раствора, чтобы удерживать их на месте, техники прикрутили стеновые плиты болтами и прикрепили их к каменной насыпи болтами 7 на 7 футов в центре. По словам Хенке, с арматурным ковриком, встроенным в конструкцию берега, и пластинами с болтами, прикрепленными к валу породы под давлением 100 000 фунтов на квадратный дюйм, установка удерживается вместе как единое целое.

По словам Хенке, с помощью распыления торкретбетона с «заполнителем размером с мелкий гравий» и покрытия натуралистической краски, соответствующей исходным цветам скальных поверхностей, участок аварийного ремонта по внешнему виду приближается к естественному ландшафту, и аварийный проект был выполнен. в течение 30-дневного срока WSDOT.

Велосипедная дорожка с наименьшим сопротивлением
Там, где инфраструктура находится в непосредственной близости от обрыва склона, часто существуют практические ограничения на типы мер, которые могут быть приняты для защиты площадки от будущей эрозии. Крис Нарди, главный инженер-геолог компании Kleinfelder, говорит, что город Фэрфилд, Калифорния, столкнулся с этим препятствием в своих усилиях по оживлению склона, поддерживающего МакГэри-роуд, второстепенной дороги, которая повторяет новую межштатную автомагистраль 80, проходящую через Фэрфилд.

Была проведена кампания по интеграции 2-мильного участка МакГэри-роуд в пределах города Фэрфилд в региональную систему велосипедных маршрутов, связывающих город велосипедным маршрутом с Вальехо. Ходили разговоры о том, что МакГэри-роуд может служить идеальным временным объездным движением на случай, если аварийная ситуация заблокирует движение на параллельных участках межштатной автомагистрали 80 и округа Солано, под юрисдикцией которого находилась большая часть МакГэри-роуд, лежащая в некорпоративных частях округа. планировал аннексировать дорогу и взять на себя ее обслуживание и управление, повышая мобильность водителей и велосипедистов.Единственная проблема заключалась в том, что у дороги были собственные проблемы с мобильностью, и некоторые ее части уходили под гору. Оползень снес дорогу и разрушил большую часть опорного основания.

Хотя большая часть полосы отвода МакГэри уже находилась под юрисдикцией округа Солано, официальные лица отказались продолжить аннексию 2-мильного участка, проходящего через Фэрфилд, пока город не решит проблемы обрушения дороги, вызванной оползнями, которые привели к оползням. на дороге до 150 футов в длину, 35 футов в ширину и глубиной до 35 футов.(См. Соответствующую статью об оползне в майском выпуске журнала Erosion Control за 2011 г.)

Нарди говорит, что оползни — обычная геологическая особенность региона. «Маршрут, по которому проходит межштатная автомагистраль 80, проходит через массивный старый и активный оползень». По его словам, эти поверхностные горки в некоторых местах могут достигать «глубины 100 или 200 футов».

По словам Нарди, обычная практика, которую инженеры используют для борьбы с обрушением склонов, — это просто избавиться от уклона. Но выравнивание и выравнивание дорожного полотна, а также расширение и смягчение уклона было просто невозможно в случае с МакГэри-роуд. Расширение склона до такой степени, которая необходима для достижения устойчивости, потребовало бы вторжения на параллельную полосу проезда межштатной автомагистрали 80 всего в нескольких сотнях футов от нее. Не было и речи о строительстве подпорной стены, удерживающей землю; склон был слишком массивным. «Нет ничего, что могло бы оказать сопротивление», — говорит Нарди, имеющий значительный опыт работы с неустойчивыми склонами в этом регионе. Он добавляет в качестве общей максимы: «Подпорные стены и оползни несовместимы.”

В поисках твердого грунта
Задача заключалась в том, чтобы найти способ предотвратить будущие оползни при работе в условиях ограниченного пространства полосы отчуждения. Городу Фэрфилду пришлось бы глубоко копать в поисках решения, и именно это он и сделал.

«Прежде чем мы смогли защитить склон, нам пришлось вынести его на 40 футов», — говорит Нарди.

Трой Симнинг из Ghilotti Brothers, фирмы, с которой был заключен контракт на строительство проекта стабилизации откоса на МакГэри-роуд, говорит, что при устранении провала откоса «вы должны выкапывать грунт обратно туда, где у вас есть сплоченность, обратно к опорной точке, и вот где Появляется продукт Strata.

Stratagrid — продукт для армирования почвы георешеткой, изготовленный из высокопрочной полиэфирной пряжи. Георешетка из полиэстера, изготовленная так, чтобы быть как механически, так и химически прочной, способна выдерживать как суровые условия строительства, так и агрессивные почвенные среды. На проекте McGary Road подрядчики использовали Stratagrid 200 для обеспечения внутреннего сцепления восстановленного откоса и микросеть Strata для герметизации откоса после его реконструкции.

Как объясняет Нарди, «Гилотти проводил раскопки на глубине от 25 до 40 футов.«Достигнув стабильного грунта на уровне ниже оползня, бригады начали укладывать георешетку Strata горизонтальными слоями, каждый слой перемежался 18-дюймовым слоем земли, пока поверхность не вернулась в горизонтальное положение и не восстановился склон, но с дополнительной прочностью грунта. Слоистая георешетка.

Установщики

обернули Strata microgrid вокруг поверхности откоса, чтобы охватить поверхность почвы, полагаясь на небольшие отверстия сетки Strata Microgrid размером 0,10 на 0,25 дюйма и ее долговременную расчетную прочность (LTDS) 871 фунт на квадратный дюйм, чтобы «Уметь удерживать почву и связывать поверхность склона как единое целое», — говорит Нарди.

Элизабет Николсон из Strata Systems поддерживает эту стратегию. «Самое большое заблуждение, которое большинство людей имеет о провале откосов, состоит в том, что они видят в этом поверхностную потребность и не думают о глобальной стабильности. Они могут сказать: «Мы просто столкнемся с этим», но на самом деле им, возможно, придется выкопать склон и заново отстроить его ».

Нарди соглашается, но добавляет, что растительность может добавить дополнительную существенную степень прочности к завершенному проекту стабилизации склона. «Работая на склонах, не забывайте о готовой поверхности», — советует он.«Вы не можете просто оставить голую землю на склоне, когда закончите. Вам нужно что-то сделать, чтобы защитить его, потому что он намокнет, прежде чем все будет налажено, и если это произойдет, вы можете потерять часть той хорошей работы, которую вы только что сделали. Всякий раз, когда у вас появляется хорошая растительность, корни всегда помогают дать вам немного больше естественного подкрепления ».

После применения гидропосева на склонах, McGary Road вновь открылась в 2011 году и теперь поддерживает движение велосипедов и транспортных средств.Большой праздник среди велосипедистов приветствовал дорогу, ведущую к велосипедной сети района залива Сан-Франциско. По данным Times Herald News, общая стоимость проекта составила около 2,53 миллиона долларов. Хотя местные газеты сообщают, что дорога не совсем гладкая, Том Мартиан, городской инженер Фэрфилда, говорит, что проект стабилизации оказался успешным, и о каких-либо дальнейших спусках не сообщалось. Марсиан сообщил Daily Republic в Фэрфилде в июле 2014 года, что геотехнический анализ показал, что несколько неровностей, оставшихся на дорожном полотне, были результатом оседания строительных материалов и не связаны с историей оползания.Он сказал изданию, что неровности можно легко сгладить, повторив уплотнение на рабочей площадке. По словам Мартиана, это исправление будет стоить менее 150 000 долларов.

Строительство трубопровода в Пьемонте
Когда Эрик Снайдер включился в проект по стабилизации склонов на 13-мильном участке газопровода к югу от Нэшвилла, штат Теннеси, большая часть концептуальных и проектных работ уже была завершена. «Они знали, что хотят использовать Geobrugg и грунтовые гвозди, и после этого мы выполнили проектирование и строительство.”

Проект заключался в установке линии передачи природного газа протяженностью 13 миль и диаметром 20 дюймов. Трубопровод проходил по очень крутой местности с уклоном от 2: 1 до 1: 1. Снайдер говорит, что почвы были такого характера, что само нарушение, связанное с прокладкой трубопровода, могло сделать склоны неустойчивыми, и, кроме того, одним из первых действий владельца для подготовки полосы отвода было удаление всех участков. растительность.

Часть крутого ландшафта находится в геологической формации Форт-Пейн, которая включает коллювиальные почвы.Согласно TEI Rock Drills, поставщику проекта, предоставляющего геотехническое буровое оборудование, любое нарушение этих почв, такое как удаление стабилизирующей растительности или повышенная водонасыщенность, может привести к потере устойчивости и разрушению склонов.

Почвы на участке были «из коллювиальных материалов с очень малой связностью», — говорит Снайдер, и владельцы были обеспокоены тем, что они должны быть защищены, чтобы трубопровод не подвергался воздействию оползней и сдвига грунта.

В дополнение к обеспечению того, чтобы заглубленный трубопровод не был подвержен перемещению, клиенту также требовалось решение, обеспечивающее постоянный доступ к трубопроводу.

Ключевым компонентом обеспечения целостности трубопровода будет создание искусственной матрицы, которая удерживает грунт на месте и закрепляет его.

По словам Снайдера, исправление должно было быть приятным с эстетической точки зрения, что усложняло задачу. «Весь проект был на виду с ближайшей межштатной автомагистрали», — говорит он, а часть его примыкала к популярному полю для гольфа.Владельцы, стремясь быть хорошими соседями, высоко оценили естественный вид готового продукта в списке своих приоритетов. По всем этим причинам система звеньев цепи Geobrugg Tecco 3 мм была намного лучшим решением, чем продукты стабилизации с использованием более тяжелых технологий, таких как бетон.

Однако, имея 25-летний опыт работы инженером-геологом, а теперь и президентом специализированной геотехнической инженерной фирмы Geofirma LLC, Снайдер признает, что самой большой проблемой в любом проекте является его реализация. «Они могут хорошо выглядеть на бумаге, но если вы не можете их безопасно доставить, это не принесет никакой пользы», — говорит он.

Описывая условия на участке, он говорит: «При работе на этих склонах может возникнуть проблема, связанная с появлением ног. Почвы рыхлые; зимой они становятся излишне насыщенными, тяжелыми и в то же время ослабевают ». После удаления растительности для строительства можно было ожидать, что участок будет выглядеть еще менее целостным, чем обычно. В довершение всего, для соблюдения графика строительства работы по стабилизации должны быть продолжены осенью и зимой, как правило, в самые влажные месяцы года.

Однако, по словам Снайдера, продукты Geobrugg обладают встроенной эффективностью, позволяющей свести к минимуму время, затрачиваемое на опасные склоны. «Будучи забором из цепных звеньев, он легко формируется вокруг любого препятствия, и он поставляется с инструкциями о том, как обвить деревья и сформировать их вместе.

«Вы можете соединять детали вместе с помощью системы клипсования. Вы кладете по одному зажиму на отверстие в сетке звена цепи ». Кроме того, по его словам, GeoBrugg предоставляет огромную поддержку продукта.

Хотя сетка весит более 300 фунтов на рулон шириной 96 на 11 футов, и его бригады использовали бульдозеры, чтобы доставить ее на вершину склонов для раскатывания, он говорит: «Это не так тяжело, чтобы та же работа не могла быть выполнена. были сделаны рабочей силой.”

Сильнее грязи
Однако то, что не могло быть сделано человеческими силами, — это выкопать ямы для грунтовых гвоздей, к которым будет крепиться проволочная сетка Tecco System3. Для закрепления системы на участке длиной 1400 погонных футов трассы трубопровода шириной 50 футов потребуется 2000 отверстий диаметром 4 дюйма каждая, пробуренных на глубину от 10 до 20 футов. Каждое из отверстий необходимо было расположить по сетке размером 6 на 6 футов поперек 50-футовой полосы отчуждения, и каждое отверстие должно было принять прочный стальной стержневой элемент с трубкой для трения перед заливкой в ​​качестве анкеров.

Для этой работы требовалось специальное снаряжение, которое Снайдер смог получить от TEI Rock Drills. Снайдер говорит, что сверление гвоздей «было самой большой частью проекта, и TEI сделала это быстро». Согласно TEI, бурение неглубоких склонов (менее 2H / 1V) в основном выполнялось навесным буровым станком TEI HEM550. Для более крутых склонов Снайдер рассматривал возможность оснастить изготовленный на заказ вагончик для одного из существующих бортовых погрузчиков его компании, но технические проблемы, такие как укладка длинных участков гидравлической линии во время бурения, в дополнение к техническим трудностям установки дизельного Двигатель для привода буровой гидравлики на тележке и регулярное изменение угла установки двигателя в соответствии с углом наклона сделали построенный на заказ вагон неоптимальным решением.Вместо этого он решил использовать новую горную дрель TEI MT100 для создания отверстий. Эта буровая установка использует бортовой электродвигатель для вращения гидравлического насоса, а также имеет гидравлический резервуар переменного объема, который позволяет бурить под любым углом. Он оснащен гидравлической лебедкой и задними управляемыми колесами, что, по словам Снайдера, облегчило перемещение сеялки по рабочей площадке. По словам Снайдера, с помощью всего лишь одного шнура питания и одного воздушного шланга, а не путаницы гидравлических линий, буровая установка TEI позволила значительно повысить эффективность работы.

В то время как Piedmont Natural Gas заявляет, что общая стоимость проекта трубопровода составила 60 миллионов долларов инвестиций, Снайдер говорит, что стоимость стабилизации 1400 футов наклонной местности для трассы Южного Нашвилла составила 1 миллион долларов. Однако он добавляет: «Без возможности эффективного бурения откосов стоимость была бы значительно выше».

Он также благодарит Geobrugg за благоприятную экономику проекта. По его словам, этот продукт экономичен и эффективен, указывая на то, что проволока легкая, проста в установке и обладает прочностью на разрыв 25 000 фунтов на квадратный дюйм.

В качестве последнего штриха к проекту, говорит Снайдер, команда дизайнеров посоветовала не использовать свежий верхний слой почвы на недавно стабилизированных склонах; вместо этого был применен густой гидропосев, чтобы запустить цикл восстановления растительного покрова с минимальным нарушением поверхности. По словам Снайдера, как только растительность начала расти, она полностью скрыла сетку, так что было невозможно обнаружить, что имел место такой масштабный проект стабилизации. Следующим летом приехали монтажники для проекта трассы трубопровода в Южном Нашвилле, и они смогли без проблем проложить 20-дюймовый газопровод, как и планировалось.

Вступая во второе десятилетие 21 века, наука еще не изобрела технологии, способной противостоять силе гравитации. Пока у нас есть сила тяжести и дождь, склоны будут в движении. Но прогрессивные методы в области геотехнической инженерии и георешетки также позволят инженерам, проектировщикам, проектировщикам и установщикам работать вместе еще больше возможностей для защиты активов на склоне холма.

Исследование устойчивости земного откоса, армированного георешеткой, при взаимодействии дождя и землетрясения

В этой статье основное внимание уделяется пониманию проблемы динамического отклика гибкого армированного земного откоса с оберткой под воздействием землетрясения и дождя; Создана численная расчетная модель усиленного земного откоса с учетом влияния 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, снижает вторичное повреждение откоса и обеспечивает основу для проектирования сейсмических конструкций усиленного земного откоса.

1. Введение

Нестабильность склонов — 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 подпорной стены из армированного грунта. 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 в засыпке, деформация в слоях 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 насыпи, несущей способности и долговечности земляного полотна.Например, в процессе расширения дороги Zhengshang Road (Чжэнчжоу, Китай) в 2005 году георешетки были изготовлены из полиэтилена высокой плотности, которые использовались для стабилизации подпорной стены и опоры [17]. Другой случай использования опорных георешеток — это усиление обочин земной 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 георешеткой 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 обернутого армированного 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 сейсмической реакции укрепленных геосинтетическими материалами подпорных стен 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 дождевых осадков на устойчивость расширяющейся насыпи.На основе принципа эффективного напряжения пористой среды создана численная модель взаимодействия жидкости и конструкции ступенчатой ​​армированной подпорной стены грунта в условиях дождя, которая моделирует распределение скорости в стенке, 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 проектирования 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 жертвам в строительстве и эксплуатации объектов водного хозяйства, электроснабжения и транспорта.В этом контексте обернутый армированный земляной 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, и будет создаваться объемная сила фильтрования как внешняя нагрузка. Создание объемной силы просачивания неизбежно повлияет на баланс напряжений в исходном усиленном земном склоне, и тогда смещение почвенной среды и движение почвенных частиц будут изменены.Необходимо изменить коэффициент пустотности и пористость грунта. Поскольку коэффициент пустотности и пористость имеют определенную взаимосвязь 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. штат. Таким образом, 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 почвы, которые представлены как, а другой — каркасные свойства почвы, 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.

Уравнение расчета коэффициента проницаемости песчаного грунта выглядит следующим образом:

, а уравнение расчета 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.

Когда изменяются поле смещения и поле напряжений на откосе, изменяются коэффициент пустотности и пористость, а также изменяется коэффициент проницаемости, поэтому поле фильтрации следует пересчитать.Функция напряженного состояния может использоваться для представления коэффициента проницаемости. k :

Из приведенного выше анализа механизм воздействия поля напряжений на поле фильтрации вызывает изменение объемной деформации грунта, влияющее на изменение коэффициента проницаемости почвы, влияя тем самым на распределение фильтрационного поля.

2.2. Влияние поля просачивания на поле напряжений

При анализе и расчете армированных откосов грунта фильтрация основана на поверхностной силе фильтрации и силе объема фильтрации как внешних нагрузках в почвенной среде, которые изменяют поле напряжений в армированной земле 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 компонент объемной силы просачивания в направлении y ; f z обозначает компонент объемной силы просачивания в направлении z .

Из приведенного выше анализа можно увидеть, 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, типичными для строительства склонов на юго-западе Китая [37, 38], а 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].





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 показаны в таблице 2.


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

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

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

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

-3 10 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 данном 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. На поверхности и вершине укрепленного земного откоса появляется зона растяжения. 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 рисунке 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 рисунке 9 показана временная кривая смещения различных точек мониторинга под действием сочетания 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 добавочной 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 представляет собой наиболее опасную поверхность скольжения на усиленном 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 заключается в основном в трении между арматурой и почвой, ограничении отверстий решетки на почве и сопротивлении ребер решетки. 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 посередине и малым 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 уменьшения прочности используется для определения коэффициента безопасности обернутого армированного откоса земли (см. Уравнения (11) и (12)). Согласно расчету решения FOS в программном обеспечении, получены коэффициенты запаса прочности 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.


Осадки после землетрясения Осадки перед землетрясением Землетрясения и осадки

Факторы безопасности32 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. 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 стабильность 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 действием связующего эффекта 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 перед землетрясением, дождя после землетрясения, 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 действием землетрясения и дождя. (2) Пиковое растягивающее напряжение стального стержня является наименьшим в условиях землетрясения перед дождем. С увеличением высоты откоса растягивающие напряжения георешетки сначала увеличиваются, а затем уменьшаются, 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, 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).

Усиленные грунтовые стены и укрепление откосов

Проблемы, возникающие при изменении откосов грунта. Изменение углов откоса грунта за пределы естественного угла естественного откоса может привести к нестабильности откоса. Такая ситуация может возникнуть при сокращении уклонов для прокладки новой автомагистрали или при увеличении площади застройки на наклонном участке.

Улучшение характеристик почвы с помощью армирования георешеткой

Наше армирование георешеткой, используемое вместе с почвой, позволяет почве работать лучше, чем в ее неармированном состоянии. Кроме того, они позволяют почвам выдерживать большие нагрузки и стоять под более крутыми углами. Геосетки укладываются горизонтально в уплотненном массиве грунта во время строительства, укрепляя его благодаря своей высокой прочности на разрыв, низкой деформации и хорошему взаимодействию с грунтом.

