Армированная подпорная стена, обход Одессы

Армированная подпорная стенка во время строительства объездной дороги в г. Одессе

Информация об объекте

Объект: расширение автомобильной дороги государственного значения «Обход г. Одессы», участок км 19+940 км 20+050

Место расположения: Одесская область, район железнодорожной станции Усатово

Тип сооружения: армированная подпорная стенка

Высота сооружения: свыше 7,5 м
Угол наклона лицевой поверхности: свыше 70°

Период реализации: 2007 год

Заказчик: Служба автомобильных дорог в Одесской
области, г. Одесса

Проектировщик: Одесский филиал Государственного института «Укргипродор»

Расчет армированной конструкции: Евроизол Geosynthetics

Подрядчик: «ОНУР Конструкцион», Турция

Краткое описание

Автомобильная дорога государственного значения «Обход г. Одессы» обеспечивает транспортное сообщение между южной и северной частями города, позволяя грузовому транспорту двигаться за городской территорией. Дорога объединяет несколько важных транспортных направлений, в том числе Ильичевский, Ренийский, Кишиневский, Киевский и Николаевский и обеспечивает подъезд к промышленным и торговым объектам. Значительная интенсивность движения обусловила необходимость расширения автомобильной дороги до четырех полос.

Расширение дороги предполагало строительство нового путепровода в районе железнодорожной станции Усатово. Из-за существующей застройки и ограниченной ширины землеотвода устройство традиционной насыпи с нормированными откосами потребовало бы дополнительного извлечения земель.

Для решения поставленной задачи была рассчитана армогрунтовая подпорная стенка высотой более 7,5 м с углом наклона лицевой поверхности более 70°. Основным армирующим материалом стали тканые полиэстеровые георешетки Armatex G, а для защиты лицевой части от эрозии применен геотекстиль Typar SF 40.

Принятое решение

Для формирования высокой и крутой насыпи возле нового путепровода было принято решение соорудить армогрунтовую подпорную стенку с лицевой частью, сформированной за технологией утраченной опалубки.
Основой конструкции стал послойно отсыпанный и уплотненный грунтовой массив, армированный ткаными полиэстеровыми георешетками с поливинилхлоридным покрытием:

Armatex^® G 55/30;
Armatex^® G 80/30.

Для формирования и противоэрозионной защиты лицевой поверхности конструкции применено
нетканый термоскрепленный полипропиленовый геотекстиль Typar^® SF 40

По материалам для объекта были использованы:

Armatex® G – 10 140 м²;
Typar® SF 40 – 2 340 м².

Георешетки укладывали горизонтальными слоями в тело грунтовой насыпи. Марка материала, длина армирования и вертикальный шаг между армирующими слоями определялись соответствующими геотехническими расчетами в зависимости от высоты сооружения, физико-механических характеристик грунта и расчетных нагрузок.

В нижней более нагруженной части подпорной стенки предусмотрено применение георешетки Armatex^® G 80/30, а в верхней части — Armatex^® G 55/30. Дифференцированное применение георешеток позволило распределить армировочные материалы в соответствии с уровнем расчетных усилий в разных частях конструкции.

В лицевой части армогрунтовой конструкции между грунтом и георешеткой укладывали геотекстиль. Геотекстиль Typar^® SF 40 удерживает мелкие частицы грунта внутри армированного массива, защищает лицевую поверхность от эрозионного выветривания.

Армирующие полотна у лицевой поверхности заворачивали в обратном направлении, формируя армированную оболочку каждого слоя. Такая технология позволила сформировать стойкое армогрунтовое сооружение высотой более 7,5 м с углом наклона лицевой поверхности свыше 70^°.

Расчет конструкции выполнила компания «Евроизол Geosynthetics» по заказу Одесского филиала Государственного института «Укргипродор»

Принцип работы конструкции

Неармированная почва хорошо воспринимает сжатие нагрузки, но имеет ограниченную способность сопротивляться растягивающим усилиям и деформациям сдвига. Без дополнительного армирования формирование насыпи высотой более 7,5 м с лицевой поверхностью крутизной свыше 70^° было бы невозможно без потери местной или общей устойчивости.

