Применение геосинтетических материалов для укрепления откосов земляного полотна

Для повышения устойчивости насыпи можно использовать достаточно жесткие плоские геоткани, георешетки или объемные материалы, имеющие коэффициент относительного удлинения при разрыве не более 10—15%. Применение геосинтетических материалов для повышения устойчивости откосов насыпи основано на совместной работе прослойки и грунта в зоне оползания откоса. Назначение армирующих прослоек — повышение сдвиговой прочности грунтового массива.

Для повышения устойчивости откосов полотна геосинтетических материалов укладывают в виде горизонтальных полос в подоткосной части с выводом концов за пределы кривой скольжения (рис. 12.1, а). Нижний ряд находится на 0,5 м выше низкой точки кривой скольжения, а верхний ряд на глубине не менее 1,0 м от верха дорожной одежды. Промежуточные ряды располагают равномерно между верхними и нижними полотнищами с шагом 0,5—0,7 м.

Повышение устойчивости и одновременно защита грунта подоткосной части от суффозии могут быть достигнуты при заключении грунта в обоймы из геотекстиля (рис. 12.1, б).

Армирование откоса позволяет повысить его крутизну от 45° до 70−88°.

Рис. 12.1. Конструкция усиления откосов земляного полотна геосинтетическими материалами:

а — армирование откосов горизонтальными полосами из геосинтетических материалов: б — армирование откосов с образованием обойм из геосинтетических материалов и грунта; 1 — горизонтальные полосы из геосинтетического материала; 2 — горизонтальные полосы из геосинтетического материала с образованием обойм; 3 кривая скольжения; /, — длина заделки геосинтетических полос за пределами кривой скольжения; А — расстояние между армирующими прослойками;

h — высота насыпи Проверка устойчивости откоса выполняется по методу круглоцилиндрических поверхностей с нахождением положения самой невыгодной кривой скольжения, имеющей наименьший коэффициент устойчивости (см. параграф 10.4).

Требуемое значение коэффициента устойчивости назначается в зависимости от капитальности сооружения по действующим нормативным документам.

Момент удерживающих сил определяется по формуле.

где Р_доп — расчетная прочность на растяжение гсосинтетического материала; п — количество слоев геосинтетического материала.

/(опускаемую (расчетную) прочность геосинтетической прослойки Р_ДШ1 подбирают по величине Р_р, используя формулу где кратковременная прочность на растяжение, определяемая в лабораторных условиях при нормированной скорости нарастания деформации; /1, — коэффициент снижения кратковременной прочности на растяжение от ползучести при длительном приложении нагрузки, равный 0,5—0,8 в зависимости от вида полимера; Л₂ — коэффициент, учитывающий механические повреждения структуры материала при транспортировке и производстве работ, равный 0,95; Л₃ — коэффициент, учитывающий наличие стыков и швов, равный 0,8; А_л — коэффициент, учитывающий воздействие атмосферной среды (ультрафиолетовое излучение), равный 0,90; Л₅ — коэффициент, учитывающий воздействие агрессивных (химических) сред, равный 0,90; Л₆ — коэффициент, учитывающий биологические воздействия (микроорганизмы), равный 0,90; Л₇ — коэффициент, учитывающий температурные воздействия, равный 0,90; у — коэффициент запаса, зависящий от типа конструкции и действующих нормативных документов, а также от достоверности закладываемых в расчет данных по свойствам геосинтстического материала, действующим нагрузкам и геометрии самой конструкции, принимается равным 1,25—1,40.