Укрепление откосов насыпей железных дорог

Усиление земляного полотна железных дорог бетонным полотном Concrete Canvas

Технология укладки бетонного полотна Concrete Canvas обладает целым рядом преимуществ по сравнению с традиционными решениями по усилению земляного полотна. Ее использование сопровождается значительным экономическим эффектом – как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.

Под воздействием различных природных факторов, а также вызванных прохождением поездов ударно-динамических нагрузок земляное полотно железной дороги начинает разрушаться. Если не принимать никакие меры, то со временем это может привести к деформациям полотна. В свою очередь это повлияет на скорость проходящих по аварийным участкам поездов. К основным способам усиления земляного полотна относятся:

• искусственный дерновой покров
• каменные наброски
• габионные конструкции
• теплоизолирующие устройства и покрытия
• бетонные и железобетонные укрепления
• контрбанкеты простые и армированные
• контрфорсы
• подпорные стены
• армогрунтовые стены

Все эти решения подробно описаны в публикациях на профильных ресурсах, поэтому в этой статье мы коснемся лишь их недостатков в сравнении с инновационной технологией Concrete Canvas или технологией укладки бетонного полотна. То есть в ней мы ответим на вопрос: почему Concrete Canvas является наиболее эффективной альтернативой тому или иному решению?

Что такое технология Concrete Canvas

Технология Concrete Canvas позволяет создавать прочное покрытие из армированного бетона толщиной от 5 до 13 мм (зависит от вида полотна). Соединенные вместе отрезки полотна представляют собой конструкцию с практически нулевой подвижностью.

Укладка полотна не подразумевает каких-либо земельных и подготовительных работ. То есть оно может быть уложено на поверхность с любым рельефом. При этом все работы по монтажу производятся ручным инструментом и крепежом. Хотя в том случае, когда существуют повышенные требования к прочности конструкции, не исключено комбинированное использование полотна с анкерными системами, металлической сеткой.

Благодаря ПВХ-подкладке полотно не пропускает воду. Поэтому оно надежно защищает насыпь от поверхностных вод. Кстати, в сфере железнодорожного транспорта технология Concrete Canvas часто применяется именно для футеровки дренажных канав и водоотводов насыпей.

Бетонное полотно отличается высокой прочностью. По сути, это армированный бетон. Армируют его текстильные волокна. Поэтому он хорошо противостоит как природным воздействиям, так и ударно-динамическим нагрузкам. Срок службы полотна – не менее 50 лет.

Итак, какие преимущества имеет эта технология перед вышеописанными решениями? Пойдем по порядку.

Искусственный дерновой покров

Посев трав на земляном полотне возможен далеко не во всех случаях. Ограничением могут послужить климатические условия, свойства грунта, технические условия. Если откосы состоят из переувлажненных пылеватых грунтов, а также глинистых и суглинистых грунтов, то возникает риск поверхностных сплывов. В этом случае потребуется проводить дополнительные работы по предотвращению сплывов и удержанию семян – например, устанавливать железобетонные обрешетки.

Применение технологии Concrete Canvas для укрепления земляного полотна возможно в любых климатических условиях и на любых грунтах. Более того, оно возможно в практически любых погодных условиях. Бетонное полотно прочно «сковывает» поверхность и полностью защищает грунт от проникновения воды. В результате риск сплывов или обвалов сводится к минимуму, если не к нулю. Никакие дополнительные меры по укреплению насыпи не потребуются.

Могут потребоваться дополнительные работы и материалы. Так, достаточно часто укладка на земляное полотно железной дороги скальных крупнообломочных грунтов сопровождается обустройством подушки из геотекстиля и гравийно-галечной смеси. Это необходимо, чтобы предотвратить образование западин в результате проседания мелких частиц грунта откоса в поры наброски. Проседание (механическая суффозия) происходит, по большей части, в результате высоких ударно-динамических нагрузок. Кроме того, при создании каменной наброски необходимо произвести правильный расчет размера горной массы.

Бетонное полотно может быть уложено на любую поверхность. Для его укладки не требуется никаких подготовительных работ, и тем более, не требуется обустраивать какое-либо основание.

