Технические указания по применению габионов для усиления земляного по: Библиотека государственных стандартов
alexxlab | 18.05.2023 | 0 | Разное
ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ АРМОГРУНТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ И УСИЛЕНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ЖД ПУТИ (часть 22) от 4 октября 2012 г. N 1975р
ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ АРМОГРУНТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ И УСИЛЕНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ЖД ПУТИ (часть 22) от 4 октября 2012 г. N 1975р
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. СНиП 32-01-95. Железные дороги колеи 1520 мм
2. СП 32-104-98. Проектирование земляного полотна железных дорог колеи 1520 мм/ Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 1999.-90 с.
3. СТН Ц-01-95. Железные дороги колеи 1520 мм
4. СНиП 2.05.02- 85*. Автомобильные дороги. Госстрой России, 2004.
5. СНиП 22-02-2003. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения.
6.
СНиП 2.01.07-85*. “Нагрузки и воздействия”. Госстрой СССР- М.: га ЦПП, 1987 г.
7. СНиП II-7-81*. “Строительство в сейсмических районах” Госстрой СССР- М.: Госстандарт, 1981
9. Пособие к СНиП 2.05.03-84 (Мосты и трубы) по изысканиям и проектированию мостовых переходов (ПМП-91).
10. СП 32-103-97. Проектирование морских берегозащитных сооружений, 1998
11. Технические указания по применению габионов для усиления земляного полотна / Департамент пути и сооружений МПС: Утв. 30.12.97. ЦПИ N 22/43.-М.: ПТКБ ЦП МПС, 1998.-140 с.
12. Специальные технические условия на проектирование мостовых сооружений под нагрузку С11 по объекту: “Совмещенная (автомобильная и железная) дорога Адлер – горноклиматический курорт “Альпика Сервис”. Раздел: Унифицированные конструкции железнодорожных пролетных строений”, М.
С.Петербург, 2009.
13. Методические указания по применению типовых технических решений оперативного восстановления земляного полотна/ ЦПИ-22/41, Департамент пути и сооружений МПС РФ, – М.: Транспорт, 1999. – 103 с.
14. Альбом чертежей конструкций групповых технических решений для усиления деформирующихся насыпей/Утв. 28.12.2000, ЦПИ N 22/30, Департамент пути и сооружений МПС Российской Федерации. – М.: ООО”НТ”, 2002. – 80 с.
15. Технические указания и альбом типовых конструкций и технологий по защите габионными структурами земляного полотна от размывов/ Утв. 28.12.2001. ЦПИ N 22/32, Департамент пути и сооружений МПС Российской Федерации. – М.: ИКЦ “Академкнига”, 2002. – 66 с.
16. Технические указания по усилению и стабилизации насыпей на прочном основании армогрунтовыми поддерживающими сооружениями / Главное управление пути МПС: Утв.13.12.91.-М.: Полиграфлес, 1991.-101с.
Технические указания по усилению насыпей с нестабильными балластными шлейфами армогрунтовыми удерживающими сооружениями / Главное управление пути МПС: Утв. 23.12.92.-М., 1992.-101с.
18. Методические рекомендации по применению габионных конструкций в дорожно-мостовом строительстве/ ООО “Организатор”, ФГУП “Союздорпроект”, М. 2001
19. BS 8006:1995, Code of practice for Strengthened/reinforced soils and other fills.
20. СНиП 11-02-96. “Инженерные изыскания для строительства. Основные положения”. Минстрой РФ – М.: ГП ЦПП, 2004
21. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства/ Госстрой РФ-М.:ПНИИС Госстроя РФ, 1998
22. СНиП 23-01-99*. Строительная климатология/ М.:ГУП ЦППС; 1993
23. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений (с изменениями). Госстрой РФ.М.: Госстандарт, 1995
24.
ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация/ Минстрой РФ.М.: Госстандарт РФ, 1995
25. Пособие по гидравлическим расчетам малых водопропускных сооружений/ ЦНИИС, ГУПиКС Минтрансстроя, 1992
26. Рекомендации по проектированию и строительству устоев диванного типа для малых и средних автодорожных мостов/Минтранстрой, ЦНИИС, МЛ 988. -68 с.
