Научная статья на тему 'СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ОСНОВАНИЙ СООРУЖЕНИЙ И ПОКРЫТИЙ'

СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ОСНОВАНИЙ СООРУЖЕНИЙ И ПОКРЫТИЙ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
37
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ / СЛАБЫЙ ГРУНТ / УСИЛЕНИЕ ОСНОВАНИЯ / СООРУЖЕНИЕ / ПОКРЫТИЕ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Васильев С.А., Васильев Н.П., Пола. А. А

В статье показана актуальность применения геосинтетических материалов (ГМ) в усилении оснований различных сооружений и покрытий на слабых грунтах. Обобщены функции ГМ, такие как фильтрационная, разделительная, дренажная, гидроизолирующая, армирующая и др. Представлены возможности применения ГМ в дренажных конструкция, в сооружения нефтегазохимической отрасли, на полигонах ТБО, в составе дорожных оснований и покрытий. Охарактеризована эффективность применения ГМ для усиления оснований за счет устранения операций замены грунта.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MODERN MATERIALS FOR STRENGTHENING THE FOUNDATIONS OF FACILITIES AND COATINGS

The article shows the relevance of the use of geosynthetic materials (GM) in strengthening the bases of various structures and coatings on weak soils. The functions of GM are generalized, such as filtration, separation, drainage, waterproofing, reinforcing, etc. The possibilities of using GM in drainage construction, in the construction of the oil and gas chemical industry, in landfills, in road bases and coatings are presented. The efficiency of applying GM for strengthening the bases by eliminating soil substitution operations is characterized.

Текст научной работы на тему «СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ОСНОВАНИЙ СООРУЖЕНИЙ И ПОКРЫТИЙ»

4. Басаков М.И. Делопроизводство: Конспект лекций. - Ростов н/Д., 2010. - 9 с.

5. Степанов Е.А. Делопроизводство: образцы, документы, организация и технология работы/ Под ред. В.А. Кудрявцева. 2-е изд., испр. и доп. М.: Проспект, 2007. 133 - 134 с.

6. Кузнецов С.Л. Делопроизводство на компьютере (Компьютерные технологии в производстве). Под ред. С.Л. Кузнецова М.: Интел-Синтез, 1999. 35 - 38 с.

7. Фионова Л.Р. Современные технологии ДОУ - путь к повышению эффективности управления/ Л.Р. Фионова//Делопроизводство: информационно - аналитический журнал. - 2006. № 1. 16 с.

УДК 625.8

Васильев С.А. студент 4 курса Васильев Н.П. студент 4 курса Пола. А. А. студент 4 курса

кафедра «Строительство уникальных зданий и сооружений»

ФГАОУВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»

Россия, г. Санкт-Петербург СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ОСНОВАНИЙ

СООРУЖЕНИЙ И ПОКРЫТИЙ

Аннотация:

В статье показана актуальность применения геосинтетических материалов (ГМ) в усилении оснований различных сооружений и покрытий на слабых грунтах. Обобщены функции ГМ, такие как фильтрационная, разделительная, дренажная, гидроизолирующая, армирующая и др. Представлены возможности применения ГМ в дренажных конструкция, в сооружения нефтегазохимической отрасли, на полигонах ТБО, в составе дорожных оснований и покрытий. Охарактеризована эффективность применения ГМ для усиления оснований за счет устранения операций замены грунта.

Ключевые слова: геосинтетический материал, слабый грунт, усиление основания, сооружение, покрытие.

Vasilev S.A. Vasilev N.P. Pola. А. А . 4th year student

Institute of Construction of Unique Buildings andStructures" department

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Russia, St. Petersburg MODERN MATERIALS FOR STRENGTHENING THE FOUNDATIONS OF FACILITIES AND COATINGS

Abstract: The article shows the relevance of the use ofgeosynthetic materials (GM) in strengthening the bases of various structures and coatings on weak soils. The functions of GM are generalized, such as filtration, separation, drainage, waterproofing, reinforcing, etc. The possibilities of using GM in drainage construction, in the construction of the oil and gas chemical industry, in landfills, in road bases and coatings are presented. The efficiency of applying GM for strengthening the bases by eliminating soil substitution operations is characterized.

