Каталог 
ГЕОСТЕП® — проверенная технология для защиты склонов от эрозионного воздействия
Антон Гончаров, Павел Разбегаев, Hendra Hidayat
PRESTORUS LLC, PT.Geotechnical Systemindo
Защита поверхности склонов – часто встречающаяся проблема при строительстве большинства объектов дорожного, гидротехнического, железнодорожного строительства. Склоны подвергаются постоянным разрушающим воздействиям, так все откосы испытывают эрозионное воздействие осадков, откосы дамб испытывают действие потока воды и волн, льда, железнодорожных насыпей постоянные динамические нагрузки. Под воздействием такого количества нагрузок быстро разрушаются и уже само тело насыпи (сооружения) начинает деформироваться, причем данные процессы происходят очень быстро. В связи с этими многочисленными трудностями конструктивное решение защиты откосов должно быть технологичным, долговечным, простым и недорогим при монтаже и эксплуатации. По нашему мнению, таким решением являются конструкции с применением объёмных георешёток.
Однако при защите склонов от эрозионнорго воздействия объёмными георешётками зачастую возникает проблема вымывания материала заполнителя из ячеек при воздействии потока воды. Это происходит из-за расположения стенок ячеек под наклоном к горизонту. В результате после каждого сильного дождя вымытый из ячеек наполнитель накапливается у основания склона, а в ячейках образуются пустоты, поэтому ежегодно приходится проводить комплекс корректирующих работ.
Данный недостаток был устранен в новой объёмной георешётке для укрепления откосов ГЕОСТЕП®. Стенки ячеек ГЕОСТЕП® расположены перпендикулярно горизонту, поэтому материал наполнителя не подвержен осаждению из ячеек и, следовательно, не требует проведения ежегодных корректировочных работ.
ГЕОСТЕП® — это инновационный материал для укрепления, представляющий собой полимерный лист со специальными продольными разрезами, расположенными в шахматном порядке. Для удобства пользователя, ГЕОСТЕП® поставляется в рулонах. При растяжении образуется объёмная ячеистая конструкция, предназначенная для заполнения растительным грунтом или щебнем.
Типовая конструкция укрепления неподтопляемых откосов, в целом, идентична укреплению традиционными объёмными георешётками. ГЕОСТЕП® обычно укладывается по разделительной прослойке из нетканого геотекстиля, фиксируется к поверхности при помощи анкеров и заполняется растительным грунтом с последующим посевом многолетних трав.
Специалистами ПРЕСТОРУСЬ были разработаны специальные материалы по подбору параметров ГЕОСТЕП® (высота и размеры ячеек) в зависимости от крутизны.
Типовая конструкция укрепления подтопляемых откосов, аналогичным образом, идентична укреплению подтопляемых откосов традиционными объёмными георешётками. ГЕОСТЕП® укладывается по разделительной прослойке из нетканого геотекстиля, фиксируется к поверхности при помощи анкеров.
Подбор параметров ГЕОСТЕП® осуществляется в соответствии со специальными материалами, разработанными инженерами ПРЕСТОРУСЬ.
Материал заполнитель для георешётки для укрепления откосов по технологии выбирается в зависимости от скорости течения воды вдоль откосов и высоты волны.
Вместе с тем, мы не рекомендуем отказываться от применения традиционных объёмных георешёток в сложных конструкциях, таких как укрепление конусов мостов и путепроводов, укрепление поверхностей сложных и укрепления откосов повышенной крутизны (подпорные стенки).
В конструкции с объемными георешётками, применяются также следующие материалы:
Нетканый геотектстиль используется для создания разделительной прослойки в сложных грунтово-геологических условиях. По нашей практике – это почти 80% случаев. Рекомендации по геотекстилю: коэффициент фильтрации не менее 10 м/сут; прочность при растяжении при использовании щебня в качестве заполнителя – не менее 12 кН/м; прочность при растяжении при использовании растительного грунта в качестве заполнителя – не менее 4 кН/м.
Анкеры предназначены для закрепления ГЕОСТЕП® на поверхности откоса. Крепление осуществляется в соответствии с приведенной схемой: сверху и снизу модуля, анкеры ставятся в каждую ячейку; по краям модуля, анкеры ставятся через одну ячейку; по площади модуля анкеры ставятся в шахматном порядке через 1,0 – 1,2м. В качестве анкеров мы рекомендуем использовать композитные анкеры ГЕОФОРС-С®, так как они, в отличие от традиционной металлической арматуры не подвержены коррозии, что положительно сказывается на долговечности конструкции.