27. СН 528-80. Перечень единиц физических величин, подлежащих применению в строительстве. М., Стройиздат, 1981.
28. СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения. М., 2004
29. ВСН-АПК 2.30.05.001-03. Мелиорация. Руководство по защите земель, нарушенных водной эрозией. Габионные конструкции противоэрозионных сооружений. М. 2003
31. ГОСТ Р 51285-99. Сетки проволочные крученые с шестиугольными ячейками для габионных конструкций.
Технические условия.
32. СНиП 11-23-81*. Стальные конструкции
33. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции
34. Указания по расчету снеголавинных нагрузок при проектировании сооружений/вен 02-73.- М., 1973.-20 с.
35. СНиП 2.01.14-83 Определение расчетных гидрологических характеристик
36. СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии
37. СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты
38. СНиП 2.06.07-87. Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения
39. ГОСТ 8462-85. Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе
40. ГОСТ 8269.0-97*. Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний
41.
ГОСТ 28840-90. Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования
42. ГОСТ 7025-91. Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости
43. ГОСТ 3344-83. Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства. Технические условия
45. ГОСТ 29329-92. Весы для статического взвешивания. Общие технические требования.
46. ГОСТ 24104-2001 Весы лабораторные. Общие технические требования
47. ГОСТ 5960-72* Пластикат поливинилхлоридный для изоляции и защитных оболочек проводов и кабелей. Технические условия
48. ГОСТ 4648-71. Пластмассы. Метод испытания на статический изгиб
49.
ГОСТ 11262-80*. Пластмассы. Метод испытания на растяжение
50. ГОСТ 14359-69. Пластмассы. Методы механических испытаний. Общие требования.
51. ГОСТ 26433.2-94 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений параметров зданий и сооружений
52. Технические указания по усилению пути на скально-обвальных участках // Утверждены Департаментом пути и сооружений ОАО “РЖД”, 2007
53. Временные технические указания по защите земляного полотна экспериментальными сетчатыми конструкциями на скально-обвальных участках // МИИТ, НПО ГеоМостПроект, 2007
54. Руководство по проектированию противооползневых и противообвальных защитных сооружений. Проектирование противообвальных защитных сооружений. М.: ЦНИИС, 1984. – 114 с.
55. Методические рекомендации по защите скально-обвальных откосов сетчатыми конструкциями.
М.: ОАО ЦНИИС, 2003. – 87 с.
56. ОСТ 10 323-2003 Мелиорация. Конструкции габионные гидротехнических противоэрозионных сооружений. Общие технические условия.
58. ЦРБ-393 Инструкция по техническому обслуживанию и эксплуатации сооружений, устройств, подвижного состава и организации движения на участках обращения скоростных пассажирских поездов / МПС РФ – М.: Инструкция МПС РФ, 1996.
59. ОСТ 10 309-2002 Мелиорация. Конструкции бетонные монолитные не армированные.
60. СНиП 2.06.05-84*. Плотины из грунтовых материалов.
61. СНиП 2.06.01-86 Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования.
62. СНиП 2.02.02-85* Основания гидротехнических сооружений.
63. СНиП 2.
06.15-85 Инженерная защита территорий от затопления и подтопления
64. ГОСТ 22733-77 – Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности
65. Методические рекомендации по прогнозированию надежной работы железнодорожных насыпей в условиях интенсивной эксплуатации пути/МИИТ.-М., 1990.
66. СНКК 22-301-2000 (ТСН 22-302-2000 Краснодарского края). Строительство в сейсмических районах Краснодарского края / Департамент по строительству и архитектуре Краснодарского края. 2001.
67. ГОСТ Р 52748-2007. Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения и габариты приближения (с поправками к ГОСТ Р 52748-2007 от 01.07.2008), М.: Стандартинформ, 2008.