Грунты с плохой несущей способностью или в сейсмических зонах. Наши уклоны и конструкции из усиленного грунта идеально подходят для строительства на грунтах с плохой несущей способностью, потому что они могут выдерживать неравномерную осадку намного лучше, чем более жесткие решения. Это также большое преимущество в сейсмических зонах, где наши решения подвергались значительным сейсмическим воздействиям.

Решения Maccaferri воплощают принципы устойчивого развития. Наш непревзойденный ассортимент георешетки, в том числе MacGrid® WG , Paragrid® и Paralink® , максимально увеличивает возможность повторного использования материалов, добытых на стройплощадке, в качестве засыпки на усиленный склон.Это позволяет экономить на экспорте и импорте материалов с объекта, обеспечивая экологичность и сокращая количество движущихся грузовиков, загрязняющих окружающую среду.

Возможная экономия затрат. Снижение затрат за счет повторного использования завоеванного на месте материала с георешетками может быть существенным для проекта. Это первоочередное внимание наших инженеров, когда они начинают работать с клиентами над решениями по укреплению откосов.

Гибридные конструкции обеспечивают экономичность и функциональность

Благодаря нашим навыкам и опыту в этой области решений и использованию нашего программного обеспечения для проектирования MacSTARs, мы можем комбинировать георешетки с другими системами, такими как Terramesh® и Green Terramesh®, для формирования гибридных структур, предлагающих дополнительные преимущества рентабельности и улучшенной возможности строительства.

Мы гордимся своим опытом строительства мегаконструкций. Этот опыт позволил нам успешно построить множество «мегаструктур»; наши укрепленные грунтовые откосы и конструкции обычно имеют высоту более 30 метров. Фактически, мы успешно спроектировали и реализовали конструкции высотой более 70 метров; наверное, самые высокие подобные сооружения в мире среди всех поставщиков.

Вынесение растительности на укрепленные склоны

Там, где клиентам требуется «зеленый» склон, важна растительность на готовом укрепленном склоне.Мы также можем помочь в выборе подходящей посевной смеси, верхнего слоя почвы и средств защиты от эрозии. Более формальная и городская архитектурная эстетика предлагается с нашей сегментной блочной кладкой MacWall®, облицованной армированной грунтовой стеной. Фасад из бетонных блоков обеспечивает эстетику каменной стены, но с надежностью армированного георешеткой грунта в качестве засыпки. Это дает нашим клиентам преимущества в производительности, стоимости и эффективности строительства.

Забивка грунта гвоздями как альтернатива армированию откосов. Если на проекте недостаточно места для устройства уклона с усиленным грунтом, можно использовать гвоздь для грунта. С помощью гвоздей, обеспечивающих общую устойчивость откосов, MacMat предлагает гибкое армирование поверхности и варианты защиты для использования между гвоздями.

Наши усиленные грунтовые откосы и конструкции используются для поддержки автомагистралей, железнодорожных насыпей и собственности по всему миру.

Эффективность анкеров с геоячейками, георешеткой и микросваями для смягчения последствий неустойчивых склонов | Геоэкологические катастрофы

В этом исследовании изучалась эффективность геоячеек и микросвай, а также комбинации армированного георешеткой грунта для стабилизации откосов.Сначала был проведен численный анализ для площадки проекта с использованием геоячейки, георешетки и микросвай. Затем, в соответствии с численным результатом, были применены микросваи, георешетка и геоячейка, чтобы уменьшить нестабильность склона. Далее — в процессе исследования используются материалы и методы.

Geocell

Geocell представляет собой сотовую трехмерную ячеистую структуру (рис. 5), которая ограничивает заполненные уплотненные материалы, уменьшает поперечное перемещение частиц почвы и распределяет приложенные нагрузки на более широкую площадь.Geocell обычно используется при строительстве каналов, насыпей, подпорных стен, железных и автомобильных дорог, стабилизации склонов (Bathurst and Jarrett 1988; Dash et al. 2003). Geocell — это покрытие из трехмерных ячеистых структур, нанесенное на поверхность склона и стену для значительного повышения устойчивости к эрозионным силам, таким как сток дождевой воды на крутых или неустойчивых склонах или склонах, подверженных сильным гидравлическим или механическим нагрузкам (Wu and Austin, 1992). .

Рис. 5

Схематический чертеж типичной геоячейки, а также физико-механические и гидравлические параметры

Заполняющие материалы

Для заполнения удельный вес заполняющего материала составлял 2.66. Аналогичным образом предел текучести и предел пластичности глины составляли 40% и 19% соответственно. Максимальная плотность в сухом состоянии, оптимальное содержание влаги, стандартное испытание Проктора составили 18,2 кН ​​/ м , 3, и 13,2% соответственно. Эффективный размер частиц (D 10 ) составлял 0,26 мм. Угол внутреннего трения составлял 40 градусов. Использовался плохо гранулированный песок, получивший оценку СП согласно единой системе классификации почв (USCS). Средний размер щебня составил 12 мм по единой системе классификации грунтов, гравийный гравий (ГП).

Обычно выбранные заполняющие материалы дороже, чем материалы более низкого качества. Требования к градации гранулированного армированного наполнителя, градация 4 дюйма — проход 100%, проход 40 мм — 60%, проход 200 мм — 50% и индекс пластичности ≤20 (AASHTO T-27, T90).

В данном исследовании в качестве наполнителя использовался ГМ (илистый гравий) в соответствии с системой ISC и USC.

Георешетка

Георешетка изготавливается из полимеров, таких как ПЭТ (согласно ASTM D2455, ASTM 4603 согласно ASTM D1248), они имеют отверстия различных размеров между отдельными ребрами в поперечном и продольном направлениях.Геосетки из ПЭТ и ПНД обладают минимальной стойкостью к ультрафиолетовому излучению в соответствии с ASTM D4355. Георешетки (а) растягиваются в одном, двух или трех направлениях для улучшения физических свойств, (б) изготавливаются на тканом / трикотажном оборудовании стандартными методами производства текстиля.

В данном исследовании используется двухосная георешетка с характеристиками, показанными на (Рис. 6).

Рис. 6

Сетка, используемая при построении поля и свойства георешетки

Микросвая

Микросвая использовалась на неустойчивом склоне с геоячейкой.Микросвая имеет небольшой диаметр, ее легко транспортировать и устанавливать даже специалисту со средней квалификацией. Микросваи воспринимают осевые нагрузки и боковую нагрузку, поэтому они могут быть построены в любых условиях грунта / камня / песка. Микросваи зависят от расположения, наклона, поперечного сечения, длины, расстояния между группами и бетонной верхней балки микросваи (Lizzi 1982). В данном примере микробваи монтируются на месте с помощью просверленного отверстия для средней трубы диаметром 101 мм MS указанного размера 150 мм (диаметр). Заливка цементным раствором была произведена в пробуренной скважине под давлением с помощью перфорированной трубы для распределения раствора по окружающему грунту.После завершения процесса затирки арматуру опускают в яму.

