Admin

Армирующие геосинтетические материалы при реконструкции пути

В.В. МАКАРОВ

В «Стратегических направлениях научно-технического развития ОАО «Российские железные дороги» на период до 2015 г.», принятых в 2007 г., определены цели, задачи и ориентиры компании, в том числе в части железнодорожной инфраструктуры.

В соответствии с этим документом предполагается повышение эффективности работы ОАО «РЖД» с выходом на показатели мировых лидеров железнодорожного транспорта. Для решения поставленных задач планируется внедрять прогрессивные технологии перевозок, предусматривающие увеличение скорости движения и массы поездов. В свою очередь, существующее земляное полотно, как часть путевой инфраструктуры, требует усиления и реконструкции. Состав основных работ при реконструкции железнодорожного пути определен с учетом утвержденного 08.06.07 Временного положения о реконструкции железнодорожного пути.

Согласно Положению усиление и реконструкция железнодорожного пути включает в себя усиление основной площадки, устройство участков переменной жесткости на подходах к мостам и тоннелям с безбалластным верхним строением пути, новых защитных и укрепительных сооружений земляного полотна.

При выполнении перечисленных работ целесообразно использовать армирующие геосинтетические материалы — геосетки и геоматы.

Крупнейшим отечественным производителем полимерных армирующих материалов и их композитов является компания «СТЕКЛОНИТ», выпускающая геосетки ПС-ПОЛИСЕТ для армирования балластного слоя и основной площадки земляного полотна, геоматы МТ-ЭКСТРАМАТ для противоэрозионной зашиты откосов земляного полотна.

Геосетки ПС-ПОЛИСЕТ представляют собой полимерную сетчатую структуру, изготовленную из двух систем полимерных нитей, провязанных между собой.

При их использовании происходит эффект заклинивания гранул балласта в ячейках геосетки, высокая прочность которой на растяжение в продольном и поперечном направлениях предотвращает горизонтальные перемещения балласта. Создается своеобразная плита, воспринимающая нагрузку от подвижного состава и максимально ее перераспределяющая на нижележащие слои.

При усилении основной площадки армирующую прослойку из геосеток укладывают на глубину не менее 0.4 м от подошвы шпал. Ширина покрытия под один путь не менее 4,0 м. Число прослоек (как правило, не более двух) в такой конструкции (рис. 1) определяют расчетом в зависимости от характеристик грунтов земляного полотна и требований по упругой осадке (модулю подшпалъного основания).

Один из способов обеспечения переменной жесткости на подходах к мостам — постепенное увеличение по направлению к устою толщины балластных материалов, заменяющих грунты верхней части насыпи. Для исключения боковых деформаций балласт целесообразно располагать между слоями геосеток. Длина переходного участка при этом должна быть не менее 25 м.

Геосетки ПС-ПОЛИСЕТ укладывают в 5—6 слоев у устоя моста. Срезку грунта насыпи осуществляют во всех сечениях на расчетную глубину, обеспечивающую плавное повышение модуля упругости пути от устоя к обычному пути. Толщину единичного слоя щебня между геосетками для возможности создания требуемого уплотнения и гарантированного предотвращения боковых деформаций принимают 20—30 см, а длину участка с одинаковым числом слоев геосеток — 5 м. Ширина ПС-ПОЛИСЕТ под один путь равна стандартной ширине рулона (но не менее 4 м).


Конструкции усиления основной площадки земляного полотна и участков переменной жесткости на подходах к мостам и тоннелям с безбалластным верхним строением пути с применением геосеток ПС-ПОЛИСЕТ, а также технологические схемы выполняемых при этом работ регламентированы «Руководством по применению полимерных материалов (пенопластов, геотекстилей, георешеток, полимерных дренажных труб) для усиления земляного полотна при ремонтах пути».

Геоматы МТ-ЭКСТРАМАТ — трехмерные водопроницаемые хаотичные структуры из полимерных материалов, соединенных между собой термическим способом. Их используют для закрепления грунтовых частей корней трав или небольших растений. Они отлично себя зарекомендовали в быстром и надежном укреплении и озеленении откосов. Зашита откосов от эрозии с применением геоматов считается самой эффективной с инженерной точки зрения, благоприятной в экологическом плане и эстетичной. Преимущества их использования по сравнению с укреплениями из объемных пластиковых георешеток заключаются в более низкой стоимости и высокой технологичности монтажа. Они также менее требовательны к условиям эксплуатации.

Укрепления из геоматов прошли первую проверку на объектах Юж но-Уральской, Московской, Северной и Северо-Кавказской дорог.

Конструкции из геоматов МТ-ЭКСТРАМАТ защищают от разрушающего действия дождевых и талых вод, ветра, температуры и механических повреждений неподтопляемые откосы насыпей, выемки, бермы, контрбанксты, конусы мостов, а также различные водоотводные канавы, сложенные дисперсными грунтами при крутизне откоса до 1:1.

Укрепление геоматами МТ-ЭКСТРАМАТ осуществляют is несколько этапов.

В ходе подготовительного этапа разбивают участок устройства геоматов, планируют поверхность откосов с выравниванием и уплотнением верхнего слоя грунта, разрабатывают верхнюю траншею на бровке откоса, на участок доставляют материалы укрепления. Планировку поверхности откосов и уплотнение грунтов при небольших площадях выполняют вручную, а при протяженных участках при помощи землеройной техники.

Основной этап включает в себя: раскладку модулей геоматов на откосе; закрепление скобами модулей геомата и скрепление их между собой;

заполнение верхней траншеи местным грунтом с уплотнением;
посев семян и засыпку геомата растительным грунтом.

Рулоны геоматов раскатывают сверху вниз, начиная с траншеи, но всей высоте откоса полотнищами перпендикулярно к оси пути. Соседние модули стыкуют и скрепляют, объединяя их в единый ковер П-образными скобками. Последние изготовляют из стальной арматуры диаметром 6—8 мм и длиной 30 см. Внутри по площади модуля их устанавливают равномерно с шагом 1,0—1,5 м. Верх геомата закрепляют на бровке откоса в специально подготовленной траншее треугольной формы глубиной до 30 см с последующим заполнением ее местным грунтом и уплотнением (рис. 2).

Соседние рулоны укладывают внахлест с перекрытием не менее 10 см. При необходимости укладки по длине откоса нескольких рулонов, их также размещают внахлест с перекрытием не менее 10 см.

Растительный грунт засыпают сверху вниз механизированным способом экскаваторами, фронтальными погрузчиками с разравниванием вручную и постепенным перемещением по линии фронта работ. Толщина слоя грунта должна составлять не менее 10 см (рис. 3).


Состав семян многолетних трав подбирают в соответствии с агротехническими требованиями с учетом региона, кислотности и засоленности почв и других особенностей. Рекомендуют семена трав трех видов — злаковые рыхлокустовые, корневищевые и стержнекорневые, бобовые. Примерный расход семян 40 г на 1 м2 поверхности. При этом две трети семян засевают непосредственно на открытые геоматы и одну треть на растительный грунт.

На этапе отделочных работ поверхность укрепления выравнивают, уплотняя и устраняя излишки грунта, а также при необходимости укрывают мешковиной и поливают водой.

На основе уже имеющегося опыта применения конструкций укрепления откосов земляного полотна геоматами МТ-ЭКСТРАМАТ в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) разработаны Временные технические условия.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Путь и путевое хозяйство".

Перенес: Admin