68. СНиП 22-01-95. Геофизика опасных природных воздействий, М.: 1996.
69. Специальные технические условия на проектирование земляного полотна, укрепительных и защитных сооружений с применением армогрунтовых и сетчатых конструкций по титулу: “Совмещенная (автомобильная и железная) дорога Адлер – горноклиматический курорт “Альпика-Сервис”(изыскательские и проектные работы, строительство)”, М.
70. Технические условия на проведение планово-предупредительных ремонтов инженерных сооружений железных дорог России ЦП-622, М.- “Транспорт”1999
71. Design and Construction Guidelines for Geosynthetic-Reinforced Soil Bridge abutments with a flexible facing // National cooperative highway research program, report 556, USA, 2006.
ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ АРМОГРУНТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ И УСИЛЕНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ЖД ПУТИ (часть 30) от 4 октября 2012 г. N 1975р
ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ АРМОГРУНТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ И УСИЛЕНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ЖД ПУТИ (часть 30) от 4 октября 2012 г. N 1975р
В.4 Берегоукрепление с применением габионных конструкций
Для защиты и укрепления откосов насыпей и их оснований, береговых устоев мостов, оголовков водопропускных труб, речных и морских берегов вблизи которых размещается земляное полотно применяются габионные структуры, которые позволяют предупредить развитие опасных природных геологических процессов: русловой, склоновой, овражной и волновой эрозии, оползней.
Проектирование габионных сооружений для берегоукрепления и защиты земляного полотна от размыва следует осуществлять с учетом требований СТН Ц 01-95 [3], СП 32-108-98 [2], СНиП 22-02-2003 [5], СНиП 33-01-2003 [28].
Габионные сооружения, в соответствии со СНиП 2.06.01-86 [61] относятся к постоянным сооружениям.
Расчет габионных сооружений независимо от их функционального назначения следует проводить в соответствии с уровнем ответственности защищаемых сооружений.
Расчет защит из габионных конструкций заключается в определении толщины облицовки, подборе размеров и массы камня, укладываемого в габионы и матрасы Рено, проверке прочности металлической сетки, из которой изготовлены остовы габионных структур.
Для рационального выбора и расчета защит от размыва земляного полотна габионными конструкциями рекомендуется применять Технические Указания [11, 15].
При проектировании защит земляного полотна следует применять:
типовые конструктивные решения для участков с простыми инженерно-геологическими и топографическими условиями в соответствии с ТУ [15];
индивидуальные проекты, разрабатываемые для отдельных участков со сложными инженерно-геологическими условиями, когда требуется проверка устойчивости и прочности земляного полотна и его основания.
Применение типовых габионных конструкций защит распространяется на следующие простые условия:
линейные откосы подтопленных или периодически подтопляемых насыпей и регуляционных сооружений;
глубина подтопления d
f f
высота волны 1%-ой обеспеченности h
1%
скорость вдольберегового течения v
p
При проектировании постоянных речных габионных сооружений расчетные максимальные расходы воды надлежит принимать исходя из ежегодной вероятности превышения расходов (обеспеченности), устанавливаемой в зависимости от класса сооружений для двух расчетных случаев – основного и поверочного в соответствии СНиП 2.
06.01-86 [61]. Расчетные гидрологические характеристики следует определять по СНиП 2.01.14-83 [35].
Наука о габионах для борьбы с эрозией
Эрозия почвы является распространенной проблемой как в сельской, так и в городской местности. Если оставить его без контроля, это может привести к потере верхнего слоя почвы, что жизненно важно для посадки и роста растительности. Одним из наиболее эффективных способов борьбы с эрозией почвы является использование габионных стен.
Что такое габионные стены?
Габионные стенки представляют собой коробчатые проволочные корзины, изготовленные из шестиугольной сетки из оцинкованной стальной проволоки. «Коробки» заполнены прочными обломками горных пород и уложены друг на друга, образуя гравитационную стену.
Стены габионов в первую очередь зависят от плотности фрагментов породы для поддержания внутренней устойчивости и их веса для сопротивления гидравлическим и грунтовым силам.