Методы анализа

В этом исследовании, Фаза 2 (2002 г.), программа Rocscience FE использовалась для моделирования и анализа сложной многоступенчатой ​​модели (рис. 7) для анализа устойчивости откосов. Материальные свойства модели принимаются как; Модуль упругости 15000 кПа, коэффициент Пуассона 0,3, предел прочности при растяжении 5 кПа, угол трения 30 °, когезия 5 кПа, как показано в таблице 1. Для вертикальной границы u x = 0 и u y свободны и для горизонтальной границы; ux = uy = 0.Критерий кулоновского разрушения Мора используется для моделирования модели. Методика снижения прочности на сдвиг (SSR) конечного элемента (FE) и упрощенный метод Бишопа использовались для анализа проблемы устойчивости откосов, чтобы получить представление о поведении массива грунта, прогрессирующих разрушениях и явном моделировании разрывов. В обоих методах сначала были проанализированы существующие неудовлетворительные условия уклона и проверена их стабильность (FoS <1 или FoS> 1). Когда FoS <1, для улучшения устойчивости откосов и увеличения запаса прочности существующий грунт был усилен с использованием комбинации микрошваей, геоячейки и георешетки.

Рис. 7

Схематическая диаграмма наклона для моделирования на основе МКЭ

Таблица 1 Параметры моделирования

Метод снижения прочности на сдвиг (SSR) анализа устойчивости откоса методом конечных элементов (FE) представляет собой простой подход, который включает систематический поиск коэффициент снижения напряжения (SRF) или коэффициент запаса прочности, который доводит крутизну до предела отказа. Метод SSR предполагает кулоновскую прочность по Мору для материалов склонов. Диапазон кулоновской прочности по Мору является наиболее широко применяемым критерием разрушения в инженерно-геологической инженерии. {\ prime}} {\ mathrm {F}} \ kern0.{\ prime}} {\ mathrm {F}.} $$

Шаги для систематического поиска критического коэффициента безопасности F, который приводит ранее стабильный наклон (F ≥ 1) к грани разрушения, следующие:

  • Шаг 1. Разработайте КЭ-модель откоса, используя соответствующие деформационные и прочностные характеристики материалов. Вычислите модель и запишите максимальную общую деформацию.

  • Шаг 2: Увеличьте значение F (или SRF) и рассчитайте факторные параметры кулоновского материала Мора, как описано выше.Введите новые прочностные характеристики в модель откоса и рассчитайте заново. Запишите максимальную общую деформацию.

  • Шаг 3: Повторите шаг 2, используя систематические приращения F, до тех пор, пока КЭ модель не перестанет сходиться к решению, т. Е. Продолжайте снижать прочность материала до тех пор, пока уклон не разрушится. Критическое значение F, при превышении которого происходит отказ, будет коэффициентом запаса прочности.

Для уклона с запасом прочности менее 1 процедура такая же, за исключением того, что дробные значения F будут систематически уменьшаться (переводя в приращения в факторных параметрах прочности) до тех пор, пока уклон не станет стабильным.

Основным преимуществом метода SSR является использование факторных параметров прочности в качестве входных данных в модели, что позволяет использовать этот метод с любым существующим программным обеспечением для анализа КЭ (рис. 7). Все, что требуется от специалиста по анализу уклонов, — это вычисление факторизованных параметров кулоновской прочности Мора.

Упрощенный метод Бишопа (Бишоп, 1955) широко используется при анализе устойчивости откосов и считается лучшим методом предельного равновесия для расчета факторов безопасности круглых поверхностей скольжения.В этом методе предполагается, что силы между срезами являются горизонтальными, или не учитываются вертикальные силы между срезами, выполняется равновесие вертикальных сил и равновесия моментов относительно центра круговых поверхностей скольжения, но равновесие горизонтальных сил не учитывается. .

Упрощенный анализ выглядит следующим образом:

$$ {\ displaystyle \ begin {array} {l} \ tau = \ frac {1} {F} \ left (c \ hbox {‘} + \ sigma \ hbox {‘} \ tan \ phi \ hbox { ‘} \ right) \\ {} \ end {array}} $$

(3)

Чтобы найти σ ‘, разрешите силы в вертикальном направлении, чтобы получить

$$ W- \ frac {1} {F} \ left (c \ hbox {‘} + \ sigma \ hbox {‘} \ tan \ phi \ hbox {‘} \ right) \ Delta X \ tan \ alpha — \ left (\ sigma \ hbox {‘} + u \ right) \ Delta X = 0 $$

(4)

$$ \ поэтому \ sigma \ hbox {‘} = \ frac {Wu \ Delta X- \ frac {1} {F} c \ hbox {‘} \ Delta X \ tan \ alpha} {\ Delta X \ left (1+ \ left (\ tan \ phi \ hbox {‘} \ tan \ alpha \ right) / F \ right)} $$

(5)

Теперь F = сумма (максимальные силы сопротивления вокруг дуги) / сумма (движущие силы вокруг дуги)

$$ = \ frac {\ sum \ left (c \ hbox {‘} + \ sigma \ hbox {‘} \ tan \ phi \ hbox {‘} \ right) \ Delta X \ sec \ alpha} {\ sum W \ sin \ alpha} $$

(6)

$$ = \ frac {\ sum \ left \ {\ left [c \ hbox {‘} \ Delta X + \ left (Wu \ Delta X \ right) \ tan \ phi \ hbox {‘} \ right] \ frac {1} {M _ {\ alpha}} \ right \}} {\ sum W \ sin \ alpha} $$

(7)

Где, \ ({M} _ {\ alpha} = \ cos \ alpha + \ frac {\ sin \ alpha \ tan \ phi \ hbox {‘}} {F} \)

τ = прочность на сдвиг

σ = нормальное напряжение

ϕ = угол трения

W = вес среза

∆X = ширина среза

u = поровое давление

Для облегчения анализа Для определения устойчивости откосов для большого количества поверхностей с потенциальным разрушением и различных условий используются компьютерные программы.Метод Бишопа дает более высокие коэффициенты безопасности, чем при использовании обычного метода нарезки ломтиков. Более того, эти два метода не приводят к одному и тому же критическому кругу. Также было обнаружено, что расхождение увеличивается с увеличением центрального угла критического круга. Анализ более совершенными методами, включающими учет сил, действующих по сторонам срезов, показывает, что упрощенный метод Бишопа дает ответы на факторы безопасности, близкие к правильному.