Недостатки габионов нами уже подробно разбирались. Если вкратце, то основной их недостаток – сложность конструкции (имеется в виду не один габион, а именно конструкция из нескольких), создание которой требует точных расчетов и соблюдения технологий. В результате ошибок на проектном или монтажном этапе конструкция может потерять устойчивость и разрушиться. Также установка габионов сопровождается земельными работами и расходом дополнительных материалов для создания надежного основания.

Применение технологии Concrete Canvas не подразумевает проведения земельных работ и использования дополнительных материалов. После застывания бетонного полотна его соединенные винтами отрезки превращаются в монолитную конструкцию с практически нулевой подвижностью.

Теплоизолирующие устройства и покрытия

Этот способ имеет ограниченное применение – теплоизолирующие устройства и покрытия применяются, как правило, там, где имеет место морозное пучение при сезонных изменениях температуры или необходимо предотвратить оттаивание вечной мерзлоты.

По этой причине создание теплоизоляции железнодорожного полотна может оказаться безальтернативным решением. То есть его использование не предполагает выбора более эффективных, простых или экономичных решений, в том числе, технологии Concrete Canvas.

Бетонные и железобетонные укрепления

Как правило, это – железобетонные разрезные плиты и монолитные железобетонные покрытия, а также дополнительные элементы – лотки, канавы, дренажи, быстротоки и перепады, водоотводные валики. Железобетон, безусловно, является одним из самых надежных строительных материалов. Однако создание железобетонных конструкций – это процесс трудоемкий и, соответственно, дорогостоящий. В смету придется включить не только сам железобетон, но и использование тяжелой строительной техники, возможно, бетонных миксеров, а также проведение земельных работ и дополнительные материалы для насыпки основания. Поэтому укрепление земляного полотна бетонными и железобетонными конструкциями на протяженных участках железной дороги является экономически нецелесообразным. Кроме того, если участок находится в удаленной местности, то доставка на него материалов и техники может быть значительно затруднена.

Бетонное полотно укладывается вручную. Из строительной техники может потребоваться только экскаватор или бульдозер для закрепления на ковше траверсы с рулоном полотна. Можно обойтись и без них – полотно выпускается также в компактных рулонах, которые можно переносить и разворачивать вручную. Все это значительно облегчает выполнение работ на удаленных участках. Дополнительные материалы не потребуются. Скорость укладки бетонного полотна более чем высока – в течение дня бригада из 6 рабочих может уложить около 800 м 2 материала. Поэтому проект будет завершен в сжатые сроки. Кроме того, работы можно вести в любых погодных условиях – вплоть до проливного дождя и легких заморозков.

Контрбанкеты простые и армированные

Отличаются надежностью и высоким сроком службы, но требуют проведения масштабных земельных работ. Если речь идет об армированных контрбанкетах, то необходимы будут дополнительные материалы – сваи, геотекстиль, стальные сетки и другие. Соответственно, потребуется провести укладку этих материалов. В общем и целом, основной недостаток здесь, как и в случае с железобетонными конструкциями, экономический.

Как уже отмечалось, технология Concrete Canvas не подразумевает проведения земельных работ, использования строительной техники и дополнительных материалов.

Способ укрепления земляного полотна довольно надежный, но опять же требующий масштабных работ по выемке грунта и по созданию основания для установки контрфорсов. Также потребуется доставить материалы, что может быть затруднено на удаленных участках железной дороги.

При использовании бетонного полотна выемка грунта не требуется. Необходимости в использовании дополнительных материалов также нет.

Потребуется сооружение фундамента на свайном или естественном основании. Этот способ может оказаться безальтернативным, поскольку обычно используется при устройстве железнодорожных насыпей на крутых косогорах, а также для поддержания трещиноватых крутых откосов скальных выемок, полувыемок и в других аналогичных случаях. То есть применение подпорных стенок может быть обусловлено рельефом местности и свойствами грунта на конкретном участке.

Если данное решение все-таки может иметь альтернативу в виде технологии Concrete Canvas, то сооружение фундамента не потребуется. Для укрепления трещиноватых крутых откосов бетонное полотно может быть использовано в комплексе с анкерными системами и металлической сеткой. Это повысит прочность защитной конструкции.

