Укрепление откосов дорог, укрепление земляных откосов, склонов, насыпей георешеткой

Долговременная защита от водной и ветровой поверхностной эрозии откосов и склонов.

Укрепление откосов дорог служит для защиты естественных и искусственных насыпей от оползней, распространения эрозии и прочих разрушительных процессов, вызванных воздействием природных факторов. Существует немало способов укрепления откосов дорог – от формирования дернового слоя до использования современных технологических решений.

Укрепление откосов насыпи проектируется с обязательным учетом общих особенностей рельефа местности, специфики местного грунта и несущей способности дорожного основания. При разработке планов по укреплению откосов насыпи следует помнить, что мощность активной зоны грунтов приблизительно равна ширине насыпи в нижней части. Если слои слабых грунтов находятся на глубине, большей, чем этот показатель, то расчет мощности в проектах укрепления откосов дорог требует более детального уточнения.

Укрепление земляных откосов также несет в себе защитную функцию, что предполагает их предохранение от размыва грунта атмосферными осадками и выдувания почвы с их поверхности. Если вовремя не принять меры по укреплению земляных откосов, то неизбежно возникновение обвалов, оползней и прочих разрушительных процессов.

Укрепление склонов берегов водоемов, земляных откосов, дорожных насыпей и т.п. связано с проведением ряда достаточно сложных, трудоемких и затратных строительных мероприятий. Кроме того, существует целый ряд норм и требований, которые необходимо соблюдать при работах по укреплению склонов в тех или иных условиях.

Для решения задачи укрепления откосов насыпи, дорог и склонов используются следующие типы решений, в зависимости от угла склона и функционального назначения материала:

- Полиэтиленовые (PE) объёмные георешётки с перфорацией или без;

- Полиэфирные(PET) объёмные георешётки;

- Объёмные противоэрозионные геоматы, имеющие различную 3D структуру;

При этом свойств у данных материалов достаточно много, поэтому необходимо разобраться какие из них являются полезными и придают долговечность материалу.

Полиэфирная георешётка, обладая превосходящими прочностными характеристиками и бОльшей площадью модуля, фильтруют воду по всей поверхности, в результате нет необходимости перфорировать материал. При перфорации полиэтиленовой ленты уменьшается ее максимальная прочность, а также возникают суффозионные процессы (вынос частиц грунта) в процессе эксплуатации.

Материал, из которого производят ленты, и впоследствии скрепляют в георешетки, тоже имеет отличия. Ленты из полиэстра, из которых изготовлена георешётка, обеспечивают высокую устойчивость к ползучести, то есть устойчивость к изменению прочностных и деформационных свойств во времени (см. Рис). Полиэтилен, из которого сделаны пластиковые георешетки, обладает повышенной ползучестью, результатом может быть недолговечная работа (см. Рис).

Укрепление откосов георешеткой проходит в несколько этапов: сначала раскладывается само приспособление и закрепляется по периметру с помощью анкерных болтов, а затем засыпается различными наполнителями. При укреплении откосов георешеткой используются грунт, песок, бетон, щебень.

Сравнительные характеристики полиэтиленовых и полиэфирных объёмных георешёток при высоте решётки 100 мм

Рис. График ползучести различных материалов

Данные по характеристикам материалов приведены на основании следующих документов:

1. Инструкция по использованию георешетки геомат в дорожном строительстве. Союздорнии 1997г. Разработчики Львович Ю.М., Аливер Ю.А.

2. Доклад научно-технической конференции "Проектирование и строительство транспортных объектов в условиях Республики Саха (Якутия)" "Первые результаты и перспектива применения объемных пластиковых георешеток Прудон-494 в конструкции автомобильных дорог Сибири". Ким А.И., Аливер Ю.А.

3. Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог.. изд. ФГУП «Информавтодор» Москва 2003.

Объёмные Геоматы из полипропилена (PP) и полиэфира(PET), имеющие 3D структуру

Также в последние годы широкое распространение получили противоэрозионные 3 D геоматы.

В данном сегменте представлено большое количество производителей, как зарубежных, так и отечественных.

Принцип производства, структура материалов и сырьё, из которого они производятся, отличают друг от друга.

