Транспортная газета Евразия Вести

Разделы:

 Свежий номер
 Подшивка
 Материалы
 Новости
 О газете
 Редакция
 Подписка

 Консалтинг
 Лицензирование
 Сертификация
 Юридические
 услуги

 Партнеры
 Ресурсы сети
 Реклама на сайте

Поиск:


 

НАУКА


Версия для печати
Обсудить в форуме

Новые технологии при строительстве искусственных сооружений

О применении высокомодульных геосинтетиков в строительстве транспортных сооружений на территориях с распространением карстовых процессов и в промышленных зонах на страницах нашей газеты рассказывает Генеральный директор НТЦ «ТЭКПРО», кандидат технических наук О.С. Голубева.

Новые технологии при строительстве искусственных сооружений
Новые технологии при строительстве искусственных сооружений
Новые технологии при строительстве искусственных сооружений
Новые технологии при строительстве искусственных сооружений
Размещение промышленных комплексов и предприятий на огромных территориях изменяет природный ландшафт и приводит к появлению новых его искусственных форм. Большая часть предприятий, отвалов и отходов производства занимают ценные земли в пределах городской черты и в границах городских агломераций. В связи с этим инженеру-строителю и инженеру-геологу все чаще приходится использовать измененную геологическую среду и возводить («переделывать») сооружения в условиях существующих сооружений.

Проблемы строительного освоения закарстованных территорий и развитие промышленных районов являются весьма актуальными в настоящее время, как в России, так и за рубежом. Карстовые явления распространены чрезвычайно широко. Примерно треть площади суши земного шара имеет возможности для развития карста. Карстовые формы рельефа развиваются везде, где присутствуют карстующиеся породы, – известняки, доломиты, гипсы, ангидриты, каменные соли и пр.

Транспортные коридоры, прокладываемые по территориям с подповерхностными пустотами различного происхождения (подрабатываемые территории в зонах шахтного строительства, территории с карстовыми процессами), в процессе эксплуатации могут испытывать значительные деформации, которые могут привести к разрушению инженерных сооружений.

Несмотря на то, что карстовые явления существенно осложняют строительство, территории их распространения, особенно в последние десятилетия, интенсивно осваиваются. Это объясняется прежде всего дефицитом свободных территорий для строительства. Кроме того, строительство таких сооружений, как железные и автомобильные дороги, нефтегазопроводы, складские помещения, полигоны ТБО и ПО в обход закарстованных территорий, зачастую, бывает экономически невыгодным.

При строительном освоении закарстованных территорий проектировщики сталкиваются с рядом проблем, таких как:

– разработка методики и техники изысканий для различных видов строительства и типов сооружений на разных стадиях проектирования;

– прогноз карстоопасности и риска;

– определение характера и степени влияния хозяйственной деятельности на карстовый процесс;

– определение необходимости, характера и объемов противокарстовой защиты;

– назначение параметров проектирования противокарстовых мероприятий.

При проектировании железнодорожного полотна традиционно применяются следующие виды противокарстовых мероприятий:

– заполнение полостей и пустот водонепроницаемым материалом;

– цементация, глинизация, битумизация, силикатизация, смолизация, методы электрохимического или термического воздействия, искусственное замораживание, устройство свайных оснований;

– снижение давления на кровлю полостей и пустот посредством разгружающих устройств (эстакад, перекрытий и т.п.);

– применение более мощного верхнего строения пути;

– обрушение взрывами неустойчивой кровли над полостями и пустотами;

– организация поверхностного стока, водопонижения и регулирование режима подземных вод.

В настоящее время при строительстве инженерных сооружений для предотвращения карстообразования широко применяются такие методы искусственного укрепления грунтов, использующиеся в целях улучшения их строительных свойств, как: устройство свайных оснований с «гибким» ростверком, армогрунтовые конструкции перекрытия образовавшихся провалов, полостей металлическими сетками; армогрунтовые конструкции в основании ж/д полотна с так называемым сигнальным слоем из высокопрочных геосинтетиков, снабженным датчиками для измерения деформаций. Такой вид армогрунтовых конструкций с тензометрами используется для мониторинга за карстовыми процессами.

