Плоская податливая георешетка

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении фундаментов зданий на слабых грунтах и подпорных стен. Плоская податливая георешетка включает расположенные взаимно перпендикулярно и скрепленные друг с другом гибкие ленты или пряди высокопрочного материала. На лентах или прядях одного из направлений имеются U-образные отгибы, противоположные края которых соединены связями с прочностью на растяжение, меньшей, чем у соединяемых ими лент или прядей. Технический результат состоит в повышении надежности георешетки путем защиты ее от разрыва в ходе строительства и эксплуатации сооружения благодаря податливости, то есть возможности увеличения длины при достижении заданного значения напряжений. 2 ил.

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении фундаментов зданий на слабых грунтах и подпорных стен.

Известна плоская георешётка, представляющая собой один из видов геосинтетиков, предназначенный для армирования грунтов и изготовляемый путем сварки высокопрочных лент или прядей волокон, как правило, из полиэстера или полиамида, которым не свойственна ползучесть (S. K. Shukla. Fundamentals of Geosynthetic Engineering/ S. K. Shukla, J. H. Yin. – Taylor & Francis Group, UK, 2006. – p. 4 figure 1.2; Справочник геотехника. Основания, фундаменты и подземные сооружения/ под ред. В.А. Ильичева и Р.А. Мангушева, М: Издательство АСВ, 2016. – с. 428 – аналог).

При возведении подпорной стены укладываемая послойно георешётка крепится к ней, например, путём заделки в стык между блоками (Узел соединения георешётки с блоками подпорной стенки и решетчатый соединитель, используемый в нём/ Патент РФ №2353730 С2, МПК Е02D 29/02. Опубл. 27.04.2009, бюлл. № 12; Clip-on connector to geogrid for segmental block reinforced soil retaining wall mechanical connection system/ Патент США №US 2009/0142145 А1. Опубл. 04.06.2009). Противоположный конец георешётки закладывается в грунт за предполагаемую поверхность скольжения на длину анкеровки. Одним из возможных случаев потери устойчивости подпорной стены при надёжном креплении к ней георешётки и достаточной длине анкеровки является обрыв армирующих слоёв (СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений. – Введ. 2017.07.01. – М: Минрегион, 2017. – с. 125; И.Ю. Заручевных, А.Л. Невзоров. Механика грунтов в схемах и таблицах. – М: Издательство АСВ, 2016. – с. 86).

В то же время известно, что давление грунта на неподвижную стену σho, называемое давлением состояния покоя, больше активного давления σ, возникающего при смещении стены от грунта (И.Ю. Заручевных, А.Л. Невзоров. Механика грунтов в схемах и таблицах. – М: Издательство АСВ, 2016. – с.73). Например, для песка с углом внутреннего трения φ = 32° и коэффициентом Пуассона ν = 0,32:

, где σv – вертикальные напряжения;

Из-за наличия армирующих слоёв, жёстко соединённых со стеной и надежно заанкеренных в грунте, подпорная стена является неподвижной. Её смещение возможно лишь при обрыве армирующих слоёв, что связано с потерей устойчивости всей конструкции. Ограниченное перемещение стены, например, за счет податливости георешётки, обеспечит снижение действующего на неё горизонтального давления от значения σho до σha, что позволит уменьшить массивность подпорной стены или число армирующих слоёв.

При возведении фундаментов на армированной песчаной подушке, устраиваемой в слабых грунтах, надёжная анкеровка концов полотнищ армирующего материала приводит к тому, что этот материал работает как горизонтальная мембрана, на которую действуют создаваемые фундаментом вертикальные напряжения. Обрыв георешётки приводит к быстро прогрессирующей осадке основания. Податливость георешётки, то есть её удлинение на заданную величину при достижении определённого значения растягивающего усилия, позволит добиться оптимального перераспределения напряжений в основании фундамента между грунтом и георешёткой, и предотвратить тем самым разрыв последней.

