Принципиально можно выделить два типа геосинтетической арматуры, имеющей ориентацию прочности в одном направлении – это гладкие одноосноориентированные георешетки с поперечными ребрами и плоские одноосноориентированные геосетки (рис. 7 и 8).
Георешетка с поперечными ребрами высотой до 0,5 … 0,7 см
Рис. 7 Георешетка с поперечными ребрами высотой до 0,5 … 0,7 см

 Образцы плоских геосеток Армостаб-АР1.jpg  Образцы плоских геосеток Паралинк.jpg
 Образцы плоских геосеток Армостаб-АР2  

Pис. 8. Образцы плоских геосеток:

а – Армостаб-АР1, б – Паралинк, в – Армостаб-АР2

Согласно законам физики, сила сопротивления выдергиванию армирующей прослойки складывается из сил трения ребер по прослойке и лобового сопротивления поперечных ребер сдвигу.

F = 2(Aпд + Апп) σν kтр арм + Aвпп Sл,         (1)

где:

  • Aпд – площадь поверхности продольного ребра;
  • Апп – площадь поверхности поперечного ребра;
  • σν – нормальные напряжения;
  • kтр арм – коэффициент трения грунта по прослойке (ГМ)
  • Aвпп – площадь вертикальной грани поперечного ребра;
  • – предельное напряжение сдвига.

Расчетные схемы работы армирующей прослойки при её выдергивании представлены на рис. 9 и 10Расчетная схема выдергивания армирующей прослойки

Рис. 9. Расчетная схема выдергивания армирующей прослойки

Сопротивление поперечных ребер выдергиванию можно определить исходя из теории несущей способности ленточных фундаментов [1, 6]. Используя уравнения предельной нагрузки (решения Г.Е. Паукера, К. Терцаги, В.Г. Березанцева) при малых значениях диаметра (толщины) ребер и отсутствии сцепления с грунтом, получено выражение для определения удельной (на единицу ширины) силы лобового сопротивления поперечных ребер.

Fp = σv Nq·d / n,         (2)

где:

  • σv – нормальные напряжения;
  • Nq – коэффициент несущей способности, определяемый в зависимости от угла внутреннего трения грунта, принимается равным 25 ... 30;
  • d – диаметр (толщина) поперечных элементов;
  • n – количество поперечных элементов в образце.
Очевидно, что георешетки имеют значительную, по отношению к геосеткам, толщину ребра, но при этом очень гладкую текстуру
продольных ребер. Поэтому сопротивление выдергиванию определяется преимущественно лобовым сопротивлением поперечных ребер, работающих как подпорная стенка.
Схема работы поперечных ребер георешеток

Плоские геосетки, наоборот, имеют широкие продольные ребра и характеризуются невысокими поперечными ребрами. Наибольшая составляющая силы сопротивления выдергиванию обусловливается именно площадью поверхности продольных Апд и поперечных ребер Апп и коэффициентом трения грунта по прослойке kтрарм.

В этом случае важным обстоятельством являются условия контактного взаимодействия геоматериала и вмещающего грунта. Чем выше уровень сил трения грунта по прослойке, тем эффективнее работа геосинтетической арматуры. Идеальным будет являться контакт «грунт-грунт», чему способствует особая тканая поверхность продольных и поперечных лент полиэфирной геосетки (рис.11).

Структура лент геосеток из полиэфира
Рис. 11. Структура лент геосеток из полиэфира


Частицы песка, попадая на поверхность лент , частично проникают в ячейки, образованные переплетением нитей, и застревают там. Таким образом, на поверхности лент формируется тонкий слой песка, частицы которого, застряв в своеобразных гнездах, зафиксированы от перемещения. Сформированный контакт «грунт-грунт» обеспечивает коэффициент взаимодействия между прослойкой и грунтом равный 1.0, т.е. коэффициент трения по прослойке соответствует тангенсу угла внутреннего трения в грунте.

Многочисленные исследования показывают, что значения общего сопротивления выдергиванию у рассматриваемых геоматериалов близки. Однако полиэтилен, из которого производятся георешетки, имеет склонность к ползучести, что для подпорных стен является негативным фактором. Удлинение при действии постоянной статической нагрузки может привести к обрушению лицевой части стены.

Это явление в расчетах компенсируется соответствующим коэффициентом, учитывающим ползучесть, что приводит к необходимости использовать георешетки из полиэтилена с паспортной прочностью большей, чем у полиэфирных сеток. Кроме того, полиэтиленовые георешетки, как правило, имеют небольшую ширину рулона (1,0 м), что несколько снижает их технологичность при укладке.

Рассказать друзьям: