ГРУНТОАРМИРОВАННОЕ СООРУЖЕНИЕ И СПОСОБ ЕГО ВОЗВЕДЕНИЯ
SOIL-REINFORCED STRUCTURE AND METHOD OF ITS ERECTION

Изобретение относится к строительству и инженерной защите территорий и может быть использовано при создании оснований насыпей, дамб на техногенных грунтах, подпорных берегоукрепительных сооружений, дамб, полигонов ТБО, ж/д и автомобильных трасс и т.п.
Известно техническое решение конструкции грунтоармированного подпорного сооружения, состоящего из лицевой стенки, закрепленной анкерными блоками в верхней и нижней частях сооружения. В теле сооружения уложены горизонтальные армоленты-оболочки, заполняемые по мере деформации и осадки сооружения, а также наклонные, плоские или гофрированные армоленты, заканчивающиеся оболочкой-дреной с отверстиями, заполненной сорбентом и соединенной с дренажными системами. При этом к верхнему анкерному блоку присоединено ливнеотводящее устройство, а лицевая стенка и армоленты выполнены из композитных или наноматериалов, обладающих памятью [Патент РФ 2352713 Способ создания грунтоармированного сооружения и устройства для его осуществления].
Недостатком данного технологического решения является трудоемкость укладки лицевой стенки. Причина, препятствующая получению требуемого результата, заключается в создании единой лицевой стенки.
Известен способ создания грунтармированного сооружения, включающий укладку полотнища лицевой стенкой из композитного материала с помощью передвижной опалубки для его поддержания, монтажа лент-оболочек, наклонных и гофрированных, оболочки-дрены [Патент РФ 2352713 Способ создания грунтоармированного сооружения и устройства для его осуществления].
Недостатком данного способа является трудоемкость монтажа единой лицевой стенки.
Близким техническим решением является устройство грунтоармированных конструкций из гибких лент, состоящее из армирующих лент, ограждающей поверхности, выполненной из переплетенных гибких лент, грунта, анкерного устройства, гибких петель с перфорированием отверстий грунтоармированной конструкции. [Патент РФ №2181407, Способ создания грунтоармированных конструкций из гибких лент и устройство для его осуществления].
Недостатком данного технического решения является недостаточная обеспеченность устойчивости и надежности.
Известен способ создания грунтоармированного сооружения в ограждающую поверхность, выполненную из переплетенных гибких лент, и свободным концом их придают дополнительную несущую способность путем соединения их между собой попарно. [Патент РФ №2181407 Способ создания грунтоармированных конструкций из гибких лент и устройство для его осуществления].
Недостатком данного способа является недостаточная надежность в процессе эксплуатации.
Задача данного изобретния состоит в создании грунтоармированного сооружения и способа его возведения, обеспечивающего защиту грунтового массива от разрушения, его надежность и безопасность.
Поставленная задача достигается тем, что грунтоармированное сооружение, содержащее лицевую стенку, горизонтальные и наклонные армоленты, грунтонаполняемые анкера-оболочки, причем лицевая стенка состоит из лицевых элементов, выполняемых из композитных (нано-) материалов, обладающих памятью, включая горизонтальный и вертикальный участки лицевого элемента, разрезанные от лицевых элементов или прикрепленные горизонтальные, нижние, верхние, боковые прямолинейные и наклонные армоленты, перфорированные в шахматном порядке, вводимые в грунтовый массив, а также несущие верхний и нижний многооболочечные анкера, в заполнитель которых введен сорбент для очистки собранной воды и отвода поступающих поверхностных и грунтовых вод, а верхние части грунтоармированного сооружения покрываются полимерным материалом с семенами, обеспечивающими защиту от разрушения грунтового массива. Способ создания грунтоармированного сооружения, включающий возведение лицевой стенки, анкерного устройства, раскладку армолент, при этом лицевая стенка возводится из лицевых элементов, выполненных из композитных материалов (наноматериалов), обладающих памятью, горизонтального и вертикального участков лицевого элемента, к которому прикрепляются, или разрезаются из лицевого элемента, армоленты и укладываются в грунтовый массив, причем вначале укладывают горизонтальные, затем нижние и верхние и боковые прямолинейные, и наклонные армоленты, при этом предварительно в них создаются перфорированные отверстия, а затем послойно отсыпается и уплотняется грунт, создавая грунтоармированный массив, а в приямки укладываются многооболочечные анкера с заполнителем-сорбентом, затем грунтоармированный массив покрывается полимерными материалами с семенами и укрепляются в нем приборы для ведения постоянного мониторинга.
Технический результат достигается за счет лицевых элементов, горизонтального и вертикального участков его, включая нижние, верхние и боковые армоленты, укладываемые в грунтовый массив, обеспечивающие надежность и безопасность грунтоармированного сооружения, увеличивающие удерживающую и несущую способность. Многооболочечные анкера отводят поступающие воды, предварительно проведя их очистку, охраняют сооружение от разрушения поверхностными водами в процессе эксплуатации. Полимерный материал с семенами укрепляет грунтовый массив, обеспечивает дополнительную его устойчивость.
Предлагаемое грунтоармированное сооружение иллюстрируется фиг.1-5. На фиг.1 показано грунтоармированное сооружение, на фиг.2 - нижний узел распределения, на фиг.3 - верхний узел распределения, на фиг.4 - узел распределения армолент, на фиг.5 - перфорация армолент.
Грунтоармированное сооружение (фиг.1-5) содержит лицевую стенку 1 из лицевых элементов 2 различного геометрического очертания, выполняемых из композитных материалов, предположительно наноматериалов, обладающих памятью, т.е сохраняет проектное положение в течение всего жизненного цикла, горизонтального 3 и вертикального 4 участков лицевых элементов 2 лицевой стенки 1, прямолинейных армолент 5, наклонных нижних 6 и верхних 7 армолент и боковых прямолинейных 8 и наклонных 9 армолент из композитных материалов, гибких связей 10, грунтового массива (например, техногенного грунта) 11, перфорации 12 на армолентах, грунтонаполняемых многооболочечных нижнего 13 и верхнего 14 анкеров, заполнителя-сорбента 15, приямка 16, полимерного материала 17 с семенами.
Устройство для осуществления способа грунтоармированного сооружения работает следующим образом. Лицевая стенка 1, состоящая из лицевых элементов 2, горизонтального 3 и вертикального 4 участков лицевых элементов 2, предварительно уложены и зафиксированы в приямке 16 многооболочечным нижним 13 анкером с заполнителем-сорбентом 15 и прямолинейными 5 и наклонными нижней 6 и верхней 7 армолентами, а также боковыми прямолинейными 8 и наклонными 9 армолентами, закрепленными гибкими связями 10 и имеющими перфорацию 12, причем перфорация выполняется на расстоянии не менее 0,2 длины от гибкой связи, которые принимают на себя нагрузку от грунтового массива (техногенного грунта) 11 и внешних воздействий, сохраняя проектное положение всего сооружения в целом в течение всего жизненного цикла, обеспечивая надежность и безопасность его.
Способ возведения грунтоармированного сооружения следующий: в техногенный или иной грунтовый массив 11 в подготовленный приямок 16 укладывается нижний грунтонаполняемый многооболочечный анкер 13, который состоит из нескольких оболочек, и заполняется заполнителем-сорбентом 15, который собирает, очищает и отводит поступающий водный поток в дренажную систему. После этого отсыпается песчано-гравийная подготовка, а на нее раскладывается горизонтальный 3 и вертикальный 4 участки лицевого элемента 2 лицевой стенки 1, а затем к нему крепятся или расстилаются прямолинейные горизонтальные 5, нижние 6, верхние 7 и боковые прямолинейные 8 и наклонные 9 армоленты из композитного материала (наноматериала), которые крепятся гибкими связями 10 к лицевому элементу 2 лицевой стенки 1. После этого производится отсыпка грунта, а затем под углом не менее естественного угла откоса укладываются нижние ленты 6. После чего производится отсыпка грунта и укладываются верхние армоленты 7 под таким же углом и боковые прямолинейные 8 и наклонные 9 армоленты. И после тщательного уплотнения грунта процесс повторяется. Для сбора поверхностных вод («верховодки») в верхней части его устраивается верхний 14 грунтонаполняемый многооболочечный анкер. Затем ведутся работы по природоохранному обустройству. На грунтовый массив раскладывается полимерный материал с семенами, например, «Пинемо-агро-С-500» 16, который служит для укрепления грунтового массива, обеспечивая дополнительную его устойчивость.
В период строительства и эксплуатации ведется постоянный мониторинг за сооружением, включая инструментальные исследования.