Key words: geosynthetic material, weak soil, strengthening of the base, construction, covering.

Одним из направлений современного строительства является использование геосинтетических материалов (ГМ) при укреплении слабых оснований различных конструкций, что позволяет исключить операции замены и свайного укрепления грунта и повысить надежность сооружений и покрытий. В этой связи актуальны исследования возможностей применения современных ГМ для укрепления слабых оснований. Целью исследования является систематизация функций ГМ и направлений их использования в слабых грунтах.

Разнообразие сырья (органического и минерального), способов получения и укладки ГМ позволяют эффективно использовать данные материалы при возведении дорожных покрытий, дренажных и тоннельных сооружений, нефтегазовых конструкций, полигонов твердых бытовых отходов (ТБО), фундаментов зданий. Применение ГМ обеспечивает выполнение функций армирования, противоэрозионной защиты и разделения почв, дренажа и очистки сточных вод, укрепления дамб, плотин, склонов, берегов, откосов и грунтов [1].

Разделение различных по составу и строению грунтов исключает их перемешивание при строительстве и способствует сохранению толщины конструктивных слоев оснований при дальнейшей эксплуатации, что важно как на слабых основаниях, так и в переувлажненных глинистых грунтах. Фильтрационная функция предполагает обеспечение отвода и осушения поверхностных и грунтовых вод за счет вертикальной и горизонтальной дренажной укладки ГМ в местах оползней и выемок. Противоэрозионная защита от воздействия ветра и воды с применением ГМ обеспечивает укрепление плоских и наклонных конструкций грунтовых сооружений автодорог. Некоторые функции ГМ систематизированы в таблице.

Таблица - Функции ГМ (составлено по данным [2]).

Функция Символ

Фильтрация

Дренаж

Разделение

Обеспечение безопасности

Материал

геотекстиль, геокомпозиты

георешетки, геокомпозиты

геотекстиль, геокомпозиты

нетканый геотекстиль, геосетки, геокомпозиты

Описание

Высокая способность геосинтетиков пропускать воду, удерживая на контактной поверхности частицы грунта и мусора.

Отвод жидкостей из фундаментов, подвалов и пр. Однако, свойства могут ухудшаться при глубоководномдренажировании вследствие слипания волокон из-за высокого давления.

Предотвращает перемешивание двух различных грунтов или материалов с высокой результативн остью.

Геосинтетик предохраняет от повреждений структуру конструкции, а также материал из которого она произведена.

Гидроизоляция

геомембраны, геокомпозиты

Барьер для жидких средств. Уменьшает или исключает приток воды в рабочие слои. Активно используется при строительстве гидротехнических сооружений.

Усиление слабых грунтов

георешетки двухосные, геотекстиль, геокомпозиты

Значительное увеличение несущей способности грунта. Особенно это важно в зоне песков и болот.

Основной функцией ГМ в усилении слабых оснований сооружений и покрытий является армирование. Например, при строительстве автодорог армирование применяют для защиты покрытия от циклических транспортных воздействий, повышения его надежности и срока эксплуатации.

Обобщая исследования по направлениям применения ГМ и реализации их различных функций можно выделить ряд практических примеров, где кроме основной армирующей функции в укреплении слабых оснований дополнительно реализованы сопутствующие свойства ГМ. Так, ГМ, бентонитовые маты и геокомпозиты показали эффективность в накопителях отходов как противофильтрационные экраны, предотвращающие загрязнения грунтовых и водных биоценозов. В этом случае ГМ применяли как заменитель традиционных пленочных материалов, обладающих повышенной деформацией. Разработанный и внедренный экран из ГМ показал стойкость к перенапряжениям и разрывам [3].

Кроме того, при сооружении полигонов ТБО, одновременно с укреплением слабого основания, ГМ применяют в качестве изолирующего покрытия для исключения попадания осадков; отвода и сбора воды и биогаза с поверхности. При этом в ходе эксплуатации сооружения ТБО применяют

промежуточные экраны из ГМ, а на стадии рекультивации сооружения -финальные. Необходимо отметить, что в данном техническом решении одновременно применяется геосетка, геотекстиль и георешетка (рисунок 1).