Скрепление смежных секций ГЕОСТЕП® возможно с помощью двух способов: традиционный метод, при помощи металлических оцинкованных скрепок, установленных через каждые 25 мм, и второй метод – при помощи крепёжных ключей ФАСТ-ЛОК®. Второй способ технологичнее, так как не требует использования вспомогательного оборудования в виде пневмостеплера и компрессора, а также обученного персонала. Кроме того, соединение с помощью крепёжных ключей ФАСТ-ЛОК® более прочное, чем соединение скрепками, что положительно сказывается на долговечности конструкции.
Для более равномерного распределения нагрузки на ячейки при укреплении высоких откосов возможно использование полимерного троса в качестве дополнительного мероприятия по повышению надежности. ПРЕСТОРУСЬ использует два вида тросов: диаметром 8 мм с разрывной нагрузкой 750 кг/см и диаметром 10 мм с разрывной нагрузкой 1000 кг/см.
Переходим к расчёту откосов, укрепленных георешётками: базовый принцип – коэффициент запаса, равный отношению удерживающих и сдвигающих сил должен быть не менее 1,25.
Сдвигающие силы представляют собой силу скольжения по поверхности. Она зависит от параметров георешетки, параметров материала заполнителя и угла заложения.
Удерживающие усилия состоят из силы трения на поверхности, удерживающего усилия от анкеров, удерживающего усилия от упора георешётки снизу откоса и удерживающих усилий от тросов (если они имеются).
Сила трения, как и сдвигающие силы, зависит от параметров георешётки, параметров материала заполнителя и угла заложения.
При расчете силы трения используются наименьшие показатели грунта: то есть, если сцепление и угол внутреннего трения заполнителя меньше сцепления и угла внутреннего трения грунта земляного полотна, то в расчете используются показатели заполнителя. Если сцепление и угол внутреннего трения заполнителя выше сцепления и угла внутреннего трения грунта земляного полотна, то в расчете используются показатели грунта земляного полотна. При использовании разделительной прослойки из нетканого геотекстиля дополнительно вводятся понижающие коэффициенты (0,6 к тангенсу угла внутреннего трения и 0,1 к сцеплению грунта).
Удерживающее усилие от анкеров зависит от параметров георешетки и количества анкеров, установленных по площади модуля. Удерживающие усилия от тросов зависят от прочности тросов и от количества тросов, протянутых сквозь секцию.
Более сложные расчеты ПРЕСТОРУСЬ выполняет в программных комплексах для геотехнических расчетов, таких как ГЕО5 (Чехия). В нашем распоряжении имеются модули по расчету устойчивости откосов, подпорных стен и осадки насыпей.
Преимущества ГЕОСТЕП® по сравнению с другими материалами:
Объемные георешетки
- ГЕОСТЕП® дешевле традиционных объемных георешеток на 20 – 30%.
- Материал заполнитель не высыпается из ячеек, что снижает затраты на эксплуатацию сооружения.
Биоматы/ Коконаты
- ГЕОСТЕП® армирует поверхность, не давая ей разрушится до прорастания травы.
- ГЕОСТЕП® можно использовать для укрепления подтапливаемых откосов и заполнять щебнем.
Геоматы/ Противоэрозионные георешетки
- ГЕОСТЕП® обладает значительно более высокими разрывными нагрузками.
- ГЕОСТЕП® можно использовать для укрепления подтапливаемых откосов и заполнять щебнем.
Сравнение стоимости укрепления 1 квадратного метра показывает, что ГЕОСТЕП® — наиболее экономичное средство для укрепления откосов.
За последнее время, ГЕОСТЕП® использовался при укреплении ряда объектов, как в России, так и за рубежом. В нашей стране мы укрепляли откосы на нескольких участках Московского Центрального кольца (новая городская электричка / линия метро), на Московской кольцевой автодороге и на перевалочном комплексе товарной нефти «Шесхарис» около Новороссийска. Последние данные мониторинга данных объектов показал, что они находятся в идеальном состоянии.
В заключение предлагаем ознакомиться с инструкцией по монтажу и укладке ГЕОСТЕП®, разработанной специалистами ПРЕСТОРУСЬ, а также посмотреть видеоролик с инструкциями по установке на YouTube-канале.
