Армостаб представляет собой полотно, изготовленное из полиэфирных нитей. Армостаб обладает высокой прочностью на растяжение, вследствие чего может выдерживать большие растягивающие нагрузки при незначительном относительном удлинении.

Геоткань армостаб

Часто, при разговорах о применении геосинтетических материалов (особенно высокопрочных геотканей типа АРМОСТАБ), приходится сталкиваться с таким высказыванием: «Этот геоматериал лучше, потому, что у него относительное удлинение при разрыве 10%, а у этого 12,5 %...». Насколько это высказывание правомерно?

Как показывает мировой опыт применения геосинтетических материалов армирующая прослойка должна работать в допредельном состоянии. Очевидно, что для нелинейной зависимости «нагрузка-удлинение», свойственной полимерам, работа материала в стадии близкой к порогу текучести недопустима.

Рис. 1 Диапазон работы геосинтетических материалов


Рис. 1 Диапазон работы геосинтетических материалов

Из вышесказанного следует, что прочность материала при разрыве и удлинение при разрыве не являются теми параметрами, которые следует учитывать при проектировании конструкций. Учет армирующих прослоек (георешеток, геосеток, геотекстилей) при определении устойчивости заключается в проверке непревышения длительной прочности, а при расчете дорожных одежд используют условный показатель деформативности представляющий собой отношение усилия в образце к относительному удлинению (как правило, при 2% и 5%) (ОДМ 218.5.002-2008).

Таким образом, для корректного сравнения материалов необходимо иметь расчетные значения растягивающих усилий в конструкции под нагрузкой. Если посмотреть на график «растягивающее усилие-удлинение» для высокопрочной геоткани (типа «АРМОСТАБ»), то при небольших расчетных усилиях (до 30% от разрывной нагрузки) деформации для материалов с предельным удлинением 10% и 12% не будут иметь существенного различия. Кроме того, нетканый геотекстиль или геоткань из высокомодульного полиэфира по существу не имеет большого преимущества перед обычным полиэфиром, разница, как правило, перекрывается погрешностями расчетных методик, либо может быть легко компенсирована небольшим увеличением прочности материала, что в конечном итоге останется конкурентным по цене.

Принцип работы сплошных тканых геоматериалов в зернистых слоях заключается в мембранном эффекте. Лабораторные и полевые исследования эффективности применения геотекстилей показали, что только при значительных вертикальных деформациях, возникает достаточное натяжение полотна, обеспечивающее материалу способность воспринимать приложенные нагрузки. Сама ткань не сопротивляется изгибу, для включения прослойки в работу необходима осадка (прогиб) более 3 см, что для конструкций капитальных дорожных покрытий недопустимо (Гладков В.Ю. Армирование зернистых оснований нежестких дорожных одежд геотекстильными прослойками в виде сеток. автореф. на соиск. уч. степ. к.т.н. М.:Союздорнии, 1985; Казарновский В.Д. Синтетические нетканые материалы в транспортном строительстве. М.:Транспорт, 1984).

Одной из проблем дорожного строительства (в частности в г. Санкт-Петербург и Ленобласти) является наличие водонасыщеных слабых грунтов у поверхности, в которых требуется устройство дорожных одежд по типу «в корыте». Проблема заключается в том, что в основании дорожной одежды могут быть различные коммуникации, что будет приводить к неравномерной жесткости основания. Там где была устроена выемка под коммуникации грунт замены уплотнен, а в месте замены грунт имеет меньшую степень уплотнения, что в конечном итоге приведет к неравномерным деформациям.

В качестве решения этой проблемы можно предложить два способа применения высокопрочных геотекстилей АРМОСТАБ.

1. Устройство мембраны.

Предполагается, что заанкеренная (хорошо закрепленная) геоткань, обеспечивает разгрузку основания и выравнивает осадку. При этом эффективная работа такой мембраны обеспечивается при удлинении не более 2% от расчетной нагрузки.


Варианты использования высокопрочного геотекстиля (типа «Стабиленка»)
Рис. 2 Варианты использования высокопрочного геотекстиля.

Варианты закрепления предполагают либо обертывание краевых частей, либо использование блоков, труб или других предметов, обертывание вокруг которых позволит обеспечить натяжение полотна и минимизировать перемещения.

2. Устройство замкнутой обоймы

Отличие этого варианта заключается в том, что слой песка помещается в замкнутую обойму из геоткани, что позволяет создать прослойку, выравнивающую вертикальные деформации и обеспечивающую целостность несвязного грунта.


Обойма из высокопрочного геотекстиля (типа «Стабиленка»)



Рис. 3 Обойма из высокопрочного геотекстиля.

Высокопрочная геоткань АРМОСТАБ применяется для обеспечения устойчивости земляного полотна на слабых основаниях, а так же при возведении насыпей из некондиционных (с низкими прочностными характеристиками) грунтов. АРМОСТАБ выпускается в рулонах шириной 5 м, что делает этот материал удобным и технологичным при укладке. В качестве заполнителя в обойме может быть использован скальный грунт.

При расширении станционных путей проектировщики столкнулись с проблемой: часть земляного полотна располагается на торфяном основании. Из-за невозможности удалить весь торф (на отдельных участках он достигал 5 м), было принято решение возводить насыпь с частичной выторфовкой.

Создание в нижней части насыпи обоймы из высокопрочного геотекстиля позволяет во-первых, придать равномерность и снизить деформации связанные с осадкой; во-вторых, придать целостность всей конструкции насыпи, предотвратив тем самым отслоение проседающей части насыпи от более стабилизированной; в-третьих, обойма не даст приподошвенной части откоса, погруженной в болото расползтись. Кроме того, высокопрочный геотекстиль выполняет в данном случае роль анкера, который удерживает проседающую часть насыпи от сползания по наклонному дну.


Схема усиления основания насыпи

Рис. 4 Схема усиления основания насыпи

Геотехническое моделирование конструкции дало следующие результаты:

максимальные деформации насыпи составят в этом случае: в строительный период – 0,154 м, в эксплуатационный - 0,22 м. Для обеспечения устойчивости потребуется устройство бермы с минимальными размерами ширина – 3 м, крутизна откоса 1:1,75, высота 1,5 м.


Схема потери устойчивости насыпи

Рис. 5. Схема потери устойчивости насыпи

Процесс укладки высокопрочной ткани АРМОСТАБ на слабом основании показан

Процесс укладки высокопрочной ткани АРМОСТАБ на слабом основании

Укладка геоткани АРМОСТАБ (типа «Стабиленка»)

Укладка геоткани АРМОСТАБ (типа «Стабиленка»)

Материалы:


Рассказать друзьям: