Укрепление откосов, технология проведения работ

7.1.1. Геосинтетические материалы применяют для укрепления поверхности откосов земляного полотна (повышения их местной устойчивости) и усиления грунтового массива (повышения общей устойчивости). В зависимости от выполняемых функций и конструктивных решений к показателям свойств ГМ предъявляются требования по п.п. 3.2, 3.3 и дополнительные требования по п.п. 7.1.3 — 7.1.12 (укрепление откосов), по п.п. 7.1.13 -7.1.15 (повышение общей устойчивости откосов). укрепление откосовОсновные конструктивные решения представлены на рис. 7.1 — 7.5. 7.1.2. При укреплении откосов ГМ служит временным или постоянным элементом, выполняющим в первую очередь функции защиты и играющим роль: покрытия на откосе, замедляющего или предотвращающего его эрозию под действием воды и ветра; арматуры, повышающей устойчивость грунтов поверхностной зоны откоса; фильтра, предотвращающего вынос частиц грунтовыми водами. Как правило, ГМ используют в комбинации с другими типами укрепления: биологическими, несущими, защитными и изолирующими. 7.1.3. В сочетании с биологическими типами укрепления в виде посева трав различными способами (механизированный посев по предварительно нанесенному на откосы растительному грунту слоем не менее 10 — 15 см с содержанием гумуса не менее 2 %, гидропосев с мульчированием) ГМ укладывают непосредственно на поверхность откоса под наносимый растительный грунт (рис. 7.1 а) с посевом трав на его поверхность для создания более плотного травяного покрова, выравнивания влажностного режима. В этом случае применяют, как правило, нетканые иглопробивные геотекстильные материалы невысокой поверхностной плотности (до 200 г/м^), отвечающие требованиям п. 4Б табл. 3.2. Возможно также использование геосеток с ячейками размером до 5 мм. В районах с неблагоприятными для развития травяного покрова климатическими условиями или при наличии интенсивного размыва грунта для защиты семян от вымывания, создания более благоприятного температурно-влажностного режима, защиты откоса от эрозии только на период формирования травяного покрова, ГМ укладывают на поверхность растительного грунта с предварительным посевом под него трав (рис. 7.16). Над ГМ устраивают замыкающий грунтовый слой толщиной 5-10 см. В этих решениях применяют нетканые иглопробивные геотекстильные материалы с поверхностной плотностью до 200 г/м, отвечающие требованиям п. 4Б табл. 3.2. При значении показателя О^ (фильтрующая способность) менее 80 мК для названных материалов, а также при применении иных разновидностей, документы соответствия ГМ должны содержать сведения о возможности прорастания трав, подтвержденные результатами испытаний. Полотна ГМ должны быть закреплены на обочине (рис. 7.1в). Если прослойки из ГМ на откосах создаются только для защиты на период формирования травяного покрова, допускается содержание в составе сырья ГМ несинтетических компонентов. Срок службы ГМ в этом случае должен быть технически обоснован и отражен в документах соответствия по п. 3.1.2. Требуемый срок службы прослоек из ГМ как временных элементов на откосах — 2 года (для северных районов) и условий Западной Сибири — 4 года. 7.1.4. Формирование биологических типов укрепления откосов возможно также на основе нетканых геотекстильных материалов, содержащих семена трав, удобрения, минеральные волокна. Применяемые конструктивные решения показаны на рис. 7.1 а, б, в. Прочность материалов должна быть не менее 30 Н/см, удлинение при разрыве — выше 30 %. Предъявляемые требования к сроку службы — аналогичны требованиям к ГМ как временным элементам на откосах (п. 7.1.3). Рис. 7.1. Укрепление откосов земляного полотна биологическими типами укрепления с применением геосинтетических материалов: 1 — ГМ; 2 — растительный грунт; 3 — замыкающий слой из растительного грунта; 4 — грунт, ПГС и др.; 5 — закрепление ГМ у бровки откоса 7.1.5. В сочетании с биологическими, защитными и изолирующими типами укрепления геотекстильные нетканые иглопробивные материалы целесообразно использовать в выемках, сложенных глинистыми грунтами повышенной влажности, при выклинивающихся водоносных горизонтах. Основная цель применения ГМ — предотвращение выноса грунта и образования сплывов. Предъявляемые к ГМ требования и применяемые конструктивные решения аналогичны приведенным в п. 6.1.4 и на рис. 6.1г. Рис. 7.2. Укрепление откосов земляного полотна ГМ в комбинации с решетчатыми конструкциями (а), бетонными плитами (б) и укрепление армированием поверхностной зоны (в): 1 — ГМ; 2 — решетка; 