УСИЛЕНИЕ ГРУНТОВОГО ОСНОВАНИЯ ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНОЙ ПОЛОСЫ АЭРОДРОМА БЕЛЫЙ КЛЮЧ НА УЧАСТКАХ ЗАЛЕГАНИЯ ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТОВ

Георешетки TENSAR TriAx – это высокотехнологичные, эффективные гесагональные георешетки. Их поведение значительно превышает по своим технико-эксплуатационным показателям двуосные георешетки предыдущего поколения, выпущенные по данной технологии.

Это в свою очередь дает возможность:

•  более чем на половину сократить толщину конструктивных слоев и расход минеральных материалов;

•  более чем в 10 раз увеличить интенсивность транспортной нагрузки (по сравнению с неармированным слоем);
•  сократить количество ремонтов и увеличить долговечность.

Георешетки Тенсар TriAx прошли испытания в различных государственных и иных независимых институтах по всему миру. В результате проведенных исследований были установлены коэффициенты армирования для различных условий.

Георешетки TriAx разрабатывались английской компанией TENSAR более 5 лет и предназначались в первую очередь для применения на складских терминалах портов и логистических центрах с высокими эксплуатационными нагрузками и свойственной им спецификой (перемещение транспортных средств не только по полосам движения, но и во всех направлениях, способность погрузчиков разворачиваться на одном месте и.т.п.).

Наиболее эффективным и рациональным способом увеличения прочности и надежности конструкций дорожной одежды является армирование ее трехосными георешетками Tensar TriAx 160. Совместная работа георешетки Tensar TriAx 160 и крупнозернистого материала (щебня) позволяет создать "жесткую" прослойку, которая обеспечивает равномерное распределение нагрузки как на подстилающий грунт в процессе эксплуатации конструкции (и, соответственно, не допустит возможности развития неравномерных деформаций конструкции), так и равномерное распределение нагрузок на конструкцию от нормальных и касательных сил морозного пучения (и, соответственно, снижение деформаций морозного пучения).

При этом:

•  повышается однородность и качество основания, что немаловажно для обеспечения прочности покрытия, а также и надежности его работы по всей площади;
•  исключается проникновение крупнозернистого минерального материала в нижележащие слабосвязные слои (сохранение толщины дренирующего слоя за счет исключения вдавливания щебня в подстилающий грунт);
•  обеспечиваются оптимальные условия для уплотнения минерального материала до требуемой величины, тем самым, достигаются расчетные значения его модуля упругости;
•  значительно снижается динамика накопления и величина остаточных деформаций конструкции вследствие того, что сдвигающие напряжения концентрируются не в подстилающем грунте и слабосвязных слоях конструкции, а в слое «минеральный материал – георешетка». Помимо этого, наблюдается тенденция к увеличению и концентрации непосредственно под покрытием главных горизонтальных напряжений, что свидетельствует об уменьшении коэффициента уровня напряженно-деформированного состояния конструкции.

Благодаря дополнительным диагональным связям, георешетки TriAx (в отличие от двухосных решеток), способны перераспределять напряжения во всех направлениях и распределять их на большую площадь. На рисунках (рис. 1, 2, 3, 4) представлены принципы работы данного материала в сравнении с двухосными решетками той же компании, а также эффекты выявленные при сертификации данного материала Британской транспортной лабораторией.

Рисунок 1. Круговая диаграмма

Рисунок 2. Прочность на растяжение и поведение под нагрузкой

Рисунок 3. Тест BRE

Рисунок 4. Результаты тестирования

Как видно из представленных выше графиков и рисунков эффекты от применения трехосной георешетки TriAx гораздо выше чем у двухосного материала, выпускаемого той же компанией:

1. Площадь передачи нагрузки на основание больше в 1,4-1,5 раза;

2. Накопление остаточных деформаций при многократном нагружении меньше в 1,3-1,4 раза.

Совокупность данных эффектов свойственных только георешеткам TriAx позволяет в большинстве случаев отказаться от двойного и даже тройного армирования искусственного основания без потерь их прочности.

Таким образом:

1. Конструкция дорожных одежд, армированная георешеткой Tensar TriAx 160, позволяет перераспределить нагрузки на большую площадь и снизить нормальные и касательные силы морозного пучения (и, соответственно, снизить деформации морозного пучения);

2. Эффект армирования связан, главным образом, с образованием «жесткой» плиты в результате заклинцовки щебня в ячейках георешетки и значительного уменьшения растягивающих напряжений;

3. Эффективность армирования дорожных одежд для борьбы с морозным пучением подтверждена практическим опытом;

4. Укладка георешетки производится вручную раскаткой рулона вдоль или поперек оси дорожной одежды (в зависимости от геометрических параметров автомобильной дороги) с перекрытием полотен не менее чем на 25÷30 см.

На рисунке 5 приведены варианты конструкций взлетно-посадочной полосы аэродрома Белый Ключ.

Конструкции искусственных покрытий ВПП (взлетно-посадочной полосы), соединительных РД (рулежные дорожки), перрона и их обочин приняты с учетом расчетной нагрузки, климатических условий района, гидрогеологических и грунтовых условий участка строительства, а также наличия и возможностей использования местных и привозных строительных материалов. При расчете и выборе конструкции искусственных покрытий учтены гидрогеологические и грунтовые условия площадки строительства. Часть летного поля, расположенная перед порогом ВПП, укреплена на всю ширину ВПП с целью предотвращения эрозии от струй газов воздушных судов и защиты приземляющихся воздушных судов от удара о торец ВПП на расстояние не менее 30 м. Конструкцию этой части принята аналогично конструкции ВПП.

Рисунок 5. Варианты дорожной одежды

Список литературы:

1. ОДМ 218.3.032-2013. Методические рекомендации по усилению конструктивных элементов автомобильных дорог пространственными георешетками (геосотами).

2. Распоряжение Федерального дорожного агентства от 21 марта 2013 г. № 321-р об издании и применении ОДМ 218.3.032-2013 «Методические рекомендации по усилению конструктивных элементов автомобильных дорог пространственными георешетками (геосотами)».