Сборно-монолитные укрепления из синтетических материалов и автомобильных покрышек

Конструкции укрепления из синтетических текстильных материалов (СТМ) могут выполнять защитные или несущие функции. Такие конструкции целесообразно комбинировать с другими типами укрепления: защитными слоями, решетчатыми конструкциями, посевом трав и т.п.

Конструкции из СТМ в виде сплошных покрытий предназначены для защиты от размывов не только откосов, но и обочин, с которых нередко начинается размыв.

Для этих целей верхний край полотнища СТМ должен быть выведен на обочину и закреплен под дорожной одеждой, а нижний край - у подошвы откоса.

В качестве варианта данной конструкции возможна укладка C Т M только в пределах обочин и бровки насыпи плюс 0,5-1,0 м по откосу. Для засыпки защитного слоя могут быть использованы различные материалы: морозостойкие неусадочные грунты, растительный грунт, гравийно-песчаные или торфопесчаные смеси.

Высокая прочность и устойчивость к истиранию некоторых материалов позволяют осуществлять укладку и даже наброску непосредственно на них камней массой до 0,9 т.

В качестве обратных фильтров на откосоукрепительных сооружениях используют различные ткани из нейлона, полиэтилена, поливинилхлорида и т.д.

Для укрепления откосов пойменных насыпей используют синтетические нейтронные материалы и полимерные сетки [ 19].

В качестве синтетического нетканого материала применяют дорнит Ф-2 и полимерную сетку с ячейками размером 4 мм и нитью толщиной 2 мм. Прочность на разрыв сетки составляет 5-8 МПа.

Значительная прочность защитных синтетических материалов и их фильтрационная способность создают предпосылки к их высокой работоспособности на откосах насыпей в районах с суровыми природно-климатическими условиями.

Полосы дорнита закрепляют на откосе деревянными кольями или прорастающими ивовыми черенками (рис. 27).

Стоимость укрепления откосов дорнитом 4 р/м², укрепления полимерной сеткой - 2,8 р/м².

В песчаных пустынях Казахстана земляное полотно возводят из мелких несвязных (барханных) песков. При отсутствии надлежащей защиты на откосах насыпей из таких песков образуются эрозионные деформации. Они сопровождаются разрушением обочин на ширину до 1,5-2 м, что представляет большую опасность для движения транспортных средств [ 20].

Для обеспечения устойчивости неподтапливаемых откосов насыпей из мелких песков на участках образования сосредоточенных размывов их укрепляют:

пропиткой поверхности песка битумной эмульсией или высокосмолистой нефтью (рис. 28);

нетканым синтетическим материалом дорнитом;

решетчатыми конструкциями из сборных элементов.

Рис. 27. Комбинированная конструкция укрепления откосов с использованием дорнита и растительного грунта:
1-диагональные обрешетки из дорнита: 2-растительный грунт толщиной 10-15 см; 3-прослойка из дорнита; 4-колья деревянные или ивовые черенки

Рис. 28. Схема поперечной укладки нетканого материала:
1-защитный слой; 2-нетканый материал; 3-шпильки

При неблагоприятном сочетании климатических факторов и чувствительности грунтов откоса к процессам физико-химического выветривания устраиваются совмещенные термогидроизоляционные покрытия [ 21]не на полную высоту откоса, а на 1,5-2 м меньше (рис. 29).

Рис. 29. Схема устройства термогидроизоляционного покрытия на откосе:
1-поверхностное укрепление; 2-теплоизоляционный слой

Откосоукрепительные сооружения из использованных автомобильных шин. Утилизация шин является актуальной проблемой, так как они не распадаются в естественной среде, полностью не сгорают, при их сжигании в атмосферу попадают вредные вещества.

Применение использованных автомобильных шин в качестве основной строительной конструкции дает возможность возводить откосоукрепительные сооружения, отличающиеся низкой стоимостью, незначительными затратами труда и материалов.

Эластичность шин столь высока, что они способны деформироваться на 30% без остаточных деформаций и без значительного нарушения структуры материала. Именно поэтому они длительное время сохраняют гибкость и прочность даже при неблагоприятных условиях эксплуатации.

В качестве крепежных материалов для модулей из шин и тюфяков не рекомендуется использовать металлические негальванизированные канаты из-за быстрой их коррозии, синтетические и натуральные канаты - из-за их перетирания в абразивной среде в течение короткого времени. В пресной воде следует применять крепления из конвейерной ленты, скреплённой нейлоновыми болтами, а в морской среде - из конвейерной ленты, скрепленной гальванизированной сваркой цепью диаметром 12,7 мм и более.

Модули из шин вследствие неровной поверхности обладают значительными волногасящими свойствами по сравнению с каменной наброской или откосоукрепительным сооружением из бетонных плит.

Врезая откосы в узкую скальную выемку, рекомендуется придавать им ярусную форму и на каждой ступени укладывать слой грунта с тем, чтобы в дальнейшем нарастить на нем траву, а иногда и мелкий кустарник. Такое устройство откосов (рис. 30) обеспечит хорошую освещенность дороги и надежную прочность откосов [ 22].

Ярусные откосы выемок в большинстве случаев предпочтительнее обычных гладких при приложении автомобильных дорог в горных условиях.

Рис. 30. Варианты (I и II) откосов ярусной формы