Достаточно сложная конструкция из массива дренирующего грунта, который снаружи армирован облицовочной стеной из железобетонных блоков, а внутри – металлической сеткой, геотекстилем или геосеткой. Для создания армогрунтовой стены потребуется фундамент – либо монолитный, либо составленный из железобетонных блоков. Также необходимо будет создать дренажную систему для отвода дождевой и талой воды. Если армогрунтовая стенка используется на оползневом откосе, то потребуется дополнительное укрепление сваями и шпонами, либо стягивающими элементами, анкерными системами. Армогрунтовая стена – это сложное инженерное решение. Соответственно, оно потребует значительных затрат на реализацию.

Если это решение является безальтернативным, то технология Concrete Canvas все же может быть применена. Например, бетонное полотно может быть использовано в качестве облицовки и для создания дренажной системы.

Противообвальные защитные сооружения

Как и предыдущий, этот способ усиления земляного полотна является сложным инженерным решением и может оказаться безальтернативным. Его применение обусловлено ситуацией на том или ином конкретном участке железной дороги.

Варианты применения технологии Concrete Canvas для инженерной защиты оползневых склонов рассмотрен здесь.

В качестве заключения

Если обобщить все вышесказанное, то мы видим, что технология Concrete Canvas может стать полной или частичной альтернативой большинству решений по усилению земляного полотна железной дороги. В ряде случаев она может применяться в комплексе с основным решением.

Основной эффект от применения бетонного полотна, конечно же, экономический. Если говорить о таких сравнительно недорогих решениях, как создание дернового покрова и каменная насыпка, то экономический эффект является долгосрочным. Недорогие решения являются самыми ненадежными. Это значит, что они требуют постоянных эксплуатационных расходов на ремонт и обновление, в то время как бетонное полотно никаких эксплуатационных расходов не требует, а срок его службы – не менее 50 лет.

Что касается более сложных и дорогих решений, то в каждом конкретном случае расчет отдельный. Но основной принцип таков: укладка бетонного полотна обходится значительно дешевле, чем возведение бетонных, железобетонных, каменных или иных сложных конструкций. Подсчитано, что расход материалов может быть сокращен на 90%. И, опять же, бетонное полотно не требует эксплуатационных расходов, что создает еще одну статью экономии, на этот раз в долгосрочной перспективе.

Все эти выводы уже доказаны на практике. Технология Concrete Canvas активно используется для решения различных задач на железных дорогах Великобритании, Франции, Испании, Бразилии. В начале 2017 года она была опробована и на российских железных дорогах.

Укрепление балластного и подбалластного слоев железнодорожных путей

Мероприятия по укреплению балластного и подбалластного слоёв железнодорожных путей необходимы для стабильности рельсового пути, для снижения давления на насыпной материал; для шумопоглащения.

От состояния балластного слоя зависит с какой скоростью поезд пройдёт данный участок, как долго прослужат рельсы и шпалы, на сколько затратными будут обслуживание пути и его ремонт.

Современные строительные технологии предполагают выполнение работ по укреплению с использованием геосинтетических материалов. В совокупности они позволяют достичь высокого результата.

При укреплении применяют материалы:

Геосетка для балластного слоя

Основа материала высокопрочная полиэфирная нить. Ячейки геосетки могут быть различного диаметра от 5 до 50мм. От диаметра зависит степень нагрузки, которую выдерживает сетка и другие механические характеристики.

Геосетка обрабатывается различными составами. Таким способом ей можно придать прочности, устойчивости к химикатам или добиться более высокого сцепления с другим строительным материалом.

В укреплении балластных слоёв используют двуосную сетку. Стабилизация поверхности проходит по двум перпендикулярным векторам. Повышенные динамические нагрузки уже не страшны.

Вне зависимости от материала: песка, щебня, гравия, сокращается на треть его расход, но объём и параметры насыпи сохраняются. Геосетка позволяет существенно сэкономить.

Двуосноориентированная георешётка для ЖД путей

Выполнена из лент пропилена, которые скреплены между собой в форме сот. Она прочно компенсирует всё давление, оказываемое на поверхность пути. Георешётку практически не возможно повредить, она не деформируется, не гниёт, выдерживает большие колебания температуры. Благодаря ей не смешиваются различные слои и увеличивается прочность.

Геокомпозит

В данном случае комбинация геополотна и георешётки. Применяется для укрепления не связанных между собой слоёв. Повышает срок эксплуатации пути. Позволяет использовать сыпучие материалы низкого класса. Сокращает толщину балластного слоя без потери качества.