Известна плоская георешётка с датчиками, служащими для измерения растягивающих напряжений в её элементах (Sensor-enabled geosynthetic material and method of making and using the same/ Патент США №US 7975556 B2. Опубл. 12.07.2011; Chen Renpeng, Wang Yanwei, Chen Wenhua и др. Measuring geogrids stress using distributed fiber-optic sensors based on pulse-prepump-Brillouin optical time domain analysis/ World congress on advances in Civil, Environmental and Materials Research (ACEM-14), Busan, Korea, August 24-28, 2014 – аналог). В связи с тем, что ограничить нагрузку, действующую на поверхность засыпки подпорной стены или на основание фундамента в процессе их эксплуатации, как правило, невозможно, наличие датчиков не позволит предотвратить разрыв георешётки. Фактическое значение растягивающих напряжений и опасность разрыва георешетки могут быть приняты во внимание лишь при проектировании аналогичных сооружений.

Известна растягивающаяся георешётка из плоского эластичного материала, содержащая ячейки щелевой формы и одинаковой длины, расположенные рядами параллельно друг другу, которая в нерастянутом положении является плоской, а в растянутом вдоль полотна положении образует объёмную ячеистую конструкцию (Растягивающаяся георешётка. Патент РФ №2090702 С1, МПК E02D 17/20, опубл. 20.09.1997 – аналог). Георешётка растягивается в период производства работ. Образовавшаяся объёмная структура заполняется грунтом и служит для защиты откосов насыпей от водной и ветровой эрозии. Во время эксплуатации сооружения растяжение георешётки не предусмотрено.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является георешётка ПОЛИСЕТ ПС, изготовленная из лент высокопрочного материала, расположенных во взаимно перпендикулярном направлении и скреплённых сваркой (Георешётка полиэфирная ПОЛИСЕТ ПС 100/100-20 https://meaplast-perm.pulscen.ru/goods/74914684-georeshetka_ps_100_100_20_500_poliset – прототип). Недостатком георешетки является отсутствие какой либо защиты от обрыва при возрастании растягивающих напряжений, результатом чего может быть полная потеря несущей способности сооружения, возведенного с использованием армированного грунта.

Задачей изобретения является повышение надежности георешетки путем защиты ее от разрыва в ходе строительства и эксплуатации сооружения благодаря податливости, то есть возможности увеличения длины при достижении заданного значения напряжений.

Поставленная задача решается за счёт того, что в георешётке, представляющей собой плоский материал из взаимно перпендикулярных соединённых на сварке высокопрочных лент или прядей волокон, на лентах или прядях одного из направлений имеются U-образные отгибы, противоположные края которых соединены связями с прочностью меньшей, чем у соединяемых ими лент или прядей.

Конструкция плоской податливой георешётки иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан вид сверху на фрагмент георешётки в исходном состоянии, а на фиг. 2 – то же, после обрыва связей.

Плоская податливая георешётка, представляющая собой один из видов геосинтетиков, состоит из высокопрочных лент или прядей 1 и 2, расположенных взаимно перпендикулярно и скреплённых на сварке. На лентах или прядях одного из направлений имеются U-образные отгибы 3, противоположные края которых соединены связями 4. Связи 4 скреплены с лентами или прядями 1 на сварке или иным способом.

Связи 4 имеют прочность на растяжение меньше прочности на растяжение соединяемых ими лент или прядей 1. Это достигается за счёт меньшего поперечного сечения, если связи 4, ленты или пряди 1 изготовлены из одного и того же материала, или за счёт использования материала с меньшей прочностью при равном поперечном сечении указанных элементов.

Плоская податливая георешётка, размещённая в грунте засыпки подпорной стены или в основании фундамента, работает следующим образом.

По мере роста нагрузки на поверхность засыпки или на фундамент в слоях георешётки увеличиваются растягивающие напряжения. При достижении заданного значения напряжений связи 4 обрываются, отгибы 3 распрямляются и георешётка удлиняется. Это приводит к снижению горизонтального давления на заднюю грань подпорной стены от σho до σha. В основании фундамента удлинение георешётки приводит к перераспределению напряжений между грунтом и решёткой – напряжения в георешетке уменьшаются, а в грунте возрастают. В обоих случаях разрыва георешётки не происходит, чем обеспечивается сохранение устойчивости сооружений.

Наличие на плоской податливой георешётке нескольких рядов отгибов с различной прочностью связей, расположенных на заданном расстоянии друг от друга, позволяет использовать её при возведении не только подпорных стен и искусственных оснований фундаментов, но и насыпей автомобильных дорог и дамб на слабых грунтах.

Плоская податливая георешётка, включающая расположенные взаимно перпендикулярно и скрепленные друг с другом гибкие ленты или пряди высокопрочного материала, отличающаяся тем, что на лентах или прядях одного из направлений имеются U-образные отгибы, противоположные края которых соединены связями с прочностью на растяжение, меньшей, чем у соединяемых ими лент или прядей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к способу возведения дорожной одежды, и может использоваться на дорогах сельскохозяйственного назначения с малой интенсивностью движения в засушливых регионах России.

Группа изобретений относится к дорожному строительству, а именно к укреплению грунта с помощью органических и неорганических составов, используемых в строительстве дорог для стабилизации и укрепления пластичных, переувлажненных, засоленных грунтов, и способам укрепления грунтов.

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для подготовки оснований автомобильных дорог путем укрепления грунта. Укрепленный грунт для дорожного строительства содержит, мас.%: природный грунт 50-60, цемент 10-15, зола-унос 15-20, водный раствор поливинилового спирта 5-7% концентрации 1-2, вода - остальное.

Изобретение относится к области дорожного строительства. Технический результат: обеспечение эксплуатационной надежности данного участка дороги устройством «стены в грунте», гарантирующей сохранность напряженно-деформированного состояния материалов слоев основания старой дорожной одежды.

Изобретение относится к области создания конструкций устройств под основание магистрального трубопровода для преодоления болот всех типов, а также строительства трасс на вечномерзлых грунтах, и предназначено для осуществления возможности строительства магистральных трубопроводов без нарушения экологического равновесия в природе.
Изобретение относится к строительным материалам, используемым для укладки в качестве дорожного покрытия дороги IV категории, а также для сооружения насыпей земляного полотна и укрепления грунтовых оснований строительных и других площадок.

Изобретение относится к строительству и гидромелиорации и может быть использовано для осушения взлетно-посадочных полос аэродромов, автомобильных дорог и железнодорожных дорог.

Изобретение относится к области утилизации отходов промышленности теплоэнергетического комплекса, к озеленению и обустройству городских территорий. Предложены составы грунтовых смесей, содержащие компоненты в следующем соотношении, мас.% (на сухое): песок (16-48); торф (10-19); шлам химводоочистки ТЭЦ (35-59), гумусовая добавка (перегной) (7-10).

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для приготовления золоминеральных смесей, укладываемых в основания дорожных одежд.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при устройстве конструкций временных автомобильных дорог, а также площадок различного назначения.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении фундаментов зданий на слабых грунтах и подпорных стен. Плоская податливая георешетка включает расположенные взаимно перпендикулярно и скрепленные друг с другом гибкие ленты или пряди высокопрочного материала. На лентах или прядях одного из направлений имеются U-образные отгибы, противоположные края которых соединены связями с прочностью на растяжение, меньшей, чем у соединяемых ими лент или прядей. Технический результат состоит в повышении надежности георешетки путем защиты ее от разрыва в ходе строительства и эксплуатации сооружения благодаря податливости, то есть возможности увеличения длины при достижении заданного значения напряжений. 2 ил.

Наверх