Эльвира Бондарева, Олег Киселев

Армирование откосов насыпей целесообразно при необходимости повышения крутизны откосов, по сравнению с рекомендуемыми нормативными документами, например, при трассировании автомобильных дорог в условиях ограниченной полосы отвода или в городских условиях. Перспективным направлением является армирование неустойчивых, склонных к оползанию, естественных откосов на косогорах с целью дальнейшего сооружения на полученных площадках различных сооружений (дорог, зданий и др.). Конструкции с армированными откосами крутизной до 900 (армогрунтовые стенки) являются альтернативным решением подпорным стенкам из камня или железобетона. Предлагаемые конструктивные решения эстетичны, легко поддаются озеленению и хорошо вписываются в ландшафт (рис. 1).


Применение геосинтетических материалов (сетчатых и тканых) для армирования откосов основано на совместной работе прослойки и грунта, частичном восприятие ею растягивающих напряжений, стремящихся вызвать оползание откоса. Геосинтетические материалы укладываются в подоткосной части в виде горизонтальных полос с выводом концов за пределы наиболее опасной кривой скольжения. Концы полотен образуют разомкнутые обоймы или защемляются между блоками декоративных стенок, обеспечивающих защиту геосинтетических материалов от повреждений.

При использовании геосеток существенно увеличивается сцепление грунта, поскольку частицы предпочтительно крупнообломочного грунта заклиниваются в ячейках геосеток. При этом образуется устойчивая система, в которой усилия, передающиеся на грунт и геосетку, равномерно распределяются по всему объему. При использовании тканых геосинтетиков сцепление грунта не повышается, однако обеспечивается защита песчаного грунта подоткосной части от суффозии.

Ширина заделки геосинтетических материалов в откос и расстояние между рядами геосетки зависит от высоты откоса, требуемой его крутизны и расчетных характеристик грунта, прежде всего угла внутреннего трения и удельного сцепления.

Наиболее часто для расчета конструкций с армогрунтовыми откосами применяется метод круглоцилиндрических поверхностей, суть которого заключается в поиске положения кривой скольжения, с наименьшим значением коэффициента устойчивости. Армирование откоса необходимо, когда фактическое значение коэффициента устойчивости меньше требуемого значения, принимаемого в зависимости капитальности сооружения в различных странах в пределах от 1,25 до 1,40.

На рис. 2 приведен пример армирования грунтовой стенки высотой 4 м на подходе к путепроводу в Санкт-Петербурге. Расчеты выполнены техническим отделом фирмы ЗАО «Ареан-Геосинтетикс».

Одним из ключевых вопросов при выборе типа геосинтетического материала в данных конструкциях является его склонность к ползучести, поскольку геосинтетики воспринимают, в основном, статические (постоянно действующие) нагрузки. В статье [1], приведены для сравнения изохронные кривые зависимости «напряжения — деформации» при длительном приложении нагрузки для двух полимеров: полиэстера (ПЭТ) и полипропилена (ПП). Показано, что фактор ползучести полимера ПЭТ в 2,2 раза меньше, чем для полимера ПП. Следовательно, при равных значениях коэффициентов запаса на повреждения при изготовлении, транспортировке, укладке и стыковке, паспортная кратковременная прочность геосинтетика из ПП должна быть как минимум в 2 раза больше, чем геосинтетика из ПЭТ.

В конструкции, приведенной на рис. 2, использована геосетка из ПЭТ Фортрак 80/30-20/30 М, уложенная с шагом 0,5 м, кратным высоте облицовочных блоков. Действующее усилие в геосетке составляет 31 кН/м, т.е. суммарный коэффициент запаса составляет 2,58.
Согласно отечественного и зарубежного опыта при применении армогрунтовых стенок обеспечивается уменьшение трудозатрат и снижение стоимости строительства не менее чем в 1,5—2,0 раза.


Литература:

1. Д.Бондарева, О.Киселев, И.Ладыженский. Выбор геосинтетика при проектировании армогрунтовых конструкций с учетом ползучести. Технический текстиль. № 3, с.12—14, 2002.