Для чего они используются?
Стены габионов в основном сконструированы для плавного замедления скорости стока при просеивании грунта, который он несет.
Они также используются для решения проблем с просачиванием на склонах. В основном это происходит на рыхлых почвах. Их также можно использовать в районах с проблемами воды и почвы, где состояние почвы, скорость воды, турбулентность воды и ожидаемый растительный покров могут привести к эрозии почвы в условиях расчетного стока.
Габионы также играют ключевую роль в дорожном строительстве. В дорожном строительстве габионные стены стабилизируют дорогу, в основном, когда дорога строится на склоне.
История габионов
Стены габионов появились 7000 лет назад, когда египтяне использовали их для контроля паводковых вод реки Нил. Из камыша плели корзины из габионов, наполняли их мелкими камнями и расставляли вдоль Нила. Результатом стало значительное снижение речной эрозии и предотвращение стока паводковых вод, которые уничтожали их посевы в сезон дождей.
Использование в военных целях
В средние века габионы использовались как перевернутая траншея, которая защищала солдат от вражеского огня.
Этот метод также использовался во время Гражданской войны в США. Эти ранние конструкции габионов имели открытые верх и низ. Они были сделаны из плетения и заполнены землей, чтобы служить военными укреплениями.
Эти габионные стены использовались для защиты осадных артиллеристов и скребков. Плетеные цилиндры были относительно легкими, и их можно было легко переносить вдоль поезда с боеприпасами. На поле боя их можно было поставить дыбом, сложить дыбом и засыпать землей, чтобы образовалась эффективная стена вокруг орудия. Их также можно было использовать в качестве пуленепробиваемого бруствера вместе с саком.
Когда началась Крымская война, не хватало хвороста. Это побудило солдат использовать металлолом, полученный из тюков сена. Этот дизайн вдохновил на создание заполненных железом габионных стен.
Сегодня военные используют габионные стены для защиты своих баз от осколочного, взрывчатого, минометного или артиллерийского огня. Примерами передовых оперативных баз (FOB), в которых используются габионные стены, являются столовые, спальные помещения и любые другие помещения, в которых проживает большое скопление незащищенных солдат.
Гражданское строительство
Наиболее часто габионные стены в гражданском строительстве использовались в конце 1800-х годов для стабилизации береговых линий, склонов и берегов ручьев от эрозии почвы. Другие области применения в этой области включают подпорные стены, временные противопаводковые стены, шумозащитные экраны, фильтрацию ила из стоков, подготовку рек, облицовку каналов и строительство временных дамб.
За прошедшие годы использование габионных стен стало более разнообразным, поскольку они используются как в военных, так и в гражданских проектах. Некоторые архитекторы также включили в свои проекты стены из габионов. Габионные стены подчеркивают дизайн здания и придают ему ощущение прочности, не говоря уже о дополнительной эстетической привлекательности, которую они придают.
Типы габионов
Тип габиона, используемого в любом проекте, зависит от стоимости и функции. При этом существует четыре типа габионов. К ним относятся:
- Габионные корзины
Габионные корзины обычно изготавливаются из проволочной сетки и имеют коробчатую форму.
Они различаются по размеру и в основном используются в проектах автомобильных и железных дорог. Габионные корзины — экономичный выбор для любого проекта, особенно если наполнитель доступен на месте.
- Габионный матрас
Габионные матрасы, также известные как матрасы Рено, имеют меньшую высоту, чем другие типы. Они в основном используются в облицовке каналов для предотвращения эрозии. Они борются с эрозией, вызванной волнами и эрозией, за счет снижения скорости воды.
- Габионные мешки
Этот тип габионов изготавливается из пористых, гибких структур, включая конструкции из цилиндрической проволочной сетки. Они в основном используются в гидравлических работах в чрезвычайных ситуациях, так как их можно быстро построить.
