Мировой опыт укрепления склонов конструкциями на основе сетки из высокопрочной стальной проволоки

Геобругг АГ // Международный журнал «Геотехника», 1/2010

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассказывается о преимуществах и вариантах укрепления и стабилизации склонов с помощью сетки из высокопрочной стальной проволоки TECCО^®, созданной специалистами швейцарской компании «Gеоbrugg АG» в качестве альтернативы бетонным стенкам и торкрет-бетону.

В декабрьском номере журнала «Инженерные изыскания» была опубликована статья об использовании систем на основе высокопрочной стальной проволоки для укрепления естественных склонов и откосов. В частности, было рассказано о преимуществах сеточных конструкций из высокопрочной проволоки перед такими традиционными решениями, как бетонные стенки и облицовка из торкрет-бетона. Продолжая тему, рассмотрим варианты применения новой технологии на примере нескольких выполненных проектов, где заказчики отдали предпочтение использованию экономичных решений на основе представляемой технологии.

Начнем со страны с богатыми геотехническими традициями — Германии. Здесь, в местечке под названием Велен (Whelen) в связи со строительством новой дороги была произведена подрезка склона, сложенного с поверхности легким-средним суглинком с включениями гравия. Угол внутреннего трения пород составлял около 22,5°, плотность — примерно 20 кН/м³. Проектом была предусмотрена подрезка 600 м склона на высоту до 12 м с уклоном 33,7° (2:3) вместо 10°, как у природного склона (рис. 1). При следовании заложенным в проект уклонам наблюдались смещения материала как в приповерхностной части (до 1 м), так и по более глубокой поверхности скольжения. Дополнительно проектировщикам предстояло решить проблемы интенсивной эрозии на подрезанном грунтовом склоне и обеспечения дренажа в связи с выходами грунтовых вод (рис. 2).

В качестве меры по укреплению откоса была выбрана система на основе сетки из высокопрочной (с временным сопротивлением разрыву 1770 Н/мм²) стальной проволоки ТЕССО^®. Закрепленная на анкерах сетка прижималась к поверхности склона с заранее заданным на анкерах усилием, обеспечивая тем самым стабильность приповерхностного чехла отложений. На фотографии можно разглядеть лунки вокруг анкеров, сделанные специально для того, чтобы можно было максимально притянуть сетку к поверхности склона прижимными пластинами на анкерах (рис. 3). Путем использования удлиненных нагелей, которые с запасом прошли поверхность скольжения, была одновременно решена и проблема общей стабилизации оползневого блока (рис. 5).

Рис. 5

Не забыли строители и проектировщики и о решении проблем, связанных с дренажом и эрозией.

Для остановки последней под стальную сетку был подложен противоэрозионный мат и проведено озеленение. Влияние грунтовых вод было учтено при принятии соответствующих мер по дренажу, а также при выборе расстояний между нагелями. Важной особенностью сетчатой конструкции в данном случае стала ее способность гораздо лучше взаимодействовать с грунтовыми водами, чем это происходит в случае с бетонными стенками или торкрет-бетоном.

По достоинству оценили прочностные и ландшафтно-эстетические свойства системы из высокопрочной стальной проволоки ТЕССО^® и при строительстве крупного торгового центра в городе Нэшвилл (штат Теннесси, США). Здесь строительной компании требовалось подрезать склон, сложенный трещиноватыми известняками с прослоями глин. Изначально предполагалось произвести взрывные работы для формирования устойчивой стенки в массиве известняков. Однако во время взрывных работ произошло излишнее разрушение склона, что привело к формированию недостаточно стабильной ступенчатой стенки. Первым вариантом решения проблемы было сооружение бетонной стенки с отсыпкой, однако это оказалось слишком дорогим способом, и к тому же стенка занимала много места. В качестве альтернативного варианта было предложено укрепить всю поверхность торкрет-бетоном, однако местные природоохранные организации потребовали создать «зеленую» буферную зону вокруг магазина. К тому же торкрет был тоже достаточно дорогостоящим решением. В итоге в данном проекте было решено использовать высокопрочную стальную сетку для укрепления склонов, причем по-разному на двух участках: на первом — как завесу для контролируемого спуска обломков; на втором — как полноценную систему укрепления склона с озеленением (рис. 4).

Типичный проект по укреплению откоса вдоль железной дороги в городе Глазго (Шотландия, Великобритания) интересен тем, что здесь не было возможности использовать тяжелую технику для установки анкеров на труднодоступном высоком склоне. В таких случаях используются либо ручные буры, либо мини-буровые установки на раме, как показано на рис. 6.

Рис. 6

В заключении упомянем ещё один крупный проект по укреплению склона высокопрочной стальной сеткой в муниципалитете Пауло Лопес (штат Санта- Катарина, Бразилия). Здесь в 2008–2009 годах проводились работы по расширению главной связующей магистрали между южной и центральной частями страны — трассы BR-101. Во время строительства портала тоннеля Агудо Хилл (Agudo Hill) строители складировали вскрышные породы на окаймляющих склонах. В результате часть отвалов потеряла стабильность и рыхлые породы начали сползать в область строительства портала и на дорожное полотно. Было принято решение закрепить наиболее близкую к порталу часть склона торкрет-бетоном, а для остальных склонов использовать систему на основе высокопрочной стальной сетки (рис. 7).

Рис. 7

Подводя итоги, отметим очевидные преимущества описываемого способа укрепления откосов перед традиционными. Высокопрочная стальная сетка ТЕССО^®, в отличие от габионной сетки (двойного кручения) или обычной рабицы, может быть использована вместо бетонных стенок и конструкций из торкрет-бетона, позволяя в разы сокращать затраты на материал и строительные работы, а также существенно ускорять решение поставленных задач. Эта применяемая во всем мире технология сейчас только начала внедряться в России. Во многом это связанно с новизной данного геотехнического решения и неготовностью проектировщиков и строителей к ее применению. Мы надеемся, что данная статья даст представление о вариантах применения конструкций из высокопрочной стальной проволоки для укрепления грунтовых и скальных склонов и позволит российским специалистам с большей уверенностью использовать ее в текущих и будущих проектах.

Инженерная защита населения и инфраструктуры

Законченные решения, а не отдельные продукты. Gеоbrugg производит комплексные системы защиты от камнепадов, осыпей, обвалов, оползней, селевых потоков и лавин. Наши заказчики, проектировщики и подрядчики получают доступ к базе реализованных проектов и консультации по комбинированной защите территории «под ключ».

Основа: высокопрочная стальная проволока. Отправной точкой решений Gеоbrugg является высокопрочная стальная проволока. Она характеризуется прочностью на разрыв, отличными энергопоглощающими свойствами и долголетием при минимальном обслуживании. Это позволяет нам устанавливать мировые рекорды.

Наши специалисты с радостью предоставят Вам информацию по любому продукту и предложат максимально эффективное решение Ваших задач!