8796
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
В. И. Костин
ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ГЕОРЕШЕТКИ ТИПА GEOWEB
Учебно-методическое пособие
по подготовке к лекционным занятиям по дисциплине «Строительство дорог в сложных условиях» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Автомобильные дороги
Нижний Новгород
2023
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
В. И. Костин
ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ГЕОРЕШЕТКИ ТИПА GEOWEB
Учебно-методическое пособие
по подготовке к лекционным занятиям по дисциплине «Строительство дорог в сложных условиях» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Автомобильные дороги
Нижний Новгород ННГАСУ
2023
УДК 625.7 (075)
Костин В. И. Пространственные георешетки типа GEOWEB ; учебно-методическое пособие / В. И. Костин ; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2023. –37 с. ; ил. – Текст : электронный.
В пособии изложены общие сведения о конструктивных особенностях, основных технических характеристиках и функциональном назначении пространственных георешеток типа GEOWEB при строительстве и ремонте автомобильных дорог и дорожных сооружений. Рассмотрены основы технологии производства работ с применением ячеистых конструкций в дорожных одеждах, при укреплении откосов и устройстве подпорных стен. Пособие составлено в дополнение к основной нормативной, учебной и справочной литературе, используемой студентами ННГАСУ при изучении вышеназванного курса.
Предназначено для обучающихся в ННГАСУ для подготовки к лекционным занятиям по дисциплине «Строительство дорог в сложных условиях» направления подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Автомобильные дороги.
© В. И. Костин, 2023 © ННГАСУ, 2023
4
Содержание
1.Общие сведения …………………………………………………………… 4
2.Технология производства работ ………………………………………….. 13
2.1.Принципы устройства дорожных одежд с применением георешеток …. 13
2.2.Инструменты и оборудование …………………….……………………… 16
2.3.Транспортировка, погрузка-разгрузка изделий …………….…………… 17
2.4.Размещение и растягивание секций ………….…………………………… 18
2.5.Специальные методы анкеровки при укреплении откосов земляных сооружений………………………..…………………………………………….. 23
2.6.Особенности устройства подпорных стен …….…………………………. 31
Литература ………………………….…………………………………………… 36
5
1. Общие сведения
Применение пространственных георешеток – один из методов объемного ар-
мирования грунта, посредством которых последний превращается фактически в новый материал с более высокими механическими характеристиками.
Пространственная георешетка представляет собой гибкий компактный мо-
дуль (секцию) из полимерных лент, скрепленных между собой сваркой и обра-
зующих в растянутом состоянии трехмерную ячеистую конструкцию (соты) с за-
данными геометрическими размерами, заполненную минеральным материалом и заанкеренную к основанию. Подобная конструкция работает как гибкая плита, в
которой материал-заполнитель, помещенный в замкнутую ячейку, ограничен в перемещении (сдвиговых деформациях) под действием внешней нагрузки. Соз-
данная путем уплотнения единая структурная масса за счет «плитного эффекта» перераспределяет давление на большую площадь (рис. 1), в результате чего несу-
щая способность заполнителя, например, песка возрастает в четыре раза.
Рис.1. Схема передачи внешней нагрузки на георешетку
В качестве заполнителей применяют минеральный зернистый материал, рас-
тительный грунт, цементобетон, снег и другие материалы или их комбинации.
При этом максимальный размер зерен минеральной среды должен быть меньше глубины ячейки или ее эквивалентного радиуса, а также обладать способностью
6
оставаться в ячейке под воздействием гравитационных и (или) гидродинамиче-
ских сил.
Характеристика свойств георешеток
Для изготовления полос чаще всего применяется полиэтилен или полипропи-
лен плотностью 0,935-0,965 г/см3 стойкий к образованию трещин под влиянием внешних факторов. В целях защиты от воздействия ультрафиолетового излучения в полиэтилен дополнительно вводят углеродную сажу в количестве 1,5-2,0 % или
1 % аминового светостабилизатора, равномерно распределенного по объему мате-
риала.