Концепция армирования грунтов как метод улучшения их свойств при строительстве транспортных сооружений, в частности, железных дорог, на территориях, подверженных карстообразованию, особенно в условиях стесненной городской и/или промышленной застройки, имеет большое научное и практическое значение.

Наша компания сегодня имеет в своем багаже специальные технические решения, апробированные при строительстве дорог в районах с развитием карстовых процессов, с использованием высокопрочных геосинтетических материалов, специально разработанных и изготовленных для решения определенных технических задач в транспортном строительстве.

Армирование грунта высокомодульными геосинтетиками позволяет исключить такие опасные составляющие карстового проявления, как внезапность и катастрофичность. Правильно запроектированная армогрунтовая конструкция насыпи земляного полотна железной дороги, подверженная внезапно появившейся под ней карстовой полости, за счет перераспределения нагрузок на всю ширину армирования способна функционировать, не приводя к внезапным провалам непосредственно проезжей части. О наличии под дорогой карстовой полости в этом случае можно судить по осадке дорожного полотна и вовремя принять меры по ликвидации последствий данного процесса.

В России мы имеем опыт применения высокопрочных георешеток из полиэфира и поливинилалкоголя для перекрытия образовавшегося карстового провала диаметром 3,5–4,30 м на проезжей части автодороги «Павлово-Сосновское – Саконы» на км 13+600 в Сосновском районе Нижегородской области. Совместно с европейскими инженерами-геотехниками наши специалисты разработали проект противокарстовых мероприятий на данном участке, который позволил достичь существенного снижения осадочных деформаций, гарантировать устойчивость сооружения, сократить время строительных работ по ликвидации провала, а также в сроки произвести работы по устройству дорожной одежды непосредственно сразу после ремонта земляного полотна. По данному объекту компания «ТЭКПРО» ведет мониторинг и, в настоящее время реконструированный участок автодороги на км 13+600 находится в удовлетворительном состоянии.

Уникальное конструктивное решение по проекту высокоскоростной железной дороги в г. Греберсе (Германия) на территории выработанных угольных шахт, подверженной образованию карстовых полостей и воронок, было разработано одной из немецких проектных организаций совместно с заводом-изготовителем геосинтетической арматуры (Хьюскер Синтетик).

На участке, где ранее располагались горные выработки добычи угля (глубина выработки достигала 30 метров), было разработано специальное инженерно-техническое решение с армированием грунта основания георешетками марки Фортрак R 1200/100-10 AM. Существующие полости в основании ж/д полотна были заполнены цементным раствором. На стабилизированный слой основания (слоем толщиной 0,4 м) было уложено два слоя высокомодульного геосинтетического материала марки Fortrak в продольном и поперечном направлениях, материал был установлен в виде полуобойм из щебня, которые работают по принципу «плиты». Щебеночный грунт, отсыпаемый над армированной «плитой», также был укреплен раствором цемента.

При реконструкции автострады A38, соединяющей Готтинген – Лейпциг и западный объезд автострады A143 в Галле, на участке отработанных угольных шахт с возможными проявлениями карстовых процессов (провалы), в качестве оптимального технического решения по перекрытию образованных воронок и провалов по данному проекту было предложено устройство армогрунтовой конструкции в основании насыпи земполотна дороги с использованием георешетки марки Fortrac® тип R1200/100-10-АМ, которая была изготовлена по специальному заказу в соответствии с проектной документацией.

Армогрунтовая конструкция была запроектирована с одним слоем георешетки Фортрак с учетом возможного образования карстовых провалов диаметром до 4,0 м.

Контроль качества сырья и готовой продукции, осуществляемый испытательной лабораторией завода-изготовителя на всех этапах производства георешетки Фортрак, был одобрен службой Заказчика «DEGES» (Берлин) и подтвержден независимой аккредитованной лабораторией в соответствии DIN18 200.

