Строительство и архитектура/3

Строительство и архитектура/3. Современные

технологии строительства, реконструкции

и реставрации

д.т.н. Комов Василий Макарович

Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, Россия

аспирант Кадушкин Владимир Александрович

Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, Россия

Исследования конструкции дорожной одежды для объектов сельскохозяйственного назначения, армированной георешетками на экспериментальной площадке

I. Введение

Натурный эксперимент с применением выбранной конструкции дорожной одежды, армированной георешеткой проводился на временной подъездной автомобильной дороге к строительной площадке нового учебно-лабораторного корпуса ФГБОУ ВПО СПбГАУ в городе Пушкин. Выбор данной площадки для проведения натурного эксперимента был обусловлен тем, что колесная нагрузка строительной автомобильной техники сравнима с колесной нагрузкой сельскохозяйственного автотранспортного парка, используемого в Северо-Западном федеральном округе Российской Федерации.

Для устройства временной подъездной автомобильной дороги к новому учебно-лабораторному корпусу ФГБОУ ВПО СПбГАУ требовалась технология устройства недорогой конструкции дорожной одежды, способной выдерживать значительные колесные нагрузки от строительной автомобильной техники [1,2,3,4,5].

II. Проведение натурного эксперимента

Основными задачами исследования являются исследование влияния георешетки Tensar Triax 160 на увеличение несущей способности дорожной одежды, армированной георешеткой при динамических воздействиях, а также исследование несущей способности дорожных одежд, армированных георешетками с целью подбора оптимальных толщин дорожных одежд в зависимости от приложенных колесных нагрузок.

Натурный эксперимент проводился в два этапа:

1-й этап - выбор и согласование места для устройства экспериментального участка дорожной одежды на подъездной автомобильной дороге к учебно-лабораторному корпусу ФГБОУ ВПО СПбГАУ. Устройство экспериментального участка на подъездной автомобильной дороге – 2 недели.

2-й этап - мониторинг за экспериментальным участком периодом 12 месяцев.

1-й этап

В декабре 2011 года было рассмотрено закрепление участка для проведения натурного экспериментального исследования по применению георешеток в конструкции дорожной одежды подъездной автомобильной дороги для строительной техники грузоподъемностью 17 тонн и более. Был выбран участок на основной подъездной автомобильной дороге к учебно-лабораторному корпусу ФГБОУ ВПО СПбГАУ с выездом на Кузьминское шоссе в городе Пушкин.

Началом технологического процесса по устройству конструкции временной дорожной одежды с армированием георешеткой является планировка и уплотнение земляного полотна.

В состав работ по устройству земляного полотна входят следующие виды операций:

- доработка фактического продольного профиля до проектного;

- формирование поперечного профиля земляного полотна;

- уплотнение земляного полотна;

- операционный контроль качества выполняемых работ.

Подготовка земляного полотна производилась в соответствии с проектом производства работ. При этом особое внимание было уделено:

- уплотнению земляного полотна;

- созданию необходимых уклонов поверхности земляного полотна с целью обеспечения надежного водоотвода;

- устранению неровностей на поверхности земляного полотна, а также удалению различных включений.

Следующим этапом является устройство песчаного основания с последующим уплотнением виброкатками (рис. 1).

$Description: F:\Фото\Стройплощадка\DSC02288.JPG$

Рис. 1. Уплотнение песчаного основания

На уплотненное песчаное основание производится укладка георешетки Tensar Triax 160. Укладка георешетки производилась вручную раскаткой рулона поперек оси земляного полотна с перекрытием полотен не менее чем на 20 см согласно технологии, рекомендуемой фирмой-производителем (рис. 2). В этом случае соединение полотен между собой производить не обязательно. По обочинам дороги георешетка закреплялась монтажными анкерами, выполненными из арматуры А–III Ø 12 мм до ее пригружения массивом щебня.

$Description: F:\Фото\Стройплощадка\DSC02299.JPG$

Рис. 2. Укладка синтетической решетки Tensar Triax 160

Распределение верхнего (покрывающего) слоя щебня толщиной 10 см производилось бульдозерами легкого типа с постепенным его перемещением под углом к оси дороги и захватом щебня в незначительных объемах («от себя»).