- Габионная сетка
Этот тип конструкции габиона используется для защиты поверхности железных дорог и автомагистралей от камней и камнепадов. Они обеспечивают устойчивость откосов, прилегающих к железным и автомобильным дорогам, а также используются в качестве противоэрозионных средств, создавая усиленное покрытие над рыхлым материалом.
Применение габионных стен
Габионные стены часто используются в качестве подпорных конструкций, таких как облицовочные и башенные стены, подпорные стены, а также насыпи и выемки. Их также можно использовать в качестве шумозащитных экранов, временных противопаводковых стен или в эстетических целях, включая элементы ландшафта и шпон. Берегоукрепительные сооружения, волноломы, дамбы, берега каналов, боны и водосливы используются для предотвращения эрозии и защиты берегов озер и водохранилищ. Габионные стены также можно использовать для отвода паводковых вод вокруг слабых конструкций или при строительстве дамб и фундаментов. Наконец, их можно использовать для увеличения рассеяния энергии в каналах, как в случае со ступенчатыми габионными конструкциями.
- Долговечность
Габионы являются наиболее прочным из всех способов борьбы с эрозией почвы. Они также обладают высокой стойкостью к атмосферной коррозии благодаря нанесенному на проволочную сетку цинковому покрытию и опциональному покрытию из ПВХ.
Стены габионов также могут поддерживать растительный рост наверху, который действует как щит от непогоды и обеспечивает дополнительное укрепление за счет сцепления с местным грунтом.
- Проницаемость
Стенки из габионов обеспечивают легкий и мгновенный дренаж. Это устраняет необходимость в дренажных трубах в большинстве случаев применения.
- Гибкость
Габионные стены могут оседать и деформироваться, не теряя своей эффективности. Это делает их особенно подходящими, когда есть проблемы с движущейся водой и неустойчивым грунтом.
- Экономичный
Стены из габионов более экономичны с точки зрения трудозатрат и материалов, чем другие альтернативы, особенно когда наполнитель доступен на месте.
- Прочность
Габионные стены очень прочные и устойчивые. Это делает их особенно подходящими для сопротивления ливневой силе, силе наводнения, давлению земли и льда.
- Экологичный
Вторичное сырье может быть использовано в качестве наполнителя и размещено в каркасе габиона. Почва в промежутках между засыпными материалами позволяет со временем расти растительности. Также материалы, используемые в строительстве габионов, не подвержены влиянию стихии и, следовательно, не влияют на окружающую среду.
Обслуживание габионов
Габионные конструкции состоят из стальной проволочной сетки, обработанной антикоррозийным составом, заполненной гранулированным материалом для создания гравитационной конструкции. Вес конструкции позволяет ей противостоять давлению, оказываемому на нее сзади. Хотя габионные стены очень прочные, они все же подвержены механическим повреждениям из-за ударов и деформаций.
Обслуживание габионов включает в себя визуальный осмотр, который обычно проводится ежегодно. Любые повреждения, обнаруженные во время осмотра, должны быть устранены в соответствии с назначением габиона.
Стены габионов, которые служат важным целям, таким как плотина, должны быть немедленно отремонтированы, чтобы остановить дальнейшее повреждение и свести к минимуму риск, который они представляют в этом поврежденном состоянии.
Аномалии, обнаруженные во время визуального осмотра стен габиона, могут включать: сломанные компоненты, локализованное вздутие лицевой стороны, растительность на лицевой стороне, повреждение в результате вандализма или удара или чрезмерное проникновение воды через лицевую сторону.
На что следует обратить внимание при осмотре габиона?
- Местное незначительное повреждение от удара
Отдельные сломанные, расколотые или поврежденные компоненты клетки не влияют на структурную целостность габиона и при необходимости могут быть отремонтированы на месте. Однако, если несколько компонентов габиона сломаны в одном и том же месте, это может повлиять на целостность других участков на стене габиона. Профессионалы должны устранять повреждения.
- Серьезные повреждения при столкновении
Это может представлять огромный риск для структурной целостности габионной стены и, следовательно, должен быть отремонтирован профессионалами, поскольку может потребоваться восстановление с локализованной опорой для свалки или водоема за габионной стеной.
