Рекомендации по использованию геосинтетических материалов в конструкциях промысловых дорог

"Миаком Инжиниринг"

     
     
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ В КОНСТРУКЦИЯХ ПРОМЫСЛОВЫХ ДОРОГ

Ответственный редактор

Технический директор ООО "Строй-Импульс", к.т.н. Корнеев Д.А.

Ответственный исполнитель - инженер-геотехник Вавринюк Т.С.

Научный руководитель - гл. инженер, к.г.-м.н. Федоренко Е.В.

Настоящие рекомендации разработаны для определения необходимости и эффективности применения геосинтетических материалов в конструкциях промысловых дорог на торфяных основаниях. Рассмотрены современные методы расчетов устойчивости и осадки, а также методы учета наличия геосинтетических армирующих прослоек.

ВВЕДЕНИЕ

В данной работе рассматриваются вопросы использования геосинтетических материалов в конструкциях промысловых дорог. Основным вопросом, которому уделено наибольшее внимание, являются расчеты земляного полотна на торфяных основаниях, а также принципы выбора и работы геосинтетических прослоек, позволяющей обеспечить устойчивость земляного полотна. Используемые методы инженерных расчетов наряду с простотой использования характеризуются недостатками, связанными с допущениями и упрощениями математического аппарата для ручного счета. Многообразие методов расчета устойчивости вызывает трудности при выборе того или иного метода, компьютерные программы, имеющие несколько методов для расчета устойчивости при расчете одновременно всеми выдают сильно различающиеся результаты, что ставит проектировщиков в затруднительное положение при анализе состояния конструкции. Методы расчета осадки основаны на учете только модуля деформации, и с трудом могут быть использованы для расчета сооружений на болотах второго типа, когда часть осадки реализуется за счет выдавливания грунта. В торфяных грунтах, обладающих низким значением коэффициента фильтрации, поровое давление оказывает существенное влияние как на устойчивость, так и на осадку.

Учет геосинтетических материалов при определении устойчивости очень слабо раскрыт в действующей нормативной и рекомендательной литературе. Основная сложность заключается в том, что полимерное сырье имеет нелинейный характер зависимости "усилие-деформация", а основное различие между марками одного вида заключается не только в разной прочности, но и в различном удлинении, которое и является преобладающим критерием в определении устойчивости сооружения.

Строительство земляных сооружений на торфяных основаниях на первый взгляд не вызывает сложностей, в отличие от других сооружений, более чувствительных к неравномерным осадкам - изменение отметок всегда можно компенсировать досыпкой грунта. Кроме того, в процессе сжатия и консолидации основания строительные свойства торфа улучшаются до начала эксплуатации. Однако практика строительства показывает, что проблемой являются не столько осадки, сколько потери стабильности торфяного основания земляного полотна в приоткосных частях, может происходить выпор торфа с обрушением откосов, особенно в начальный период эксплуатации.

Сопротивление сдвигу торфа зависит от многих факторов, однако наиболее весомыми являются степень уплотнения, а также избыточное поровое давление, препятствующее уплотнению и повышению сопротивления сдвигу. Геосинтетические прослойки позволяют обеспечивать устойчивость откосов.

Ввиду большого разнообразия сочетаний физико-механических свойств торфяных грунтов принципы использования геосинтетических материалов рассмотрены на различных примерах. При выполнении расчетов для конкретной дороги, как правило, выделяются наиболее сложные поперечные профили земляного полотна, для которых выполняются расчеты, остальные поперечные профили проектируются путем экстраполяции (интерполяции).

Авторами предложена инженерная методика расчета конечной осадки на основе региональной типизации торфов, отличающаяся от рекомендуемой ВСН 26-90 [1] возможностью корректировки характеристик торфов (уточнение табличных значений при наличии испытаний); учетом компрессионных свойств торфа (зависимость модуля деформации от приложенной нагрузки); учетом транспортной нагрузки и нагрузки от земляного полотна по отдельности и дифференцированным учетом взвешивающего действия воды для отсыпаемого грунта с учетом величины осадки насыпи.

Так же кратко рассмотрены вопросы использования других видов геосинтетических материалов, производимых группой компаний "МИАКОМ", в конструкциях промысловых дорог.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТОРФЯНЫХ ОСНОВАНИЯХ

Согласно нормативной и справочной документации [1, 2, 3, 4] слабые грунты разделяют на следующие типы:

- органические (торфы, некоторые виды сапропелей), содержащие не менее 50% по весу органических веществ;

- органо-минеральные (заторфованные глины, заторфованные илы), содержащие от 10 до 50% по весу органических веществ;

- минеральные (илы, иольдиевые глины, переувлажненные глинистые грунты и др.), содержащие менее 10% органических включений.

Самыми распространенными слабыми основаниями промысловых дорог являются торфы и заторфованные грунты. Поэтому далее рассматриваются именно торфяные основания (или болота, как площади, занятые торфами).

Торфяной грунт - это молодая органогенная порода, представляющая собой смесь не вполне разложившихся растительных остатков, продуктов их разложения, наносных минеральных частиц, образующаяся при отмирании растений и неполном распаде их тканей в условиях повышенной влажности и затрудненного доступа воздуха.