Мы численно смоделировали площадку проекта с использованием метода конечных элементов в статическом состоянии, рассматривая его как континуум методом SSR. Путем определения коэффициента безопасности провалившегося откоса проводится анализ после стихийных бедствий. В то время как, используя методологию FEM, напряжение, развивающееся на склоне, определяется так, чтобы сосредоточить внимание на вероятном отказе. Анализ проводился с использованием программного обеспечения Phase2. FEM, широко распространенный метод численного моделирования откосов, основан на принципе дискретизации всей конструкции на фиксированное количество элементов, посредством которых происходит непрерывное изменение свойств материала.2D, три треугольных плоских элемента деформации с перегибами были использованы для дискретизации конструкции уклона. Был принят подход SSR с критериями безотказности. Поскольку максимальная деформация сдвига в зоне разрушения совпадает с поверхностью разрыва, предполагается, что механизм разрушения наклона напрямую связан с развитием деформации сдвига.

Последовательность метода строительства

Методы строительства с укреплением грунта с использованием георешетки хорошо объяснены Симаком (1990).Аналогичным образом Dash et al. (2007) объяснили, как геоячейка действует как жесткий матрас и может распределять приложенную нагрузку на большую площадь поверхности. Кроме того, Zhang et al. (2010) объяснили, как геоячейка может уменьшить осадку и увеличить грузоподъемность. (Буш и др., 1990) рассказали о строительстве геоячейки и ее установке в полевых условиях. Элараби и Сооркти (2014) рассказали о микросваях и подходящих методах сверления для усиления с помощью микросваи.

В этом исследовании также, как и при выполнении любых других строительных работ, сначала была расчищена площадка, удалены чрезмерные обломки разрушенного откоса и проложена тропа для начала работ по защите откоса.В методе защиты использовались забивные микросваи с комбинацией геоячейки и георешетки, как показано на (Рис. 8). Работы по защите откосов начинались с подножия склона, и микробваи разной глубины забивались на грунт (рис. 9). В общей сложности 139 микросвай различной длины от 10 м до 20 м с расстоянием 2 м3 / сек были забиты по всей длине склона, как показано на рис. 10. Как видно в разрезе, всего было построено четыре геоячейки с основанием геоячейки. стена шириной 2,1 м, сужающаяся до 0.7 м вверху, общая высота каждой стенки геоячейки составляла 3,8 м. Геоячейки были прикреплены к земле с помощью J-образного крюка диаметром 20 мм с шагом 0,5 м c / c по обоим краям. Перед выполнением более поздней стены геоячейки уклон между предыдущей и более поздней стенкой геоячеек поддерживался путем заполнения зернистым материалом, армированным георешеткой с интервалом в 1 м по вертикали. После завершения укладки микросвай, стена геоячейки и поддержание откоса, усиленные георешеткой, и слой геоячейки были уложены по всему склону по всей его длине, который был закреплен с помощью J-образного крюка диаметром 20 мм @ 0.75 м с / ц в обе стороны. Позже на склоне была проведена биоинженерия (использование растительности).

Рис. 8

a Установка микросваи, b Стенка геоячейки, c Укладка георешетки внутри микросваи в зоне откоса для стабилизации грунта из засыпных материалов, d Укладка стенки геоячейки внутри микросваи

Рис. 9

Микросваи, план расположения стены геоячейки

Рис.10

Схематическая диаграмма в разрезе BB, показывающая установку микровыступов, стенки геоячеек и усиления георешетки

Анализ и результат

Наклон был оценен с коэффициентом безопасность, как упоминалось в предыдущих разделах.На рисунке 11 показано, что коэффициент безопасности существующего откоса до разрушения оказался равным 0,86, что было проанализировано в соответствии с методом снижения прочности на сдвиг (SSR). Коэффициент запаса прочности 0,882 для существующего уклона до разрушения, проанализированный по методу Бишопа, также был замечен во время моделирования (рис. 12). Поскольку и SSR, и метод Бишопа показали коэффициент безопасности меньше 1, склон был склонен к обрушению, что было заметно на участке. Чтобы решить эту проблему, в моделировании были применены геоячейка, микросваи и георешетка, а FoS был снова оценен.

Рис. 11

Максимальное напряжение сдвига для откоса без армирования

Рис. 12

Поверхность скольжения согласно Bishops

Было обнаружено, что коэффициент запаса прочности для откоса был увеличен с 0,882 до 1,076 методом равновесия по пределу формы. Бишопс (1995) предположил, что для расчета коэффициента безопасности уклона весь уклон делится на вертикальные срезы, и каждый из них индивидуально анализируется с использованием кругового анализа отказов, чтобы получить индивидуальный коэффициент безопасности среза и суммировать для общего коэффициента безопасности. наклона.

Коэффициент запаса прочности по методу SSR оказался равным 0,86 для естественного неармированного откоса, а коэффициент запаса прочности составил 1,13 после работ по армированию с использованием комбинации микровыступов, георешетки и геоячейки (рис. 13). Из рисунка 14 видно, что коэффициент запаса прочности по методу Бишопса оказался равным 1,076 после того, как уклон был смягчен комбинацией микровыступов, геоячейки и георешетки, что составило 0,882 для естественного неукрепленного склона (Таблица 2 ). Коэффициент запаса прочности находился в диапазоне от 1 до 4, когда микросваи были забиты в склон.

Рис. 13

Максимальная деформация сдвига для армированного откоса с усилением из микроволокон, геоячеек и георешетки

Рис. 14

Слева, поверхность скольжения согласно Bishops для общего поля армированного грунта с микрошваркой, стенкой геоячейки и георешеткой, дюйм справа, поверхность скольжения в соответствии с Bishops для коэффициента безопасности отдельных материалов

Таблица 2 Разница в коэффициенте безопасности по методу конечных элементов и методу предельного равновесия

Угол разрушения был проанализирован с целью смягчения с помощью комбинации микросваи, геоячейки и георешетки и было замечено, что коэффициент безопасности был улучшен и стал больше 1 (рис.13 и 14).

Результаты анализа КЭ сравнивались с ответами, полученными с помощью метода предельного равновесия Бишопа, рассчитанного в программном обеспечении Slide, программе стабильности уклона, разработанной Rocscience. Результат FE-коэффициента безопасности очень хорошо согласуется с коэффициентом безопасности по методу предельного равновесия.

Advanced Envirolok Construction

На сложных участках требуются инновационные решения. Крутизна склона, высота и состояние прилегающей площадки, например проезжей части, зданий или водных путей, могут повлиять на устойчивость склона.Envirolok спроектирован так, чтобы быть совместимым с множеством строительных технологий для дополнительной прочности и устойчивости. В дополнение к нашему запатентованному армированию Cinch и Twine, Envirolok можно комбинировать с армированием георешеткой, грунтовыми анкерами и каменными анкерами. Для проектов, требующих защиты пальцев ног от движущейся воды, мы рекомендуем армирование георешеткой или сочетание системы с жесткими методами армирования, такими как валуны или рип-рэп, размещенные на обычном высоком уровне воды. Подробнее см. Ниже.

