В процессе всего срока эксплуатации автомобильные дороги и железнодорожные пути подвергаются различным воздействиям, способным в различной степени нарушить целостность сооружения и повлечь технологические, экономические и социальные последствия. Причинам возникновения таких нарушений стоит уделять особое внимание еще на этапе проектирования.
ПРИЧИНЫ РАЗРУШЕНИЯ ОТКОСОВ
Существует достаточно большой перечень причин разрушения откосов дорог и сопутствующей инфраструктуры, однако все их можно объединить в четыре основные группы:
- ошибки/ просчеты на этапе проектирования или изысканий;
- смена (естественная или искусственная) условий эксплуатации сооружения;
- изменения гидрологического режима эксплуатации сооружения;
- комплексное сочетание неблагоприятных факторов.
Важным аспектом, вне зависимости от выявленных причин, является возможность относительно быстро и эффективно провести укрепление откосов автомобильных дорог и ж/д путей, чтобы восстановить работоспособность существующей конструкции.
КОНСТРУКЦИИ УКРЕПЛЕНИЯ ОТКОСОВ
На сегодняшний день существует достаточно большой перечень мероприятий направленных укрепление откосов дорог, каждый из них может иметь свои плюсы и минусы в зависимости от района строительства, степени выявленного разрушения, социальной значимости объекта и т.д. К наиболее технологичным и универсальным относится укрепление откосов дорог с помощью буроинъекционный микросвай, которые применяются в качестве нагельного крепления.
Буроинъекционные микросваи ТИТАН применяемые в качестве нагельного крепления являются одним из самых быстрых, простых и надежных способов укрепления откосов дорог любой крутизны и устройства свайных фундаментов при строительстве сопутствующей инфраструктуры. Данный метод также хорошо зарекомендовал себя при укреплении земляного полотна автомобильных дорог и ж/д путей, а также для закрепления подтопляемых насыпей.
Суть технологии заключается в том, что сборная анкерная система одновременно выполняет три функции:
- 1. Сама штанга является буровым инструментом. Для её забуривания не требуется погружать в грунт (и извлекать) ни шнеки, ни обсадные трубы, ни другой дополнительный инструмент. Для каждого вида грунта имеются на выбор подходящие буровые коронки, которыми оснащается наконечник сваи;
- 2. Трубчатые штанги ТИТАН и буровые коронки с отверстиями позволяют одновременное нагнетание цементного раствора в процессе бурения, автоматически заполняя буровую скважину со дна;
- 3. Свая наращивается с поверхности с помощью соединительных муфт дополнительными штангами до требуемой длины и остаётся в скважине в качестве армирующего элемента сваи.
СУТЬ ТЕХНОЛОГИИ ТИТАН
Технология подразумевает бурение без обсадной трубы и одновременное нагнетание цементного раствора через буроинъекционную штангу, что значительно ускоряет и упрощает процесс устройства микросвай ТИТАН в качестве нагельного крепления, это особенно важно при укреплении крутых откосов в т.ч. укреплении вертикальных откосов с дополнительными подпорными сооружениями. Конструкции укрепления откосов могут предусматривать совместное применение технологии ТИТАН с покровными металлическими сетями. Такая система укрепления откосов предназначена для предотвращения эрозии и приповерхностных оползневых процессов.
Вне зависимости от способа применения суть устройства свай, анкеров и грунтовых нагелей ТИТАН заключается в их непосредственном бурении с промывкой, как правило, жидким цементным раствором (в/ц = 0,7 -1,0) и последовательном нагнетании густого цементного раствора (в/ц = 0,4 – 0,6). Промывной цементный раствор выносит буровую крошку из скважины, проникает в окружающий корень сваи грунт, улучшает его, укрепляет стенки бурового отверстия против обрушения и создаёт плавный переход между телом сваи и грунтом. Таким образом, в зависимости от свойств грунта возможно увеличение диаметра изготовленной сваи до двойного диаметра буровой коронки. Поверхность стенок анкерных свай ТИТАН получается неровной и благодаря этому обеспечивается их хорошее сцепление с грунтом.
После того как достигается расчётная глубина сваи, буровая штанга продолжает вращаться и нагнетается густой цементный раствор, который вытесняет промывную жидкость. При этом достигается давление до 80 бар, что в слабых грунтах способствует их уплотнению, а также расширению диаметра сваи.
ВЕСЬ СПЕКТР ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ТИТАН В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
НАГЕЛЬНОЕ КРЕПЛЕНИЕ СКЛОНОВ
В холмистых и горных регионах широко распространено крепление естественных и искусственных склонов с помощью систем укрепления откосов вида «нагель+сеть». При этом технология установки и все элементы конструкции буроинъекционных микросвай, анкерных свай и грунтовых нагелей ТИТАН совершенно аналогичны. Они различаются лишь в принципе их работы и в методике расчетов. При креплении нестабильной призмы обрушения грунта нагелями образуется армированый грунтовый массив и таким образом повышается устойчивость склона. Нагельное крепление является наиболее элегантным вариантом стабилизации склонов, который позволяет избегать применения громоздких опорных и ограждающих конструкций. При этом не важно производится укрепление крутых откосов или относительно пологих дорожных откосов, параметры системы адаптируются за счет подбора шага и глубины заложения нагеля, а также параметров покровной сети.
МИКРОСВАИ И АНКЕРНЫЕ СВАИ
Малые деформационные значения микросвай ТИТАН позволяют их применение не только в качестве конструкции укрепления откосов, но и в качестве оснований мостов, эстакад и более сложных сооружений. Основания, состоящие из групп микросвай, способны воспринимать все виды, направления и значения нагрузок. В сейсмоактивных зонах фундаменты из групп “корневых” микросвай более эффективны по сравнению с массивными свайными фундаментами.
РЕКОНСТРУКЦИЯ И УСИЛЕНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ ДОРОГ И ЭСТАКАД
Технология устройства позволяет применение малогабаритных буровых установок для санации и реконструкции фундаментов эксплуатируемых дорог и эстакад. Микросваи ТИТАН широко используются как для усиления и укрепления дорожных откосов, так и для остановки прогрессирующих деформаций на сооружениях. Технология также адаптирована для укрепления откосов на временных дорогах.
КРЕПЛЕНИЕ ОПОРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Высокая жёсткость и малые деформационные значения, в сравнении с тросовыми, при активации анкера в грунте не требуется предварительное напряжение и регулярный последующий периодический контроль. Это дает возможность оставлять головную конструкцию недоступной, омоноличивая её в самой стене, в целях осуществления защиты от коррозии. За счет этого срок полезной эксплуатации возрастает.