3 — заполнение решетки; 4 — упор; 5 — бетонная плита; 6 — защитный слой 7.1.6. ГМ в сочетании с несущими решетчатыми сборными конструкциями укрепления с заполнением ячеек решетки щебнем 40 — 70 мм, камнем 50-100 мм, а также с защитными изолирующими решетчатыми сборными облегченными конструкциями укрепления с заполнением ячеек решетки растительным грунтом с посевом трав, морозостойким неусадочным грунтом, торфо-песчаной, гравийно-песчаной смесями применяют в сложных грунтовых условиях при водонеустойчивых, легкоразмываемых грунтах неподтопляемых откосов, наличии выклинивающихся водоносных горизонтов в мокрых выемках, а также при защите подтопляемых откосов. В этом случае ГМ укладывают непосредственно на поверхность откоса под решетку (рис. 7.2а) в качестве фильтра. Края ГМ закрепляют на обочине, а при подтопляемых откосах — дополнительно и у их подошвы с заглублением под упор. Вид ГМ выбирают в зависимости от материала заполнителя. 7.1.7. При заполнении ячеек грунтом следует применять нетканые иглопробивные или иглопробивные термоупрочненные материалы, отвечающие требованиям п. 4Б табл. 3.2, но отличающиеся более высокими значениями прочности при растяжении (от 50 Н/см) и ^ поверхностной плотности (выше 200 г/м ). При заполнении ячеек крупнофракционными материалами (щебень, камень) следует увеличивать требования к механическим характеристикам названных ГМ. Как правило, прочность ГМ в этом случае должна быть выше 70 Н/см, удлинение при разрыве не ниже 40 %, пенетрационные характеристики Д^ < 20 мм, Рк < 8 % (п. 3.3.6). 7.1.8. В сочетании с несущими бетонными или железобетонными, монолитными или сборными конструкциями при укреплении конусов и откосов периодически подтопляемых насыпей ГМ заменяют в конструкции частично или полностью обратные фильтры из других материалов.

Перед укладкой ГМ на откосе, сложенном связными легкоразмываемыми грунтами, следует создавать защитный слой толщиной 10 см из средне- и крупнозернистого песка. Для облегчения технологии производства работ над ГМ рекомендуется устраивать монтажный песчаный слой толщиной 5 см. ГМ, в зависимости от его вида, гидрологических условий подтопления, грунтовых условий, вида применяемых бетонных конструкций укрепления, укладывают в один-два слоя или в один слой с дополнительным слоем под швами плит. 7.1.9. Нетканые иглопробивные ГМ толщиной 3-4 мм с поверхностной плотностью от 300 г/м^ и прочностью выше 80 Н/см, как правило, укладывают в случае укрепления откоса: сборными плитами, омоноличиваемыми по контуру — в один сплошной слой с дополнительным слоем шириной 0,5 м под швами; монолитным бетонным покрытием — в один сплошной слой; сборными плитами с открытыми швами — в два сплошных слоя. Вместо укладки в два сплошных слоя, возможна укладка в один слой иглопробивного материала с ^ поверхностной плотностью от 500 г/м и прочностью выше 120 Н/см. У бровки земляного полотна ГМ закрепляют отсыпкой на него грунта, щебня, песчано- гравийной смеси, у подошвы — заглублением под упор (рис. 7.26). 7.1.10. В зонах, где вероятны разрушения откосов вследствие эрозии и размывов при временном подтоплении, в случаях, если уплотнение откосных частей затруднено, земляное полотно возводится из легкоразмываемых или резко снижающих свою прочность при увлажнении грунтов, целесообразно заглубление прослоек из ГМ (предпочтительно тканых или нетканых термоупрочненных, отвечающих требованиям п. 4А табл. 3.2) в откос для армирования его поверхностной зоны (рис. 7.2в). Следует, как правило, обеспечивать вывод свободных концов прослоек на откос для одновременного создания поверхностной защиты или объединять прослойки в «обоймы». Величина заделки прослоек в грунт в таких случаях должна быть не менее 1,5 м, а расстояние между ними 0,5 — 0,7 м. Армирование откосов дополняют устройством защитного слоя с последующим засевом трав. 7.1.11. Для укрепления откосов, в том числе подтопляемых конусов применяют пространственные георешетки по рис. 7.3 с различными заполнителями. Преимущества таких георешеток — высокая технологичность, низкая материалоемкость и универсальность, определяемая возможностью использования различных вариантов заполнения ячеек. В качестве защитной прослойки- фильтра под георешетками применяют различные геотекстильные материалы в зависимости от характера материала-заполнителя ячеек аналогично п.п. 7.1.6 — 7.1.7. Рекомендуемые значения показателей свойств этих материалов представлены в табл. 7.1. 