Балластный и подбалластный слои железнодорожного пути постоянно подвергаются давлению. Их задача сбалансировать нагрузку и сделать невозможным смещение рельс и шпал. Геосинтетические материалы несут на себе эту ответственность не хуже привычных строительных материалов, а по многим параметрам, в несколько раз надёжнее и с экономической выгодой.

50.00 /м2

Шпаргалки к экзаменам и зачётам

Шпаргалки по путям и путевому хозяйству — Укрепление откосов земляного полотна

Укрепление откосов земляного полотна

Наиболее простым способом укрепления незатапливаемых откосов земляного полотна является посев многолетних трав с густой стелющейся корневой системой. При небольшом периодическом затоплении применяют одерновку откосов сплошную или в клетку, для чего предварительно срезанные куски дерна закрепляют на откосах деревянными спицами. Хорошо противостоят воздействию текущей воды древесно-кустарниковые насаждения, которые применяют при периодических затоплениях в благоприятных климатических условиях. Надежно защищают затопляемые откосы от размыва мощение камнем, каменная наброска в плетневых клетках и габионы — проволочные ящики, загруженные камнем.. Однако эти способы укрепления земляного полотна требуют больших затрат ручного труда. Прочным и надежным укреплением, позволяющим полностью механизировать изготовление и укладку, являются железобетонные плиты. Кроме того, могут использоваться гибкие железобетонные решетки и плиты, лучше работающие в условиях вечной мерзлоты и сейсмичности. Тип укрепления земляного полотна выбирают исходя из особенностей грунтов, степени затопляемости и скорости воды, наличия дешевых местных материалов, возможности механизации работ. Бровка земляного полотна в местах разлива вод должна быть не менее чем на 0,5 м выше максимальной высоты наката волны при сильных ветрах.

Особенности проектирование земляного полотна на болотах и косогорах

На болотах насыпи, их размеры и конструкция назначается в зависимости от типа болот. I типа – заполненное торфом, устойчивой консистенции, способное сжиматься, но не выдавливаться под внешней нагрузкой. При глубине болота до 4 м устраиваются насыпи высотой до 3 м с частичным вытарфовыванием. При глубине более 4м – насыпи до 3 м с полным вытарфовыванием.

Болота II типа – они имеют недостаточную несущую способность торфяной массы. В не зависимости от высоты устраиваются насыпи с полным вытарфовыванием с посадкой на минеральное дно. На расстоянии не менее 2м от подошвы насыпи с обеих сторон устраивают специальные канавы – торфоприемники, шириной не менее 2м и глубиной не менее 1 м.

Болота III типа заполнены илом или водой. Земляное полотно отсыпается на минеральное дно, а его форма имеет вид

На косогорах устраивают либо полунасыпь, либо полувыемку. У них есть банкет, кавальер и забанкетная канава

Критерии качества земляного полотна

Земляное полотно представляет собой комплекс грунтовых со­оружений, получаемых в результате обработки поверхности земли и предназначенных для укладки верхнего строения пути, обеспе­чения устойчивости пути и защиты его от воздействия атмосфер­ных и грунтовых вод. Непосредственно на поверхность земли путь не укладывают из-за наличия неровностей.

Земляное полотно должно быть прочным, устойчивым и дол­говечным, требующим минимальных расходов на его устройство, содержание и ремонт и обеспечивающим возможность механиза­ции работ. Выполнение указанных требований достигается пра­вильным выбором грунтов для насыпей и их тщательным уплот­нением, приданием земляному полотну очертаний, способству­ющих надежному отводу воды, укреплением откосов насыпей и выемок.

К земляному полотну предъявляют­ся следующие основные требо­вания:

-оно должно быть прочным (грунт должен иметь достаточное сопротивле­ние воздействию нормальных напряже­ний), устойчивым (грунт должен иметь достаточное сопротивление воздейст­вию касательных напряжений), надеж­ным (работать без отказов), долговеч­ным (иметь неопределенно долгий срок службы);

-все поверхности земляного полотна, устройств при нем и полосы отвода должны быть спланированы и защище­ны так, чтобы атмосферная вода нигде не застаивалась и был бы обеспечен максимальный ее сток в стороны или в специальные водоотводные сооруже­ния при минимальной впитываемости в грунт, а текущая вода не размывала бы откосы и основание;

-конструкции земляного полотна должны обеспечивать минимальные расходы на их устройство, ремонты и содержание при максимальной воз­можности механизации и автоматиза­ции работ.