Полиэтиленовые полосы толщиной от 1,27 до 1,7 мм, применяемые для изго-
товления секций, могут быть гладкими, текстурированными или перфорирован-
ными (рис. 2). Гладкие полосы должны быть без поверхностных дефектов. По-
верхность текстурированных полос представляет собой множество ромбовидных углублений в количестве до 30 единиц на см2. Перфорированные полосы выпус-
кают с отверстиями диаметром 10 мм, расположенными горизонтальными ряда-
ми в шахматном порядке с интервалом между ними равным 12 мм. Расстояния
между центрами отверстий в каждом ряду должны составлять |
19 мм, между |
кромкой полосы и ближайшей кромкой отверстия – не менее |
8 мм, а между |
центральной линией точечного сварного шва и ближайшей кромкой отверстия – не менее 6 мм. Ячейки выпускаются различных цветов, могут иметь дополни-
тельные отверстия для крепежных тросов. Георешетка с перфорированными стен-
ками ячеек по сравнению с другими обладает следующими преимуществами:
1) между минеральным материалом и стенкой ячейки развивается высокая степень фрикционного взаимодействия (дополнительного защемления частиц),
что повышает жесткость системы за счет снижения возможности сдвига между заполнителем и стенкой ячейки;
2) отверстия позволяют воде беспрепятственно перемещаться от ячейки к ячейке, обеспечивая эффективный поперечный дренаж конструкции;
7
3) корни растений, прорастая через отверстия, дополнительно повышают ус-
тойчивость |
растительного |
покрова |
к |
воздействию |
гравитационных |
игидродинамических нагрузок;
4)залитая бетоном георешетка может изгибаться до 90°, образуя модульную бетонную конструкцию;
5)относительно низкая стоимость георешетки, поскольку расходуется мало полиэтилена.
Рис. 2. Поверхность георешеток: а) текстурированная; б) перфорированная
Полиэтиленовые полосы соединяют между собой с помощью швов, выпол-
ненных ультразвуковой точечной сваркой с одинаковыми интервалами на всю высоту секции. Швы расположены перпендикулярно продольной оси полосы.
Прочность шва на разрыв должна быть одинаковой по всей толщине ячейки. Рас-
стояние между швами зависит от размеров ячейки. Так, два стандартных типораз-
мера георешетки ГЕОВЕБ в растянутом состоянии: длина - 203 или 406 мм, |
ши- |
рина - 244 или 488 мм, площадь - 248 или 991см2 соответственно. Глубина |
(тол- |
щина) ячеек секций ГЕОВЕБ может быть 203, 152, 102, 76 мм (рис. 3, 4). |
|
Модули ГЕОВЕБ помимо представленных размеров в плане отличаются ко-
личеством ячеек. Например, запись «GW200n1030» соответственно означает: GW-
торговая марка, 200 – размер ячейки в плане, n – высота ячейки, 10 – количество ячеек по ширине, 30 – количество ячеек по длине (табл. 1 и рис. 5–7).
8
Рис. 3. Размеры ячеек секций ГЕОВЕБ
Рис. 4. Внешний вид георешетки
Основные характеристики наиболее часто используемых секций ГЕОВЕБ®
9
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обозначение секции ГЕОВЕБ® |
|
|
|
Масса секции, кг, при высоте |
|
|||||
|
|
|
|
|
2 |
ячеек в см и "n" - дюймах |
|
|||
|
|
|
Длина, м |
Ширина, м |
Площадь, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Торговая марка |
Размер |
Количество |
7,5 см |
10 см |
15 см |
20 см |
|
|||
ячейки в |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ячеек в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
плане и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ширину и |
|
|
|
3" |
4" |
6" |
8" |
|
|
|
высота, |
|
|
|
|
|||||
|
длину |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GW |
200 n |
10 30 |
6,10 |
2.44 |
15 |
19 |
25 |
37 |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GW |
200 n |
10 40 |
8,10 |
2.44 |
20 |
25 |
33 |
50 |
67 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GW |
200 n |
10 45 |
9,10 |
2.44 |
23 |
28 |
37 |
56 |
75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GW |
200 n |
03 30 |
6,10 |
0,73 |
4 |
6 |
8 |
12 |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GW |
200 n |
10 30 |
6,10 |
2,44 |
14 |
18 |
25 |
37 |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GW |
400 n |
05 30 |
12,18 |
2.44 |
30 |
16 |
22 |
33 |
44 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GW |
400 n |
05 45 |
18,27 |
2.44 |
46 |
25 |
33 |
49 |
66 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5. Стандартная А-секция ГЕОВЕБ®
10
Рис. 6. Крупноячеистая А-секция ГЕОВЕБ®
Рис. 7. Стандартная В-секция ГЕОВЕБ®
Сотовая георешетка ГЕОВЕБ® разработана фирмой Presto Product Company в
конце 70-х годов ХХ в. на основе исследований лаборатории инженерных войск США.
Торговые марки георешеток отечественного производства, выпускаемых в настоящее время: