ДРЕНАЖНАЯ СИСТЕМА В ОСУШАЕМОЙ НАСЫПИ

Область техники
Полезная модель относится к области строительства автомобильных дорог (укрепления насыпных сооружений), а именно к дренажным системам, и может быть использована при возведении новых сооружений и при ремонте или реконструкции старых дорог.
Уровень техники
Известно использование объемных георешеток для строительства указанных сооружений. Георешетка представляет собой конструкцию из синтетических лент, скрепленных в шахматном порядке между собой с помощью сварных швов таким образом, что при растяжении в поперечном направлении они образуют сотовую конструкцию. Такие георешетки используют в конструкции дорожных одежд для усиления слабых оснований и для объемного армирования грунта с целью восприятия растягивающих усилий. В качестве заполнителя используют щебень, песок, супесь, суглинок и т.д. Физический эффект от применения известной георешетки заключается в повышении прочности конструкции за счет объемного армирования с восприятием растягивающих напряжений через стык известной решетки. Известно использование объемных георешеток совместно с синтетическим материалом (см. например RU 74646, 10.07.2008). Однако применяемые рулонные синтетические материалы, используемые для устройства дренажных прослоек, должны одновременно иметь хорошие фильтрационные свойства и высокую разрывную прочность. Как правило, требуемыми прочностными характеристиками обладают тканые синтетические материалы, а необходимую фильтрацию лучше обеспечивают нетканые материалы. То есть, возникает необходимость одновременного применения двух типов геосинтетического материала, что резко увеличивает стоимость строительства.
Из уровня техники также известен дренажный слой в осушаемой насыпи, выполненный в виде георешетки (см. RU 2221111 С2, кл. E02D 17/20, публ. 10.01.2004). Данная конструкция включает продольные пластины, соединенные в поперечном направлении анкерами, имеющими в поперечном сечении криволинейную форму предпочтительно с дренажными прорезями и образующими открытую поверхность в виде полости для отвода, поступающей снизу и/или сверху воды. Причем анкеры выполнены в виде вставок криволинейной формы и пластин, посредством которых она путем сварки или скрепляющими элементами закреплена к продольным пластинам. Георешетка в зоне расположения анкеров может быть покрыта нетканым синтетическим материалом. Известная конструкция позволяет укреплять различные насыпные грунтовые сооружения. Из недостатков можно отметить: высокую трудоемкость, сложность при строительстве и невысокие дренирующие свойства.
Раскрытие полезной модели
Задачей настоящей полезной модели является повышение срока службы, защита склонов от оплывания сезонно оттаивающего слоя и от термоэрозии, увеличение стабилизирующих свойств насыпи, защита придорожной полосы от продольной вдольтрассовой термоэрозии и увеличение механической прочности.
Технический результат заявленной полезной модели заключается в улучшении водоотвода дренажной системы.
Указанный технический результат достигается за счет того, что дренажная система включает насыпь из грунта, водоотводный канал, выполненный в насыпи, первую пространственно полимерную решетку (далее ППР), размещенную в теле насыпи между слоями нетканого синтетического материала на глубине, достаточной для обеспечения дренажа насыпи, причем первая ППР совмещена с водоотводным каналом, и заполнена дренирующим материалом в виде щебня или смеси щебня и торфа, и вторую ППР, уложенную на поверхности водоотводного канала через слой синтетического нетканого материала и закрепленную на указанной поверхности анкерами, при этом вторая ППР заполнена щебнем или бетоном, причем первая и вторая ППР растянуты с образованием ромбовидных ячеек.
Кроме того, указанный технический результат достигается в частных формах реализации полезной модели за счет того, что
- дренирующий материал, заполняющий первую ППР, имеет фракцию от 0,02 до 0,04 м.
- стенки ячеек второй ППР выполнены текстурированными.
- в стенках ячеек второй ППР выполнены дренажные отверстия.
- расстояние между дренажными отверстиями t, определяется из соотношения: t=k×d, где d - диаметр дренажных отверстий, k - коэффициент заполняемости стенок дренажными отверстиями, выбираемый из диапазона от 1,43 до 5,27,
- через ячейки второй ППР пропущен по меньшей мере один полимерный или металлический трос, закрепленный на краях ППР анкерами.
Приведенная конструкция дренажной системы обеспечивает наиболее эффективную защиту от размыва (успешно выдерживает воздействия интенсивного потока поверхностных вод), а также повышенной жесткостью при изгибе, сопротивлением гидростатической подъемной силе. При этом сопротивление эрозии ППР с дренирующим заполнителем повышается без потери присущей данной конструкции гибкости.
За счет использования второй ППР, заполненной щебнем или бетоном, уложенной на поверхность водоотводного канала, через подстилающий подслой из нетканого синтетического материала обеспечивается:
- улучшенный отвод воды по поверхности насыпи,
- предотвращение вымывания мелкой фракции грунта,
- долговечная защита насыпи, подверженной воздействию высоких гидравлических и механических напряжений;
- высокая гибкость слоя и способность воспринимать локальные сдвиги грунтового массива;
- хорошее механическое сцепление между заполнителем и стенкой ячейки ПНР.
Таким образом, вся совокупность существенных признаков полезной модели обеспечивает улучшение водоотвода дренажной системы.
Перечень чертежей
На фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемой системы;
На фиг. 2 изображен общий вид ПНР с перфорированными стенками.
Осуществление полезной модели
Дренажная система включает насыпь 1, в которой выполнен водоотводный канал 2, первую ППР 3, заглубленную в грунт насыпи 1, и размещенную между слоями нетканого синтетического материала 4 (геотекстиля), а также вторую ППР 5, уложенную на поверхность водоотводного канала 2, через подслой геосинтетического материала 4.
Первая ППР 3 заполнена дренирующим материалом в виде щебня или смеси щебня и торфа (предпочтительно фракции от 0,02 до 0,04 м), и образует сливной канал 6 совмещенный с водоотводным каналом 2. Вторая ППР 5 закреплена на поверхности водоотводного канала 2 посредством анкеров 7 и заполнена щебнем или бетоном. Предпочтительно, через вторую ППР 5 пропущен по меньшей мере один полимерный или металлический трос 8, закрепленный на краях второй ППР 5 анкерами 7.
ППР 3 и 5 (георешетки) выполнены из полимерных лент и растянуты при укладке с образованием ромбовидных ячеек. Предпочтительно, стенки ПНР 3 и 5 выполнены текстурированными и имеют дренажные отверстия (см. фиг. 2), что обеспечивает дополнительную фиксацию заполнителя в ячейках. Расстояние t между указанными отверстиями определяется из соотношения: t=k×d, где d - диаметр дренажных отверстий, k - коэффициент заполняемости стенок дренажными отверстиями, выбираемый из диапазона от 1,43 до 5,27.
Перед монтажом заявленной системы проводят подготовку поверхности. Поверхность должна быть ровной без видимых резких углублений, размер комьев грунта не должен превышать 5-10 см в диаметре. Первую ППР 3 размещают в насыпи 1 в процессе укладки она растягивается до образования ромбовидных ячеек. ППР 3 заполняют дренирующим материалом, оборачивают нетканым синтетическим материалом 4 (геотканью) и производят засыпку грунтом насыпи 1 таким образом, чтобы ППР 3 находилась в теле насыпи 1, на глубине достаточной для обеспечения дренажа.
Вблизи торца установленной ППР 3 искусственным путем сооружают водоотводный канал 2 в виде траншеи, располагают на его поверхности нетканый синтетический материал 4, а сверху устанавливают вторую ППР 5. Через отверстия, выполненные в ячейках ППР 5, пропускают армирующие тросы 8 по всей ее длине, и закрепляют к грунту металлическими анкерами 7. Причем вторую ППР 5 монтируют таким образом, чтобы осуществлялось взаимодействие с первой ППР 3 с образованием сливного канала 6, обеспечивающим отвод воды в канал 2.
Таким образом, предлагаемая система обеспечивает улучшение дренирующих свойств насыпи.