Кроме основных, существуют экс­плуатационные требова­ния, предъявляемые к земляному по­лотну:

-оно должно обеспечивать длитель­ную эксплуатацию с минимальными отказами при пропуске современных и перспективных типов подвижного со­става при максимальных скоростях движения поездов и расчетной грузона­пряженности проектируемой железной дороги;

-быть равнонадежным по протяже­нию независимо от вида применяемых грунтов и естественного состояния ос­нования;

-быть взаимосвязанным с притрассовой автодорогой

Искусственные сооружения и их сопряжение с железнодорожным полотном

Искусственные сооружения обеспечивают возможность пересе­чения железной дорогой водных преград, других железнодорож­ных линий, автодорог, глубоких ущелий, горных хребтов, застро­енных городских территорий, а также безопасный переход людей через пути и устойчивость земляного полотна в сложных геологи­ческих и гидрологических условиях.

К искусственным сооружениям относятся мосты, трубы, тонне­ли, подпорные стены, регуляционные сооружения, галереи, селеспуски и др. При пересечении железной дорогой рек, каналов, ручьев и оврагов создают мосты или трубы.

Мост состоит из пролетных строений, являющихся основани­ем для пути, и опор, поддерживающих пролетные строения и пе­редающих давление на грунт. Эстакады создают вместо больших насыпей в горо­дах, где они меньше стесняют улицы и обеспечивают проезд и проход под ними, а также возводят на подходах к большим мостам через реки с широкими поймами при разливе воды.

Трубы применяют при пересечении железной дорогой неболь­ших водотоков или суходолов. По виду материала различают ка­менные, металлические, бетонные и железобетонные трубы.

Весьма распространены сборные железобетонные трубы из от­дельных звеньев длиной 1 . 6 м, разделенных деформационными швами. Для уменьшения сопротивления потоку воды и предотвраще­ния размывания насыпи на входах и выходах труб создают оголов­ки, расширяющиеся в направлении от трубы.

При пересечении горных хребтов вместо глубоких выемок со­оружают тоннели. Их создают и для безопасного перехо­да людей через железнодорожные пути на станциях и остановоч­ных пунктах пригородных поездов. Тоннель представляет собой искусственное сооружение для про­кладки пути под землей. Транспортные тоннели по их местораспо­ложению разделяют на горные, подводные и городские.

Для обеспечения устойчивости откосов земляного полотна на крутых косогорах, берегах рек и морей служат подпорные стены, а при подходах к большим мостам для защиты их опор от подмыва при паводках и повреждения льдом — регуляционные сооружения, состоящие из водонаправляющих груше­видных и шпоровидных дамб и траверс, откосы которых со сторо­ны реки укрепляют каменным мощением или бетонными плитами. В горах, в местах возможных обвалов, сооружают специальные галереи, а в местах возможного схода грязекаменных (се­левых) потоков — селеспуски.

Преимущества применения полиуретановых композитных составов при укреплении откосов насыпей и выемок в дорожном строительстве Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Задирака А.А.

Рассматривается задача повышения транспортно-эксплуатационных показателей оснований транспортных сооружений . Увеличение срока службы конструкций транспортных сооружений . Подробно рассмотрены и изучены способы укрепления откосов насыпей и выемок в дорожном строительстве. Изучены преимущества полиуретанового композитного состава для устройства оснований и покрытий транспортных сооружений . Рассмотрено влияние полиуретанового состава на показатели транспортных сооружений . Улучшения, происходящие с откосами насыпей и выемок автомобильных дорог, какие проблемы это предотвращает. После тщательного изучения данного процесса, обнаружили, что значительно повышаются эксплуатационные свойства конструкций автомобильной дороги. Данный состав можно эффективно применять для создания монолитной конструкцией из щебеночных и гравийных материалов.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Задирака А.А.

Текст научной работы на тему «Преимущества применения полиуретановых композитных составов при укреплении откосов насыпей и выемок в дорожном строительстве»

Задирака А.А., аспирант

Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.

ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИУРЕТАНОВЫХ КОМПОЗИТНЫХ СОСТАВОВ ПРИ УКРЕПЛЕНИИ ОТКОСОВ НАСЫПЕЙ И ВЫЕМОК В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Рассматривается задача повышения транспортно-эксплуатационных показателей оснований транспортных сооружений. Увеличение срока службы конструкций транспортных сооружений. Подробно рассмотрены и изучены способы укрепления откосов насыпей и выемок в дорожном строительстве. Изучены преимущества полиуретанового композитного состава для устройства оснований и покрытий транспортных сооружений. Рассмотрено влияние полиуретанового состава на показатели транспортных сооружений. Улучшения, происходящие с откосами насыпей и выемок автомобильных дорог, какие проблемы это предотвращает. После тщательного изучения данного процесса, обнаружили, что значительно повышаются эксплуатационные свойства конструкций автомобильной дороги. Данный состав можно эффективно применять для создания монолитной конструкцией из щебеночных и гравийных материалов.

Ключевые слова: транспортные сооружения, полиуретановый состав, укрепление и повышение свойств.

Введение. Главная задача для дорожной отрасли — это улучшение эксплуатационных показателей конструкций автомобильных дорог. К ним можно отнести прочность конструкции. Данная характеристика зависит от сроков эксплуатации и погодно-климатических условий.

Для повышения транспортно-эксплуатационных показателей ТС используют различные технологии пропитки оснований и покрытий связующим составом (вяжущим). Данный способ укрепления конструкции опирается на изучение физико-химических и механических свойств по-лиуретановых композиций. С этой целью важна такая характеристика, как сочетание высокой эластичности с широким диапазоном твердости, которые определяют великолепные свойства эксплуатации конструкций ТС.

В результате длительного воздействия ливневых и талых вод происходит разрушение конструкции откосов насыпи транспортных сооружений (например, автомобильных и железных дорог), вследствие чего образуются подмывы,

размывы и оползание откосов насыпи. Важным и необходимым мероприятием для обеспечения устойчивости земляного полотна, подходных насыпей к мостовым сооружениям и насыпей регуляционных сооружений, является укрепление откосов, которое защищает их от размыва атмосферными осадками, воздействия ветровых и фильтрующих волн [6, 7].

Ниже приведены традиционные способы укрепления откосов насыпей транспортных сооружений.

1. Укрепление откосов засевом трав. В результате засева многолетних трав образуется дерновой покров на откосе, а также закрепляется грунт корневой системой трав (рис. 1). Задача посева — это предотвращение откосов земляного полотна от негативного и разрушающего воздействия талых вод, температурных воздействий и ветра [8]. Если грунтовый откос не имеет благоприятной среды для данного способа укрепления, то откосы покрываются растительным грунтом слоем 10-15 см.

Рис. 1. Укрепление насыпи засевом трав

Недостаток. Засев трав имеет невысокую стоимость, но этот способ не обладает достаточной эффективностью. В первую очередь, из-за того, что для образования дерна требуется 1-2 года, а иногда и больше, а за данный период в результате обильного снеготаяния и интенсивных ливней происходят смывы грунта с укрепляемой поверхности [4].

2. Укрепление откосов одерновкой. При этом способе дернины укладывают горизонтальными рядами, начиная снизу от подошвы откоса к бровкам насыпей сразу по всей его длине с перевязкой швов. Закрепляют дерн деревянными

спицами (кольями) длиной 25-30 см, шириной 22,5 см. Спицы забивают на расстоянии 5-6 см от края дернины, по углам ее и вдоль краев на расстоянии 5-6 см от края дернины и не больше 40 см друг от друга (рис. 2). Лучшее время для производства работ — ранняя весна (после оттаивания почвенного слоя) и осень, а также дождливые периоды лета.

Недостатки. Возможны повреждения при транспортировке. Дороговизна. Вероятность неприживаемости.

Рис. 2. Укрепление откосов одерновкой

3. Укрепление откосов каменной наброской. Каменная наброска устраивается на откосах насыпи и регуляционных сооружений в первую очередь для их защиты от размыва и подмыва водой и разрушающего воздействия волн. Данный способ довольно прост и долговечен. Используются различные каменные наброски: камень рваный или колотый, плитчатый, изверженных метаморфических и осадочных пород, не имеющих признаков выветривания (рис. 3). Марка камня по морозостойкости и прочности определяется из СНиПа при учете условий работы климатических данных района. Крупность зависит от толщины наброски, объемной массы камня, высоты и длины волн, крутизны откоса [2, 5].