Необходимо отметить, что в Российской Федерации отсутствует накопленный и систематизированный опыт эксплуатации конструкций, функционирующих в качестве основания при перекрытии провалов и полостей карстового происхождения, с применением высокопрочных геосинтетиков. Поэтому проектирование и строительство армогрунтовых конструкций в данных условиях требует пристального внимания и осторожного к ним отношения. Можно, наверное, использовать в таких случаях методы ускоренных испытаний, но неизвестно, что для некоторых материалов такая экстраполяция при масштабе моделирования выше 10-кратного будет достоверной.

В отличие от других дорожно-строительных материалов лабораторная проверка соответствия свойств геосинтетических материалов параметрам, заложенным в проектной документации, в нашей стране практически не осуществляется. Прилагаемый паспорт обычно является единственным подтверждением качества материала. Учитывая наличие большого числа посредников по поставке геосинтетических материалов, к тому же работающих со многими фирмами-производителями, следует констатировать неизбежность серьезных негативных последствий при сохранении такой ситуации.

Основной причиной создавшегося положения является крайне слабая лабораторная база по испытаниям геосинтетических материалов. На данный момент в дорожной отрасли нет ни одной специализированной лаборатории по испытаниям геосинтетических материалов. Большинство испытаний, изложенных в зарубежных нормативных документах, не могут быть проведены в лабораториях организаций дорожной отрасли.

Объем научных исследований в области применения геосинтетических материалов в дорожной отрасли нашей страны можно оценить как недостаточный. Анализ отечественных публикаций за последние годы свидетельствует о том, что большинство из них носят теоретический или обзорный характер. Чрезвычайно мал объем собственных данных по следующим важным направлениям:

– длительная прочность материалов и прочность при циклических нагружениях;

– ползучесть материалов при различной нагрузке;

– устойчивость материалов к воздействию различных агрессивных сред;

– работа материалов при совместном воздействии нагрузок и агрессивных сред;

– результаты мониторинга за состоянием сооружений, построенных с применением геосинтетических материалов.

Способствовать положительным изменениям в сложившейся ситуации могут, по нашему мнению, следующие первоочередные работы:

– во-первых, разработка плана создания комплекса нормативных документов в области геосинтетических материалов, гармонизированного с международными, но учитывающего специфику отечественной дорожной отрасли;

– во-вторых, усиление экспертизы проектных решений, связанных с применением геосинтетических материалов с привлечением к этой работе ведущих отечественных специалистов;

– в-третьих, введение обязательного лабораторного контроля применяемых геосинтетических материалов, что будет способствовать усилению лабораторной базы.

Группа компаний «ТЭКПРО»

117420, г. Москва, ул. Наметкина, 14, к. 2

Тел.: +7 495 332-00-89, 332-00-53, 332-00-37

Факс: +7 495 332-00-97

E-mail: info@tekpro.ru

www.tekpro.ru





© Евразия Вести II 2008







II 2008

Евразия Вести II 2008

Итоги и задачи инфраструктуры

Соответствовать злободневным задачам

Создание на железных дорогах системы мониторинга состояния земляного полотна

Опытная эстакада в Щербинке - эффективный инструмент исследований

МГК: экзамен на прочность сдан

Сквозная информатизация при содержании искусственных сооружений на железных дорогах

ДВЖД: целенаправленно повышать надежность инженерных сооружений

Инженерные сооружения на Горьковской железной дороге

Задачи по выполнению современных требований

Транспортное строительство в содружестве с наукой

Новые технологии на службе отрасли

Металлические гофрированные конструкции: достоинства и перспективы

Антикоррозионная защита мостов: проблемы и задачи

«МОСТ» на главном пути

«Стройпутьинвест» - компания-универсал

Диагностические средства нового поколения

Безопасность в комплексе

Есть такая сварка!

Чтобы облегчить труд путейцев

Малые детали, с которых начинается большая надежость

«Тенсар Интернэшнл»: подпорные стены и устои мостов из армогрунтовых элементов

Партнерство, испытанное годами

Прорывные технологии в тормозостроении

Качество - продукт системный

Достойным транспортникам - достойная награда

Все о железнодорожном пути

PDF-формат



 

Copyright © 2003-2016 "Евразия Вести"
Разработка: интернет-студия "ОРИЕНС"

Евразия Вести