Установка Envirolok на реке Сэнди, OR

Ткань и шпагат

Запатентованная технология плетения Envirolok обеспечивает дополнительную прочность, идеально подходящую для применения в необычных условиях, таких как поток воды с высокой энергией или воздействие волн.Для разработки с низким уровнем воздействия (LID) этот метод действительно единственный в своем роде. Метод подпруги и шпагата или плетение позволяет устанавливать систему Envirolok, сводя к минимуму нарушение почвы, сохраняя природные и культурные ресурсы и позволяя существующим гидравлическим схемам оставаться нетронутыми.

Детали установки шнурка и шпагата

Пример использования Cinch & Twine — Санитарный округ Уитон

Георешетка (геосинтетическое армирование)

<Георешетка - простое дополнение для установок высотой более 4 футов или там, где требуется дополнительная прочность на сдвиг.Просто разместите георешетку по всей длине конструкции, используя шипы, чтобы прикрепить георешетку к мешкам. Закрепите георешетку в откосе, положив и утрамбовывая засыпку поверх каждого слоя. Первый слой георешетки обычно укладывается в откос в соотношении 75% от высоты откоса. Дополнительные слои должны быть установлены каждый 3-й курс и обычно короче по длине.

Деталь установки георешетки

Пример использования георешетки — Загородный клуб Лейквуд

Крепление

Анкеры могут обеспечить максимальную прочность и стабильность в тех случаях, когда существует ограниченная способность нарушать существующий грунт для выемки грунта и засыпки.Анкеры можно просверлить в существующей материнской породе или почве и прикрепить к системе Envirolok, подключив проволочные анкеры к трубе или арматурному стержню с покрытием, который проходит по всей длине откоса. Затем трубу или арматуру прикрепляют к мешкам, оборачивая их георешеткой и соединяя георешетку с верхней и нижней частью мешка с помощью шипов.

Детали анкерного крепления

Пример использования якоря

— Тропа Гленорчи

Бронирование

У кромки воды добавлена ​​броня валуна

Армирование георешетки

Armoring помогает защитить Envirolok у подножия склона от сил быстро движущейся воды.Помимо защиты от размывающего воздействия волн и быстро движущейся воды, броня может предотвратить уклоны береговой линии из-за переносимого мусора, такого как лед, бревна или небольшие валуны. Для озер и водных путей с небольшим воздействием волн агрегаты можно защитить, обернув поверхности геотекстильным ограждением. Для береговых линий вдоль более крупных, более активных озер и рек следует защищать мешки от течений и размывающих волн путем установки каменной наброски или валунов на ватерлинии.

Деталь армирования георешеткой

Rip Rap Base, деталь

Использование георешетки при строительстве железных дорог

Исследование Квинсского университета, Онтарио, Канада

Батерст и Раймонд [3] сообщили о результатах крупномасштабной программы испытаний модели, включающей одиночную систему шпал / балласта, построенную над искусственным земляным полотном с переменным сжимаемость (см. также [4]).Стяжка (ширина 250 мм × глубина 150 мм) укладывалась на балластный слой толщиной 450 мм. Для усиления балласта использовалась двухосная георешетка. Глубина армирования ниже стяжки ( D
r ) варьировались от 50 до 200 мм. К стяжке прикладывались циклические нагрузки (пиковая нагрузка 85 кН на рельсовую шпильку) с частотой от 0,5 до 3 Гц. Это обеспечило опорное давление 370 кН / м 2 , что представляет собой типичную величину динамической нагрузки, испытываемой балластами непосредственно под шпалью, для модуля рельса от 14 до 84 МН / м / м рельса [15].

Испытаниям подвергалось максимальное количество повторений нагрузки, эквивалентное 2–20 миллионам суммарных осевых тонн в гусенице. На рисунках 9, 10 и 11 показано изменение остаточной деформации с совокупными тоннами оси, соответственно, для жесткой опоры земляного полотна (CBR = ∞), гибкой опоры земляного полотна (CBR = 39) и очень гибкой опоры земляного полотна (CBR = 1). Из этих рисунков очевидно, что включение георешетки в слой балласта снижает остаточную деформацию для любой данной совокупной осевой массы в тоннах.Однако эффект становится все более выраженным с уменьшением CBR земляного полотна. Этот факт также наглядно демонстрируется на рис.12, который для D
r = 100 мм.

Рис. 9

Изменение остаточного прогиба с совокупными тоннами оси для \ ({\ text {CBR}} = \ infty \) — тесты Батерста и Раймонда [3]

Рис. 10

Изменение остаточного прогиба в зависимости от совокупного веса оси для CBR = 39 — испытания Батерста и Раймонда [3]

Фиг.11

Изменение остаточного прогиба с совокупными тоннами оси для \ ({\ text {CBR}} = 1 \) — тесты Батерста и Раймонда [3]

Рис.12

Результаты исследования Квинсского университета ( D
r = 100 мм)

Передача напряжения зависит от положения георешетки по отношению к нижней части анкеры. Рисунки 13 и 14, которые основаны на результатах, показанных на фиг.10, 11 и 12, показывают отношения между совокупными тоннами, остаточной деформацией и глубиной армирования D
р . На основании графиков, представленных на рис. 13 и 14 видно, что оптимальное значение D
r варьируется от 50 до 100 мм. Однако эта глубина может быть неудовлетворительной из практических соображений, то есть строительства и обслуживания. Следовательно, значение D
r ≈ 200 мм, наверное, более приемлемо.

Рис. 13

Определение оптимального расположения георешетки (по [3]) (\ ({\ text {CBR}} = 1 \))

Рис. 14

Определение оптимального расположения георешетки (по [3]) (\ ({\ text {CBR}} = 39 \))

British Rail Study, Дерби, Соединенное Королевство

Чтобы оценить положительный эффект от использования армирования георешеткой в ​​балластных секциях, British Rail Research провела три крупномасштабных лабораторных испытания с использованием прокатного стенда [10].Два из этих испытаний были проведены с использованием экструдированной двухосной арматуры георешетки (рис. 15) в балластном слое. Третий тест проводился без подкрепления и служил контрольным участком для сравнения. Во всех трех испытаниях моделированное мягкое земляное полотно помещалось под балласт, и результаты сравнивались с аналогичным испытанием без армирования, проведенным с использованием твердого пола испытательного стенда; это испытание было предпринято, чтобы определить, как испытательные участки проводились на мягком земляном полотне по сравнению с участком, построенным на компетентном грунте.Схема испытаний схематически показана на рис. 16. Вес используемого прокатного стенда для нагрузки может варьироваться от 8 до 40 т, 90% которого приходится на главную центральную ось. Для каждого испытательного участка было предпринято 2 миллиона тонн брутто (MGT) незаконного оборота.