Основные достоинства крепления земляных откосов каменной наброской следующие:

— возможность механизации работ в любых метеорологических условиях и без применения фондируемых дефицитных материалов;

— возможность производить каменную наброску непосредственно в воду даже при нарастании уровня паводка или при волновых воздействиях;

— долговечность и устойчивость используемых материалов (в условиях резкого изменения температуры) против истирания наносами и размыва при больших скоростях воды;

— гибкость кладки и малая чувствительность к просадкам, так как при подмыве основания каменная наброска самопроизвольно обрушивается (опускается), прекращая дальнейший размыв;

— простота ремонта и возможность восстановления поврежденных участков крепления в период проходящего паводка или волновых воздействий.

Рис. 3. Укрепление

Недостатки. Укрепление каменной наброской хоть и имеет небольшую цену, но после зимнего периода или с течением времени щебенки или гравий может осыпаться по уклону. Также щебенки пропускают влагу в достаточной степени.

4. Укрепление бетонными и железобетонными плитами. В случае возможного интенсивного размыва водой от постоянного или периодического подтопления подходов к мостам и регуляционных сооружений, рекомендуется откосы крепить заранее изготовленными бетонными или железобетонными плитами, а в определенных условиях плитами из монолитного железобетона [6, 7].

Бетонные плиты применяют при высоте волн до 1,2 м и слабом ледоходе. Их изготавливают из гидротехнического бетона М-200, который по водонепроницаемости и морозостойкости с учетом климатических условий строительства должен удовлетворять требованиям ГОСТ 4795-

68. Кроме того, бетон должен быть стойким против агрессивного действия воды, в которой находится плита [1, 3].

Перед укладкой бетонных плит устраивают у подошвы откоса упорную призму (берму) из камня или бетонный упор, а при укреплении подтопленного откоса отсыпают на период строительства берму из камня до отметки на 0,25 м над уровнем воды (рис. 4).

Железобетонные плиты сборного укрепления на мостовых переходах применяют для защиты откосов постоянно или периодически подтопляемых насыпей, конусов и регуляционных сооружений, подверженных действию ветровых волн высотой до 1,7 м. Плиты изготавливают из гидротехнического бетона М-200 с двумя сварными сетками, располагая рабочую арматуру перпендикулярно урезу воды. В плитах толщиной 15 см арматуру принимают из горячекатаной стали класса A-I, а в плитах толщиной 20 см -класса A-I и A-II. Для подъема плит предусматривают четыре монтажных петли.

Рис. 4. Укрепление насыпи бетонными плитами

Недостаток. Очень дорогая установка, необ- укладывается на поверхность откоса насыпи и за-

ходимо большое количество тяжелой техники. сыпается щебнем. Данный способ регламентиро-

Проблемы с транспортировкой. ван ОДМ и т.п. (рис. 5)

5. Укрепление грунта георешеткой с заполнителем (щебнем или гравием). Георещетка

Недостаток. Довольно высокая стоимость материалов, по сравнению с укреплением засевом трав или каменной наброской, также более сложный технологический процесс.

6. Укрепление грунта георешеткой с заполнителем (щебнем или гравием), обработанным вяжущим материалом.

Возможны два сочетания укреплений:

1) комбинированный метод (георе-шетка+щебень+вяжущий материал на основе полиуретана). При комбинированном методе укладывается георешетка на поверхность откоса, поверх нее равномерно распределяется щебень (гравий). После равномерного распределения поверх щебня проливается вяжущее, например, материалом на основе полиуретана;

2) простое сочетание щебня с вяжущим материалом на основе полиуретана при простом сочетании на уже равномерно распределенный по поверхности откоса насыпи щебень (гравий) проливают вяжущий материал на основе полиуретана [9, 10].

После розлива на щебень вяжущего материала (на основе полиуретана) и его застывании, образуется монолитная конструкция, которая уменьшает попадание влаги в дорожную конструкцию, в результате чего увеличивается устойчивость откосов.

Материал, вяжущий на основе полиуретана — это синтетический жидкий материал, полученный путем смешивания смолы и отверди-теля. Затем образуется полиуретановый

материал — синтетический твердый материал, полученный путем отверждения раствора смолы и отвердителя (двухкомпонентной полиуретано-вой системы), которая обладает уникальными свойствами.

Данный материал имеет следующие преимущества:

— высокая прочность скрепления щебеночного слоя;

— повышенная износостойкость обработанной поверхности;

-презентабельный внешний вид верхнего слоя обработанного щебеночного покрытия;

-стабильность при частых замерзаниях и оттаиваниях;

-стойкость к агрессивным средам;

-класс горючести В1;

Способы применения полиуретана подробно изложены в стандарте организации АО «Оргсин-тезРесурс» СТО «Материал вяжущий на основе полиуретана для автомобильных дорог. Технические условия».

Вывод. Данный способ с применением по-лиуретановой реакционной смеси укрепления и ремонта откосов насыпей и выемок позволяет предотвратить дефектообразование и повысить однородность вяжущего материала в местах со-

единения зерновых элементов транспортного сооружения за счет уменьшения размеров пор (пустот).

Это объясняется тем, что при проливе вяжущего сверху под действием собственной силы тяжести в слое зернового элемента образуется каркас в виде оболочек вяжущего на зерновых элементах и вертикальных нитей из вяжущего в случайно распределенных пустотах между контактирующими друг с другом оболочками.

1. СоюздорНИИ. Руководство по строительству оснований и покрытий автомобильных дорог из щебеночных и гравийных материалов, Москва 1999. 234 с.

2. Патент N° 2479523 Российская Федерация, С04В26/16 Е01С7/30. Способ получения содержащих минералы дорожных покрытий для настилов / Момайер НИЛЬС (БЕ), Реезе Оливер (БЕ), Айзенхардт Андреа (БЕ), Леберфингер Маркус (БЕ), Момайер Хайнрих (БЕ) ; заявитель и патентообладатель БАСФ СЕ фЕ) заявл. 12.09.2008; опубл. 20.04.2013.

3. Методические рекомендации по строительству щебеночных оснований повышенной жесткости. СоюздорНИИ. М., 1978. 127с.

4. ВСН 46-83 Инструкция по проектированию одежд нежесткого типа. 101. С.

5. Пособие по строительству покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов из грунтов, укрепленных вяжущими материалами, К СНип 3.06..06-88.

6. Леонтьев В.Ю., Кокодеева Н.Е., Чижиков И.А., Кочетков А.В., Задирака А.А. Методы ремонта щебеночных конструкций, армированных объемными георешетками на конусах мостовых сооружений и откосах автомобильных дорог // Дороги. Инновации в строительстве. 2015. № 43. С.74-78.

7. Кокодеева Н.Е., Талалай В.В., Кочетков А.В., Аржанухина С.П., Янковский Л.В. Методологические основы оценки технических рисков // Вестник ВолгГАСУ. Серия: Строительство и архитектура. 2012. Вып. 28(47). С. 126-134.

8.Патент № 2492290 Российская Федерация, Е01С3/04. Способ строительства автомобильных дорог и конструкция автомобильной дороги / Ар-сеньев Дмитрий Анатольевич, Основин Евгений Владимирович; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Центральная транспортная компания". заявл. 29.12.2011; опубл. 10.09.2013.

9. ВСН 04-71 Указания по расчету устойчивости земляных откосов. 97с.

10. АО «ОргсинтезРесурс». «Материал вяжущий на основе полиуретана для автомобильных дорог. Технические условия» // Стандарт организации АО «ОргсинтезРесурс» СТО 88902325-01-2014.23с.

ADVANTAGES OF USING POLYURETHANE COMPOSITE COMPOSITIONS WITH REINFORCEMENT OF SLOPES OF EMBANKMENTS AND DEPRESSIONS IN ROAD CONSTRUCTION

The problem of increasing the transport and operational parameters of the bases of transport structures is considered. Improving the service life of transport structures. The ways of strengthening the slopes of embankments and depressions in road construction are examined in detail and studied. The advantages of polyurethane composite composition for the construction of bases and coatings of transport structures were studied. The influence ofpolyurethane composition on the parameters of transport structures is considered. Improvements taking place with the slopes of embankments and roadways, which problems prevent it. After a thorough study of this process, they found that the operational properties of the road structure were significantly increased. This composition can be effectively used to create a monolithic construction of gravel and gravel materials

Keywords: transport facilities, the polyurethane composition, the strengthening and improvement ofproper-ties.