7.1.12. Для укрепления подтопляемых откосов нетканые иглопробивные материалы применяют в качестве обратного фильтра в сочетании с габионами из сборных элементов и крупнофракционного заполнителя по рис. 7.4. В этом случае обратный фильтр из ГМ работает в сложных условиях эксплуатации и имеет высокую степень влияния на надежность конструкции укрепления в целом, что определяет необходимость предъявления повышенных требований к физико- механическим свойствам ГМ. Ориентировочные показатели свойств ГМ представлены в табл. 7.1 (п. 10). При применении такого решения требуется специальное техническое обоснование в части соответствия фильтрующих свойств ГМ конкретным условиям применения. 7.1.13. Уложенные в откос ГМ с пересечением предполагаемой поверхности скольжения (рис. 7.5а) воспринимают часть растягивающих напряжений. Этим создается возможность повысить общую устойчивость откосов, обеспечить их общую устойчивость в сложных условиях строительства, например, при возведении насыпей на слабом основании (п. 4.1.2); увеличить крутизну откосов, сократив тем самым объем земляных работ, площадь отводимых под строительство земель, обеспечить строительство в стесненных условиях. Количество прослоек назначают расчетом, исходя из обеспечения требуемого коэффициента запаса устойчивости, а длина их заделки Ц в грунт должна превышать минимальную, назначаемую исходя из недопущения проскальзывания ГМ относительно грунта (п. 7.2). При выборе места укладки прослоек ГМ по высоте насыпи следует учитывать, что наиболее нагруженной от Рис. 7.3. Укрепление откосов земляного полотна с применением пространственных георешеток: 1 — георешетка; 2 — каменная призма; 3 — земляное полотно; 4 — синтетический трос; 5 — заполнитель георешетки; 6 — фильтр из геотекстильного материала; 7 — анкер; Ь и Ъ — высота и ширина ячейки георешетки 7.1.14. Для одновременного повышения местной устойчивости прослойки укладывают с выводом на откос (рис. 7.56), а при необходимости увеличения жесткости нижней части насыпи их объединяют в «обойму» (рис. 7.5в). При выводе прослоек на откос устраивают защитный замыкающий слой из растительного грунта или применяют укрепление согласно проекту. 7.1.15. Для выполнения армирующих функций целесообразно применять ГМ с повышенными механическими характеристиками (высокие значения прочности и низкие значения деформативности в «рабочем» диапазоне нагрузок). Целесообразно применение, прежде всего, тканых ГМ, полимерных геосеток, в отдельных случаях термоупрочненных нетканых ГМ. 7.3. Технология производства работ 7.3.1. Основные технологические процессы по устройству различных конструкций укрепления с применением рулонных ГМ назначают в соответствии с действующими нормативно-техническими документами. Дополнительно выполняются лишь операции по укладке полотен ГМ. 7.3.2. Операции по укладке ГМ включают: — подготовку (при необходимости) траншеи вдоль бровки земляного полотна для закрепления прослойки в верхней его части (см. рис. 7.1в); — транспортировку рулонов к месту производства работ, их разгрузку и распределение вдоль откоса, подготовку рулонов к укладке; — укладку ГМ; — закрепление полотен в верхней и (при необходимости) нижней частях откоса. 7.3.3. Подготовку траншеи выполняют, если не предусмотрен иной вариант закрепления прослойки ГМ в верхней части откоса, например, путем укладки ее под конструкцию укрепления обочин. Траншею треугольного сечения с заложением откосов 1:2 глубиной 0,4 м или трапецеидального сечения с заложением откосов 1:1 глубиной 0,3 м и шириной (по низу) 0,2 м устраивают на расстоянии 0,2 — 0,6 м от бровки земляного полотна. 7.3.4. Рулоны транспортируют и распределяют вдоль бровки через определенное расстояние, зависящее от длины материала в рулоне, длины образующей откоса, направления раскатки рулонов. 7.3.5. Укладку полотен ГМ выполняют путем продольной или поперечной раскатки рулонов по поверхности откоса. Характер раскатки определяется конкретными условиями строительства. Продольная раскатка рулонов технологически предпочтительна для относительно пологих откосов с заложением 1:2 и выше. Поперечная раскатка рулонов обеспечивает лучшие условия для закрепления создаваемой прослойки в верхней и нижней частях насыпи и большую ее сопротивляемость возникающим сдвигающим усилиям. Такая раскатка предпочтительна для укрепления откосов насыпей значительной высоты и обязательна для повышения их общей устойчивости. Продольную раскатку рулонов выполняют вручную полосами, начиная с нижней части насыпи, с взаимным перекрытием не менее 0,2 м. В процессе раскатки полотна периодически через 10 — 15 м разравнивают