Известны способы использования ГМ при обустройстве насыпей при сложных грунтовых и гидрологических условиях, площадок на насыпях такого типа, откосов различной крутизны и при необходимости защиты ответственных участков трубопроводов (рисунок 2).

Рисунок 1 - ГМ в укреплении основания и в составе защитного экрана

полигона ТБО [4]

)

7 40

i -со ма i cp na: i К А Н В AJIА Н

гцмхлрпнктввннля георсшстк

Рисунок 2 - Пример применения ГМ в конструкциях: а) площадок на слабом основании (1-насыпь, 2-ГМ, 3-основание насыпи, 4-дренажная свая,

5-торф); б) защиты трубопроводов [5] Применение ГМ в области строительства жилых зданий на водонасыщенных основаниях при организации железобетонных фундаментов позволяет повысить энергоэффективность и снизить ресурсоемкость работ по обустройству основания [6]. Также известны способы применения ГМ для укрепления слабых оснований при возведении площадок под резервуары для хранения нефтепродуктов и нефтешлаков [7].

При строительстве дорог низких категорий или временных дорог на слабых грунтах в основании насыпи применяют защитно-армирующие прослойки из ГМ для устранения неравномерности осадки и снижения толщины насыпного слоя. Также прослойки из ГМ на границе контакта различных по составу грунтов применяют при возведении нижней части насыпи из глинистого грунта повышенной влажности или из торфа, что способствует повышению несущей способности земляного полотна. Целесообразно также использование ГМ при организации дорог и переправ в условиях подтапливаемых вечномерзлых грунтов [8, 9].

Таким образом, систематизировано многообразие направлений применения ГМ в связи с их функциями фильтрации, разделения, армирования, гидроизоляции, укрепления слабых грунтов и др. Показана возможность использования ГМ в строительстве различных сооружений и покрытий. Показана эффективность применения ГМ для укрепления слабых оснований.

Использованные источники:

1. Геотекстиль: структура, свойства, виды, сферы применения - технологии [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.technosector.ru/articles/prom-materiali/prom-materiali_263.html (дата обращения 05.12.2017).

2. Pokharel S.K and collegues. Investigation of factors influencing behavior of single geocell-reinforced bases under static loading. Elsevier Science Publishing Company, Inc. Geotextiles and Geomembranes. 2010. Т. 28. № 6. pp. 570-578.

3. Баев О.А. Основные виды и свойства ГМ и геокомпозитов для противофильтрационных экранов накопителей и каналов // Пути повышения

эффективности орошаемого земледелия: сб. науч. тр. / ФГБНУ «РосНИИПМ». - Вып. 51. - Новочеркасск: Геликон, 2013. - С.34-43.

4. Рекомендации по проектированию, строительству и рекультивации полигонов ТБО. Академия коммунального хозяйства им. А.Д. Панфилова. москва, 2009. - 15 с.

5. Рекомендации по применению нетканых геоматериалов «КАНВАЛАН» ОАО «Сибур Холдинг». ФГУП РОСДОРНИИ. Москва, 2009. - 71 с.

6. Алоян Р.М., Петрухин А.Б., Опраина Л.А. Совершенствование организационно-технических решений по ресурсо- и энергосбережению в строительстве с использование синтетических геоматериалов// Технология текстильной промышленности. - 2015. - №6. - С. 9-15.

7. Рекомендации по применению нетканых геоматериалов «КАНВАЛАН» ОАО «Сибур Холдинг». ФГУП РОСДОРНИИ. Москва, 2009. - 71 с.

8. Бурмистрова О.Н. Применение геосинтетических и геопластиковых материалов в дорожном строительстве: текст лекций / О. Н. Бурмистрова, М. А. Воронина. - Ухта: УГТУ, 2012. - 118 с.

9. Якименко О.В. Обоснование конструктивно-технологических решений ледовых переправ, армированных геосинтетическими материалами: Дисс. канд. техн. наук: 05.23.11. Омск, 2011. - 180 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.