- Раскопки у Стены
Наличие котлована возле стены габиона может повлиять на целостность конструкции. Однако степень опасности выемки зависит от ее глубины и близости к стене габиона. Выемка грунта глубже 0,5 метра у стены может повлиять на устойчивость фундамента и привести к обрушению стены габиона.
- Растительность
Габионные каркасы заполнены инертным щебнем, поэтому они не подвержены росту растительности изнутри стены. Растительность, растущая поверх стены, никак не влияет на конструкцию. Однако любая растительность, растущая внутри габиона, должна быть немедленно удалена.
Геотекстиль
Геотекстиль представляет собой полупроницаемый текстильный материал, используемый для улучшения характеристик почвы.
Они могут фильтровать, разделять, укреплять, защищать и дренировать при использовании вместе с почвой. Геотекстиль идеально подходит для широкого спектра инфраструктурных работ, таких как дороги, свалки, гавани и другие проекты гражданского строительства.
Типы геотекстиля
Геотекстиль изготовлен из полимеров, таких как полиэстер и пропилен. Они делятся на три категории в зависимости от того, как они сделаны. К ним относятся:
Геотекстиль тканый
Вязаный геотекстиль
Нетканый геотекстиль
- Геотекстиль из плетеной ткани
Это одни из наиболее часто используемых геотекстилей. Они изготавливаются с использованием тех же технологий, которые используются для изготовления типичного текстиля для одежды. Процесс ткачества включает в себя пряжу с разрезной пленкой, мультифиламентную или монофиламентную пряжу, сотканную в машинном и поперечном машинном направлении. Нить, идущая по длине, называется основой, а идущая перпендикулярно – утком.
Ткани могут быть изготовлены из полиэстера, полипропилена или их комбинации.
- Вязаный геотекстиль
Вязаный геотекстиль изготавливается путем переплетения ряда петель пряжи. Они изготавливаются с использованием техники вязания в сочетании с другими методами производства геосинтетических материалов, такими как ткачество, и обычно изготавливаются из полиэстера.
- Нетканый геотекстиль
Нетканый геотекстиль изготавливается из короткого штапельного волокна или непрерывного полиэфирного или полипропиленового волокна. Склеивание волокон осуществляется с помощью механических или химических методов или их комбинации, включая конструкцию иглопробивания.
Геотекстиль, изготовленный с помощью механического соединения или термоскрепления, имеет толщину от 0,5 до 1 мм, тогда как химически связанный геотекстиль имеет толщину до 3 мм.
Функции геотекстиля
- Разделение.
При изготовлении дорог геотекстиль используется для предотвращения перемешивания двух смежных грунтов.
Аналогичный подход используется в габионных стенах и других подпорных стенах путем отделения грунта от габионной насыпи или дренажного камня от грунтового наполнителя. Прекрасным примером такого применения на дорогах является грунт земляного полотна, граничащий с крупнозернистым заполнителем. В этом случае используется геотекстиль для сохранения прочностных характеристик заполнителя грунта и дренажа.
- Фильтрация
Геотекстиль помогает сохранить почву, позволяя воде свободно стекать через почву с ограниченными потерями почвы. Пористость и проницаемость геотекстиля способствуют этому действию.
- Усиление
Введение геотекстиля в почву повышает структурную целостность почвы, подобно тому, как сталь действует на бетон.
- Уплотнение
При строительстве и ремонте дорог между существующим и новым слоями асфальта укладывают слой нетканого геотекстиля. Затем он поглощает асфальт, таким образом действуя как гидроизоляционный мембранный слой, который сводит к минимуму попадание воды в дорожное покрытие.
Габионные стены используются уже более 7000 лет. Хотя изначально они использовались как средство сохранения почвы, их применение значительно расширилось в военных и гражданских проектах. Габионные стены представляют собой относительно простые конструкции, но важно проконсультироваться с инженером-строителем, когда вы хотите использовать их для крупных и ответственных проектов. Это гарантирует, что структура не только прослужит дольше, но и обеспечит желаемый результат.