и прижимают к поверхности откоса анкерами или скобами. Анкеры и скобы устанавливают в 2 — 3 точках по ширине рулона через 5 — 6 м по его длине. Поперечную укладку выполняют от бровки насыпи. Предварительно нарезают полотна необходимой длины. Край полотна закрепляют анкерами или скобами на поверхности насыпи, после чего рулон постепенно опускают к подошве насыпи. Полотна разравнивают с легким натяжением за нижний конец и закрепляют через 4 — 5 м анкерами или скобами. Соседние полотна должны иметь перекрытие не менее 0,1 — 0,15 м. Перемещение рулона в нижнее положение с одновременной раскаткой можно выполнять вручную с помощью установленной в центр рулона тонкой трубки (стержня) и веревки. Если предусмотрено дополнительное закрепление ГМ у подошвы, например, под упором (см. рис. 7.2а, б), и в верхней части, например, в траншее (п. 7.3.3), дополнительно по местам перелома траншей выполняют прижатие полотен к грунту анкерами. Траншею в верхней части насыпи после укладки ГМ заполняют песчано- гравийной смесью, щебнем, местным грунтом и уплотняют. 7.3.6. При устройстве конструкций укрепления откосов (по рис. 7.2в), предусматривающих заглубление ГМ в тело земляного полотна, укладку полотен ГМ выполняют в процессе послойного возведения земляного полотна. При этом рулоны раскатывают в продольном направлении, если ширина полотен достаточна с точки зрения их заделки в грунт или есть возможность обеспечить равнопрочность швов при соединении отдельных полотен. В остальных случаях рулон ГМ раскатывают в поперечном к оси насыпи направлении. Раскатку рулонов выполняют от предварительно обозначенной линии разметки с периодическим разравниванием, натяжением и креплением полотен к поверхности грунта анкерами в двух-трех местах по ширине рулона и через 10 — 12 м по длине. Величина взаимного перекрытия соседних полотен — не менее 0,2 м при выводе ГМ на поверхность откоса, в других случаях полотна укладывают вплотную без перекрытия. Если предусмотрен вывод ГМ на поверхность откоса, свободные его края крепят к поверхности откоса ниже уровня укладки ГМ анкерами или скобами. Рис. 7.7. График для определения положения линии скольжения 7.3.7. При производстве работ с применением пространственных георешеток (конструктивные решения по рис. 7.3) выполняют следующие основные операции: — устройство фильтра из геотекстильного материала на поверхности откоса с укладкой полотен по п. 7.3.5 (рис. 7.8а); — установка секций пространственных георешеток на поверхности откосов (рис. 7.86). Перед установкой секций вдоль верхней части откоса (траншеи) вбивают анкера длиной не менее чем на 0,3 м превышающей высоту ячеек георешетки (для подтопляемых откосов — не менее чем на 1 м). Анкера вбивают через расстояние, соответствующее размеру ячейки, оставляя над поверхностью откоса свободную часть, на 3 — 5 см превышающую высоту ячеек. Частично растянутую секцию георешетки устанавливают таким образом, чтобы свободная часть анкера занимала каждую из ячеек крайнего (верхнего) ряда георешетки. Закрепленную в верхней части георешетку растягивают на полную ее длину с последующим закреплением на откосе анкерами; верхний ряд анкеров добивают заподлицо с поверхностью георешеток; установленные секции после выравнивания смежных краев скрепляют между собой с применением специальных приспособлений скрепками или иным способом; — заполнение ячеек сетки (рис. ТЛв). Заполнение выполняют с помощью экскаваторов, погрузчиков, начиная с верхней части откоса. Высота сброса материала заполнителя не должна превышать 1 м. 7.3.8. При производстве работ с применением габионов (конструктивное решение по рис. 7.4) выполняют следующие основные операции: — устройство на поверхности откоса фильтра из геотекстильного материала повышенной прочности с укладкой полотен по п. 7.3.5. В этом случае следует обращать особое внимание на качество создаваемого фильтра. Перед укладкой ГМ должны быть проверены документы соответствия. В процессе и после укладки полотна с целью выявления участков (мест) осматривают — нарушения их сплошности, наличие участков пониженной плотности. В обязательном порядке составляют акт на выполнение скрытых работ; — сбор и заполнение сетчатых габионов по прилагаемой производителем схеме.

Только качественные материалы, выбранные Вами в качестве основы, помогут возвести долговечную конструкцию! Для Вашей будущей дороги мы готовы предложить лучшие решения.
Оставить заявку можно по телефону в Уфе 8 (347) 266-02-61, 8 (917) 379-14-80 или на электронную почту mail@geoufa02.ru.