Уплотнение покрывающего слоя щебня виброкатком велось после его профилирования бульдозером под углом от центра к краю земляного полотна с достижением плотности 70% от требуемой (рис. 3). Доуплотнение до максимальных значений на длине каждой захватке производилось после того, как весь слой был уложен и предварительно уплотнен.

Для исключения раздвижки щебня в сторону полотно георешеток было заведено на поверхность покрывающего слоя.

$Description: F:\Фото\Стройплощадка\DSC02347.JPG$

Рис. 3. Уплотнение верхнего слоя дорожной одежды из щебня

2-й этап

Мониторинг за состоянием конструкции дорожной одежды проводился весь период эксплуатации дороги и составил 12 месяцев. После завершения периода эксплуатации дороги проводился комплекс обследования участков дорожных одежд, армированных георешеткой и неармированной дорожной одеждой (рис. 4, 5). Были выполнены следующие виды работ:

- определение количества точек и места их расположения для определения деформативных характеристик;

- определение деформативных характеристик конструкций дорожных одежд;

- обработка и анализ полученных результатов.

$Description: F:\Фото\Стройплощадка\Результаты эксперимента\DSC03001.JPG$

Рис. 4. Определение деформативных характеристик на неармированном участке дорожных одежд

$Description: F:\Фото\Стройплощадка\Результаты эксперимента\DSC03010.JPG$

Рис. 5. Определение деформативных характеристик на армированном участке дорожных одежд

Результаты деформативных характеристик на экспериментальных участках дорожных одежд представлены в табл. 1, 2.

Таблица 1

Результаты испытаний на экспериментальном участке неармированной дорожной одежды

№ п.п.	Номера точек	Единица измерения	Значение деформативной характеристики
1	Точка 1.1	см	6,4
2	Точка 1.2	см	6,5
3	Точка 1.3	см	6,3
4	Точка 1.4	см	6,6
5	Точка 1.5	см	6,7

Таблица 2

Результаты испытаний на экспериментальном участке армированной дорожной одежды

№ п.п.	Номера точек	Единица измерения	Значение деформативной характеристики
1	Точка 2.1	см	3,3
2	Точка 2.2	см	3,5
3	Точка 2.3	см	3,2
4	Точка 2.4	см	3,4
5	Точка 2.5	см	3,3

III. Анализ полученных результатов и выводы

Анализируя полученные данные, можно сделать вывод, что деформативные характеристики на участках, армированных георешетками значительно ниже, чем на неармированных участках дорожной одежды. Это подтверждают лабораторные исследования конструкций дорожных одежд, в результате которых был получен коэффициент эффективности состояния дорожной одежды, армированной георешеткой в сравнении с неармированной конструкцией дорожной одежды в области образования прочностных дефектов, в частности, колейности (после воздействия на дорожные одежды двух жестких штампов) и просадки дорожной одежды (ā=0,5095).

По результатам проведенного натурного эксперимента можно сделать следующий вывод:

- армирование нежестких дорожных одежд переходного и низшего типов георешетками является весьма эффективным. При этом было выявлено, что использование георешетки в качестве армирующего материала дорожной одежды значительно снижает деформационные характеристики и увеличивает срок службы дорожной одежды в 1,86 раз.

Литература

1. Аливер Ю.А. К вопросу о классификации геосинтетических материалов и конструкций. – М. Транспорт, 1989. – 157 с.

2. ВСН 46-83. Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа. – М.: Транспорт, 1985. – 157 с.

3. Методика применения геосинтетических материалов в дорожном строительстве (Международный семинар). М-МГТУ, 90 с.

4. Фомин А.П., Буданов В.Г., Пушкин В.И. Повышение качества земляного полотна путем его армирования. Труды ГипродорНИИ 72…77, - М., 1979, Вып.26 c.

5. Фудзии Т., Дзако М. Механика разрушения композитных материалов. – М.: Мир, 1982.