СТРОИТЕЛЬСТВО ОБЛЕГЧЕННЫХ НАСЫПЕЙ ИЗ ЭКСТРУДИРОВАННОГО ПЕНОПОЛИСТИРОЛА НА СЛАБЫХ ОСНОВАНИЯХ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Т Е Х Н И Ч Е С К И Е

НАУКИ

УДК 62

Р.В. Мельников

СТРОИТЕЛЬСТВО ОБЛЕГЧЕННЫХ НАСЫПЕЙ ИЗ ЭКСТРУДИРОВАННОГО ПЕНОПОЛИСТИРОЛА НА СЛАБЫХ ОСНОВАНИЯХ

Достаточно часто возникает необходимость строительства дорог, развязок и мостов в зоне нестабильных грунтов: в болотистой местности и прибрежных регионах, на территориях с высоким залеганием грунтовых вод, территориях со сложными геологическими условиями, что значительно усложняет дорожные работы. В таких случаях эффективным решением является применение современной технологии - облегченной насыпи.

Ключевые слова: легкая насыпь, экструдированный пенополистирол, основание, устойчивость, инновации, слабый грунт.

При возведении насыпей на слабых грунтах возникают сложности с обеспечением требуемой несущей способности грунта, снижением величины осадки и ускорением достижения ее допустимой величины. Одним из возможных путей решения этих проблем является уменьшение нагрузки на слабое основание путем снижения веса насыпи. С этой целью в конструкции насыпи частично используют различные материалы, обладающие гораздо меньшим удельным весом, приходящимся на 1м3 насыпи, по сравнению с грунтом. [1]

В мировой практике транспортного строительства легких насыпей наибольшее распространение получил экструдированный пенополистирол (EPS). Наиболее эффективно применение EPS в виде крупноразмерных блоков (EPS - блоков) шириной до 1,2 м, длиной до 5,0 м и толщиной до 1,0 м.

Цель применения EPS - блоков заключается в уменьшении вертикальной нагрузки от собственного веса насыпи на слабое основание, путем снижения его собственного веса. Плотность EPS составляет около 1% от плотности природного грунта, он имеет достаточную прочность, чтобы выдержать нагрузки от автотранспорта, железнодорожных составов, самолетов, легких зданий и нагрузки на устои малых мостов. Некоторые физико - механические характеристики материала EPS - блоков представлены в таблице 1. [2]

© Мельников Р.В., 2018.

Вестник магистратуры. 2018. № 5-2(80) ISSN 2223-4047

Таблица 1

Физико - механические характеристики материала EPS - блоков

Характеристики Средние значения

Средняя плотность, кг/м3, не более 35

Прочность на сжатие при 10% линейной деформации, кПа, не менее 140

Предел прочности при изгибе, кПа, не менее 200

Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*К), не более 0,038

Влажность, %, не более 12

Водопоглощение за 24 часа, %, не более 2

Паропроницаемость, мг/м*ч*Па, не более 0,012

Время самостоятельного горения, с, не более 4

Материал EPS - блоков обладает высокой долговечностью. Следует отметить, что пенополисти-рол не обладает стойкостью к воздействию органических растворителей. Поэтому наружную поверхность блоков необходимо изолировать от случайного попадания нефтепродуктов.

Геометрия блоков позволяет возводить насыпи как трапецеидального поперечного сечения, так и прямоугольного (рисунок 1).

Слабый грунт

Рис. 1. Типовые схемы поперечного сечения легких насыпей из EPS - блоков

Относительно небольшой вес EPS - блоков позволяет укладывать их вручную. Для предотвращения случайного смещения блоков при строительстве, каждый вышележащий блок скрепляется с нижележащими блоками двумя двусторонне зазубренными кольцевыми шпонками. На поверхность верхнего слоя блоков укладывается монолитная армобетонная плита толщиной 12-15 см для равномерного распределения нагрузки на верхние блоки от транспортных средств. На откосах трапецеидальных насыпей EPS - блоки покрываются защитным слоем грунта. Боковые поверхности насыпей с вертикальными откосами закрываются облицовкой. Дорожная одежда возводится по традиционной технологии.

Устройство облегченных насыпей из EPS - блоков экономически оправдано на участках небольшой протяженности при высокой стоимости иных мероприятий по обеспечению несущей способности основания и ускорения осадки насыпи.

Основные области применения EPS - блоков в транспортном строительстве: •насыпи автомобильных и железных дорог; •уширение насыпей;

•снижение нагрузки на инженерные коммуникации и подземные сооружения;

•устои малых мостов;

•подходы к устоям мостовых сооружений.

Преимущества облегченных насыпей с применением EPS - блоков: •снижение величины осадки и ускорение достижения ее допустимой величины; •простота технологии и сокращение сроков строительства; •уменьшение требуемой полосы отвода;

•снижение нагрузки на сооружения, расположенные под насыпью; •высокая долговечность конструкции; •экологичность конструкции.

Библиографический список

1. Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах. Минтранс РФ,

2004г.

2. Евтюков С.А., Медрес Е.П., Рябинин Г.А., Спектор А.Г.. Строительство, расчет и проектирование облегченных насыпей. СПб.: ИД «Петрополис», 2009г.

МЕЛЬНИКОВ РУСЛАН ВЛАДИМИРОВИЧ - магистрант, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, Россия.