Включение тканых георешеток Armatex^® G в почвенный массив обеспечивает совместную работу грунтов и армирующих элементов. При возникновении горизонтальных перемещений грунта георешетки включаются в работу, воспринимают растягивающие усилия и ограничивают развитие деформаций.

Георешётки Armatex® G выполняют следующие функции:

воспринимают растягивающие усилия в теле насыпи;
повышают сопротивление грунтовому массиву сдвига;
ограничивают горизонтальные перемещения грунта;
обеспечивают совместную работу отдельных уплотненных слоев; предотвращают развитие локальных деформаций;
обеспечивают внутреннюю и общую стойкость армогрунтовой конструкции;
позволяют сформировать высокую конструкцию с крутой лицевой поверхностью.

Геотекстиль Typar^® SF 40 в лицевой части конструкции выполняет удерживающую и фильтровальную функции. Материал пропускает воду, одновременно удерживая частицы грунта внутри армированного массива. Геотекстиль предотвращает эрозию и локальное вымывание почвы через лицевую поверхность. Применение георешеток разной прочности позволило оптимизировать материалоемкость сооружения. Материал с более высокими прочностными характеристиками применен в наиболее нагруженной части стенки, тогда как в слоях с меньшими расчетными усилиями использована георешетка меньшей прочности.

Преимущества принятого решения

Армогрунтовая конструкция позволила сформировать высокую насыпь с крутой лицевой поверхностью без устройства традиционных нормированных откосов.

По сравнению с традиционной неармированной насыпью принятое решение обеспечило:

расширение автомобильной дороги до четырех полос в условиях ограниченного землеотвода;
устройство подхода к новому путепроводу в районе железнодорожной станции Усатово;
формирование подпорного сооружения высотой более 7,5 м;
формирование лицевой поверхности с углом наклона свыше 70^°;
уменьшение площади земли, занятой пятном застройки;
избегание дополнительного отвода земель;
сохранение существующей дороги у основания насыпи;
адаптацию конструкции к условиям существующей застройки;
обеспечение проектной стойкости дорожной насыпи.

В сравнении с традиционной железобетонной подпорной стенкой армогрунтовая конструкция разрешила:

использовать уплотненный грунт как основной конструктивный материал;
уменьшить расход бетона и арматуры;
минимизировать объемы работ по бетонированию;
сократить количество технологических операций;
уменьшить потребность в тяжелых грузоподъемных механизмах;
выполнять сооружение конструкции одновременно с послойной отсыпкой и уплотнением насыпи;
оптимизировать использование армирующих материалов в соответствии с расчетными нагрузками;
ускорить выполнение строительных работ.

Результат

Устройство армогрунтовой подпорной стенки позволило расширить автомобильную дорогу. «Обход г. Одессы» к четырем полосам движения и сформировать подход к новому путепроводу в районе железнодорожной станции Усатово. Благодаря применению геосинтетических материалов удалось:

построить армогрунтовую подпорную стенку высотой более 7,5 м;
сформировать лицевую поверхность с углом наклона более 70°;
обеспечить устойчивость расширенной части дорожной насыпи;
разместить расширенную насыпь в пределах доступной территории;
избежать дополнительного землеотвода;
защитить лицевую поверхность конструкции от эрозии почвы;
сократить материалоемкость сооружения;
минимизировать объемы работ по бетонированию;
увеличить жесткость армогрунтового массива;
ускорить выполнение строительных работ.

Реализованный объект стал первым в Украине примером постройки армированной насыпи такого масштаба. Выполнение проекта явилось результатом совместной работы Службы автомобильных дорог в Одесской области, Одесского филиала Государственного института «Укргипродор», компании «ОНУР Конструкцион» и «Евроизол Geosynthetics». Применяемая технология позволила соединить необходимую несущую способность и устойчивость высокой дорожной насыпи с компактностью конструкции. Армирование грунта георешетками Armatex^® G и противоэрозионная защита лицевой поверхности геотекстилем Typar^® SF 40 обеспечили комплексное решение задачи по расширению автомобильной дороги в условиях существующей застройки и ограниченного землеотвода.

Нужна консультация инженера по подбору материалов для вашего проекта?