Дизайн габионных стен – Structville
Содержание
Стены габионов состоят из рядов ортогональных клеток или корзин (габионов), которые заполнены обломками камня/булыжником и связаны друг с другом. Такое расположение образует блок гравитационной конструкции, способный выдерживать боковое давление на него. Кроме того, проницаемость обломков горных пород и гибкость габионных каркасов делают их особенно подходящими для использования на участках, которые подвержены насыщению и где основание состоит из относительно сжимаемых материалов.
Стены из габионов относительно просты в изготовлении. Там, где имеется подходящая порода, использование стен из габионов особенно привлекательно из соображений экономии и скорости строительства. В последнее время габионные стены обычно используются в качестве декоративных стен на территории или в садах и выглядят эстетично. Однако габионные стены могут быть спроектированы как подпорные конструкции.
Использование габионов в качестве забора в домеГабионное украшение для садаГабионы в качестве подпорной стенкиПри использовании габионов в качестве подпорных конструкций их следует рассматривать как гравитационные подпорные стены. В настоящее время не существует общепринятого метода проектирования отдельных блоков габиона. Отдельные блоки размещаются друг на друге, образуя прочную габионную стену. Основная форма стенки габиона трапециевидная, но передняя и задняя грани могут быть прямыми или ступенчатыми.
Для стен высотой более 3 м рекомендуется предусмотреть обратную обшивку для повышения устойчивости и выравнивания несущей нагрузки на грунт.
Клетки различных размеров могут быть изготовлены из материалов, подходящих для местности. Габионы обычно представляют собой модули размером 2 м x 1 м x 1 м.
Тем не менее, метод проектирования для проверки и надлежащая функциональность габионной стены могут быть выполнены при анализе предельного состояния по несущей способности (ULS), проверяя следующие вопросы;
- Несущая способность грунта : Базовое давление стены не должно превышать предельную несущую способность поддерживающего грунта.
- Сопротивление скольжению : Должен быть достаточный запас прочности для скольжения между основанием стены и нижележащим грунтом из-за бокового давления грунта.
Следует исходить из условий активного давления грунта. - Устойчивость к опрокидыванию : Опрокидывание стены из-за сил горизонтального давления грунта, когда удерживаемая масса грунта становится неустойчивой (активное разрушение), должно удовлетворять требуемым условиям.
- Проверка внутренней устойчивости : Для каждого слоя габиона необходимо провести проверку несущей способности и сопротивления скольжению
- Общая устойчивость
Следует исходить из условий активного давления грунта.Вопросы проектирования габионных стен
Максимальное давление, передаваемое стеной габиона на грунт, следует сравнивать с безопасной несущей способностью грунта. Этот вопрос также зависит от типа габионного фундамента, который в данном случае считается нежестким основанием (габион не укладывается поверх бетона).
Поскольку габионные подпорные стены состоят из нескольких слоев, при проверке внутренней устойчивости следует убедиться, что эти слои не разрушаются, не скользят, а несущая способность нижних слоев меньше требуемой.
Эти условия должны выполняться для каждого слоя, начиная с верхнего слоя и заканчивая нижним.
Устойчивость подпорной стенки габиона к опрокидыванию гарантирует, что грунт, удерживаемый за стенкой габиона, не вызывает бокового обрушения стены. Для этого анализа предполагается, что стена габиона представляет собой жесткое тело, без проскальзывания или частичного разрушения между слоями. Стабилизирующая сила – это вес стенки габиона, а дестабилизирующая сила – это боковое давление удерживаемого материала или надбавки.
Проверки предельного состояния должны выполняться в выбранных плоскостях через стену габиона, игнорируя сопротивление, создаваемое материалом каркаса и соединениями между каркасами. Для ступенчатых стен проверки устойчивости следует проводить при каждом существенном изменении формы сечения.
Чтобы ограничить деформацию, габионные стены должны иметь такие пропорции, чтобы результирующая сила действовала в пределах средней трети поперечного сечения стены.