Основными полезными характеристиками являются следующие:

- Прочность на разрыв, удлинение;

- Площадь одного рулона, норма загрузки в фуру;

- Долговечность;

Данные факторы в большей степени обеспечивают удобство монтажа, долговечность безремонтной эксплуатации.

Основная часть производителей полиэфирных объёмных Геоматов наносит дополнительное поливинилхлоридное защитное покрытие, также производятся полипропиленовые 3D Геоматы.

Сравнительные характеристики основных игроков, представленных на рынке сведён в таблицу.

Сравнительные характеристики противоэрозионных объёмных 3D Геоматов

Марка	Enkamat 7018	K MAT L	ГЕО МАТ ГМ	Гео-мат МТ	Гео-мат МТК	Armo-tex 3 D	For-trac 3D-30	Inka-mat	Гео-склон 3D 35	Гео-склон 3D10
Тип исходного сырья	Полипропилен(PP)					Полиэфир(PET)
Предел прочности на разрыв в продольном/поперечном направлении, не менее, кН/м	1,8	1,8	1,6	1,2/ 0,6	50	35	30	10	35	10
Удлинение при максимальной разрывной нагрузке, %	15	15	15	15	13	12	12,5	12	15	15
Масса на единицу поверхности, г/м²	290	290	260	330	550	300	300	250	300	250
Ширина, м	1	2;4	2	2	2	5	4,5	4,5	1,35-4,7	1,35-4,7
Длина, м	120	40	50	40	40	100	100	100	50-100	50-100
Температура плавления, °С	214	214	214	214	214	230	230	230	230	230
Толщина (высота), мм	18	18	12	13-15	13-15	7-8	7-8	7-8	8-10	8-10
Нормы загрузки в еврофуру, тыс. м2	10	10	45	10	10	45	45	60	45	60

Монтаж

1. Полипропиленовые (PP) геоматы монтируются на спланированную поверхность склона, рулоны закрепляются при помощи анкеров (1 крепление на 2 м² поверхности), площадь рулона 40-80 м2, нахлёст в продольном и поперечном направлении должен составлять 100-150 мм, не рекомендуется ходить непосредственно по поверхности смонтированного геомата, после монтажа производиться отсыпка местным или привезённым грунтом на 60-90 мм, полноценно работать на предотвращение эрозии геомат начинает после прорастания посеянного растительного слоя (травы).

2. Полиэфирные (PET) геоматы монтируются также на спланированную поверхность склона, если склон насыпной – рекомендуется уплотнение при помощи ручных катков весом 25-50 кг, рулоны закрепляются также при помощи анкеров, площадь рулона до 500 м², что снижает количество нахлёстов, по поверхности смонтированного материала можно ходить, после монтажа производится засыпка слоем растительного грунта, толщиной 25-50 мм, при наличии высокой скорости поверхностных вод рекомендуется производить засыпку щебнем фракции 2-6 мм.

Отличие от полипропиленовых (PP) объёмных Геоматов:

Полиэфирные геоматы начинают работать сразу после монтажа, снижая скорость водного потока и рассеивая его, отлично удерживаются на поверхности склона за счёт силы трения (см испытания далее), после прорастания корневой системы посеянной травы.

Дополнительные особенности:

Есть дополнительная возможность производства полиэфирных Геоматов зелёного цвета, что упрощает контроль качества выполненных работ (после засыпки геомата хорошо видны участки, где геомат порван или не уложен).

Из вышеприведённой информации следует, что наиболее технологичным материалом для укрепления склонов, имеющих угол наклона до 45 град., является противоэрозионный полиэфирный Геомат, который более подробно разобран в каталоге продукции.

Испытания полиэфирных (PET) Геоматов

Во время испытаний полиэфирных Геоматов на трение и вытягивание были высокие прочностные показали по поверхности «геомат/грунт». Коэффициент трения по поверхности «геомат/грунт» выше 1,0, что позволяет утверждать, что при использовании полиэфирных Геоматов можно предотвратить возникновение новых потенциально возможных поверхностей скольжения (сдвига). 

 Принципиальные схемы крепёжных элементов 

 

Более подробно полиэфирные объёмные Геоматы и остальные типы материалов для укрепления откосов разобраны в каталоге продукции.