Рис. 15

Экструдированная георешетка, использованная в испытаниях British Rail Research

Рис.16

Схематическая диаграмма поперечного сечения движения с имитацией мягкого земляного полотна для испытаний British Rail Research

В Великобритании эффективность восстановленной балластной секции после последующей транспортировки определяется с использованием параметров, начальной подъемной силы и остаточной подъемной силы.Они определены на рис. 17. Четыре теста, проведенные в исследовании British Rail Research, были следующими:

Рис. 17

Определение начальной и остаточной подъемной силы

  1. а)

    Контрольный участок — земляное полотно мягкое, без армирования,

  2. (б)

    усиленный профиль — мягкое земляное полотно, георешетка на 50 мм выше границы балластно-земляного полотна ( D
    r = 250 мм),

  3. (c)

    Армированный профиль

    — мягкое земляное полотно, георешетка на 100 мм выше границы балластно-земляного полотна ( D
    r = 200 мм) и

  4. (г)

    Контрольный участок

    — сплошное земляное полотно.

Основные результаты испытаний British Rail Research представлены на рис. 18. Теоретически, абсолютно идеальная производительность после реабилитации может быть представлена ​​ситуацией, когда начальная подъемная сила и остаточная подъемная сила были равны; это означало бы, что дальнейшее заселение следа после дальнейшего оборота не производилось. На самом деле, наилучшая возможная производительность изображена линией 4 на рис. 18, так как она отображает производительность отремонтированного пути, построенного на полностью жестком основании.Чем правее этой линии, тем больше поселений произошло после реабилитации. Главный вывод, который можно сделать из этих результатов, заключается в том, что характеристики усиленного балласта, построенного на мягком земляном полотне, приближаются к характеристикам той же балластной секции, построенной на твердом пласте.

Рис. 18

Характеристики балластных секций — испытания British Rail Research

Во время испытаний British Rail Research отдельные рельсовые шпалы были оснащены инструментами для отслеживания упругой деформации, возникающей при передаче груза поездом во время движения.Типичный набор результатов для армированного и неармированного испытательного участка, построенного на мягком земляном полотне, показан на рис. 19. Эффект усиления в создании более жесткого балластного участка и снижении напряжения, приложенного к нижележащему сжимаемому слою, очевиден, с уменьшение примерно на 50% динамической деформации, наблюдаемой для данного цикла нагрузки. Основываясь на этом исследовании и других наблюдениях, Network Rail of UK (2005) предоставила руководящие спецификации для проектирования железнодорожных полотна с усилением георешетки в балласте.Более подробно это обсуждается в «Проектных спецификациях сетевых рельсов (Великобритания)».

Рис. 19

Динамический прогиб пути для неармированных и усиленных балластных секций — испытания British Rail Research

Характеристики основного слоя, армированного георешеткой, при циклических нагрузках

Atalar et al. [2] предприняли исследование, связанное с планированием и строительством высокоскоростной (385 км / ч) железнодорожной линии, идущей от Сеула до Пусана, Южная Корея. Это исследование было в первую очередь предназначено для улучшения несущей способности мягкого земляного полотна (аналогичного показанному на рис.4). Оборудование для испытаний и толщина слоев схематически показаны на рис. 20. Для этих испытаний использовалась двухосная георешетка. CBR грунта земляного полотна равнялся 3. Стяжка рельса шириной 270 мм использовалась для приложения циклической нагрузки (рис. 21) к испытательному участку. Максимальное циклическое напряжение, которому подвергалась стяжка, было примерно на 14% больше, чем предполагалось в полевых условиях. Различия в количестве и типе арматуры георешетки, использованной в четырех проведенных испытаниях, представлены в таблице 1.

Рис. 20

Схема испытаний — Аталар и др. [2]

Рис. 21

Приложение циклической нагрузки — Аталар и др. [2]

Таблица 1 Последовательность модельных тестов, представленных Atalar et al. [2]

Результаты испытаний представлены на рис. 22. Выгоды от применения геосинтетических материалов в различных слоях заполнителя очевидны — после 500 000 циклов нагрузки осадка в усиленных секциях уменьшилась на 47, 58 и 80% для тесты 2, 3 и 4 соответственно.

Рис. 22

Осадка земляного полотна и основания с циклом нагрузки — Аталар и др. [2]

Совсем недавно Indraratna et al. [9] также описали некоторые аспекты повышения несущей способности за счет армирования георешеткой основного слоя.

Geosolutions Укрепление и улучшение почвы с использованием GeoGrid и текстиля


Наши решения для георешетки и текстиля
включают использование высокопрочных соединений и жестких ребер в двухосной конфигурации, которые обеспечивают идеальную структуру для удержания рыхлой почвы и заполнителей в жестком слое.Способность обеспечивать повышенную прочность материала грунтового основания делает эту технологию идеальной для проектов, в которых возникают проблемы с нестандартными материалами и водоотводом.

Наши решения для георешетки ( Geosolutions ) и приложения для стабилизации дорог — это еще один способ, по которому Soil Solutions ® лидирует во внедрении Intelligent Road Solutions ™ за счет интеграции технологий улучшения дорог и почвы, которые включают решить проблемы развития, с которыми мы сталкиваемся сегодня.

Geosolutions = Меньше агрегатов … Увеличенная несущая способность = Меньше затрат!

Геосетки, завоевавшие одобрение строительной отрасли в первую очередь благодаря своим многочисленным преимуществам, обладают следующими преимуществами:

  • Уменьшение количества заполнителя, необходимого для укладочных работ
  • Повышение несущей способности
  • Усиление базовый слой.
  • Уменьшает потребность в обратной засыпке
  • Уменьшает количество импортируемого заполнителя
  • Уменьшает толщину слоя земляного полотна
  • Уменьшает затраты на строительство
  • Уменьшает воздействие на окружающую среду

За дополнительной информацией обращайтесь к ближайшему уполномоченному агенту…

Способность GeoGrid формировать дополнительный защитный слой и, при необходимости, создавать начальные заросли растительности, делает эту технологию простой, быстрой, экономичной и экологически безопасной, идеально подходящей для обеспечения устойчивости откосов и насыпей и контроля эрозии. Что делает технологию GeoSolutions / GeoGrid идеальной для крутых склонов, так это их способность сокращать использование земли и количество необходимого заполнения. Кроме того, это ограничивает вторжение в экологически уязвимые районы, открывает путь к простому и быстрому строительству, способствует использованию местных грунтов и служит экономичным дополнением или альтернативой подпорным стенам.

Помимо армирования асфальта, возникает необходимость в уникальной технологии, которая не только быстро и легко устанавливается, но также значительно снижает отражающее и усталостное растрескивание, продлевая срок службы конструкции и сокращая затраты на техническое обслуживание. GeoGrid — это надежное и эффективное решение, сочетающее эти преимущества с долгосрочной экономией средств.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Copyright © Прикамский Деревянный Дом 2004 - 2023