Подвижный угол трения о стену δ, используемый в конструкции, не должен превышать ϕ’/2, где ϕ’ — угол сопротивления сдвигу уплотненной засыпки. Чтобы выполнялось предположение о δ = ϕ’/2, габионная засыпка должна быть уложена таким образом, чтобы получить плотную массу, которая не будет оседать относительно засыпки после строительства. В противном случае δ следует считать равным нулю. Для основания стены из относительно сжимаемых материалов δ также следует принять равным нулю.
(1) Корзины для габионов
Корзины для габионов могут быть изготовлены из различных материалов. Использовались нейлоновые, полипропиленовые и полиэтиленовые сетки. Их преимущество в том, что они легкие и устойчивы к коррозии. Однако эти материалы чувствительны к огню и ультрафиолетовому излучению. Материалом, широко используемым в промышленном производстве габионов, является стальная проволочная сетка, которая бывает двух типов: шестиугольная тканая и квадратная сварная.
Проволока, используемая для проволочной сетки в габионных корзинах, должна быть из мягкой стальной проволоки с минимальной прочностью на растяжение 350 Н/мм 2 . Для постоянного применения проволока должна быть диаметром не менее 2,7 мм и оцинкована. Если есть подозрение, что наполнитель, удерживаемые материалы или грунтовые воды являются агрессивными, проволочную сетку следует защитить покрытием из ПВХ.
(2) Материал заполнения
Камень, используемый для заполнения габионов, должен быть прочным, чистым и хорошо отсортированным. Максимальный размер камня не должен превышать двух третей глубины засыпаемого габиона или 300 мм, в зависимости от того, что меньше. Предпочтительный размер составляет от 150 мм до 300 мм. Наименьший размер породы должен как минимум в два раза превышать наибольший размер отверстия сетки.
(3) Засыпные, фильтрующие и дренажные материалы
Для частично погруженной в воду габионной стены должна быть предусмотрена свободно дренирующая гранулированная засыпка, чтобы давление воды не повышалось за стеной, когда уровень воды перед стена опускается.
За задней поверхностью габионной стены необходимо установить фильтр из геотекстиля, чтобы предотвратить миграцию мелких частиц из обратной засыпки в грубую каменную засыпку. Дренажные слои на задней поверхности обычно не гарантируются. Однако в основании стены необходимо предусмотреть дренажный слой достаточной проницаемости для защиты от эрозии материала фундамента.
Высокая проницаемость габионных блоков обеспечивает прямую инфильтрацию через толщу стены во время сильных дождей. Чтобы свести к минимуму возможность насыщения и эрозии материала фундамента под незатопленной стенкой габиона, рекомендуется предусмотреть защитный слой с соответствующими дренажными условиями на уровне фундамента. Для заглубленных габионных стен необходимо предусмотреть соответствующие меры для предотвращения размывания и эрозии фундамента.
Пример проектирования стен из габионов В приведенном ниже примере подпорная стена из габионов высотой 3 м должна быть спроектирована в соответствии с требованиями Еврокода 7 (EN 1997-1).
Расчетные параметры и нагрузки следующие;
Геометрия стены
Ширина габиона 1; w 1 = 2000 мм
Высота габиона 1; h 1 = 1000 мм
Ширина габиона 2; w 2 = 1700 мм
Высота габиона 2; в 2 = 1000 мм
Шаг на лицевую сторону между 1 и 2 курсами; s 2 = 150 мм
Ширина габиона 3; w 3 = 1400 мм
Высота габиона 3; h 3 = 1000 мм
Шаг до торца между 2 и 3 рядами; s 3 = 150 мм
Наклон стены; ε = 0 град
Свойства габиона
Удельный вес наполнителя; γ d = 16,0 кН/м 3
Трение между габионами; δ бг.к = 35,0 град
Нагружение
Постоянная надбавка; ρ o,G = 5 кН/м 2
Свойства грунта
Уклон удерживаемого грунта; β = 0,0 град
Характеристический эффективный угол сопротивления сдвигу; ϕ’ r.