Укрепление грунтовых оснований, защита откосов и насыпей с помощью геобоксов и биоматов

Применение технологий по стабилизации грунтов в основании насыпи при строительстве автомобильных дорог экономически и технологически оправдано. Прежде всего, это позволяет сделать  уменьшить стоимость работ и сделать дорогу качественно. Данная технология повышает прочность и водостойкость основания автомобильных дорог, увеличивает ее несущую способность.

Каким образом, с помощью каких технологий и материалов осуществляется стабилизация грунта, расскажем  далее.

Для обеспечения формируемых грунтовых оснований необходимой несущей способностью эффективно применяются геобоксы, производимые ООО «НПО «Промкомпозит».

Геобоксы – это изделия, имеющие пространственную ячеистую структуру, изготавливаемые из сверхпрочных тканей, заполняемые сыпучим грунтом (щебнем, гравием, песком и т. д.) и применяемые для укрепления грунтовых оснований. Их использование особенно актуально при ведении дорожно-строительных работ в труднодоступных районах Крайнего Севера,  сейсмоопасных районах, на слабых и болотистых грунтах, где остро стоит проблема укрепления грунтовых оснований.

Область применения геобоксов:

– насыпи под создаваемые автомобильные дороги и железнодорожные пути;

– грунтовые основания под сооружаемые временные автодороги, разворотные площадки, съезды с основной дороги, посадочные вертолетные площадки и т. д.;

– грунтовые основания, необходимые при строительстве объектов производственного назначения, имеющих значительные линейные размеры.

Наиболее эффективно использование геобоксов в сложных грунтовых условиях:

–  вечной мерзлоты;

–  на сезонно-подтапливаемых площадках;

–  на болотистой местности;

–  в сейсмоопасных районах;

–  при наличии слоистых глиняно-торфяных оснований.

Принципиально важным является использование при производстве геобоксов качественных высокопрочных материалов (см.табл.), обеспечивающих прохождение по сооружаемым вдольтрассовым проездам большегрузных автомобилей и специальной техники. ООО «НПО «Промкомпозит» применяет исключительно полиэфирные ткани с рабочим диапазоном температур от минус 60 °С до 40 °С.

Такие материалы обеспечивают долговечность конструкции, ее устойчивость к воздействию агрессивной окружающей среды и  значительным динамическим нагрузкам.

Для установки геобоксов используют специальные монтажные рамы, позволяющие достаточно быстро произвести установку и заполнение изделия грунтом. Одна рама рассчитана на установку не менее 400 геобоксов.

Следует отметить, что установка геобоксов возможна круглогодично, вне зависимости от погодных условий. Комбинирование с различными типоразмерами, свободная укладка их в несколько рядов и слоев, совмещение с другими материалами и изделиями делают геобоксы достаточно универсальной конструкцией.

Практика применения геобоксов в нефтегазовом комплексе при сооружении вдольтрассовых проездов показала их высокую эффективность, которая нашла свое отражение в сокращении сроков строительства, снижении стоимости работ и повышении качества дорожного покрытия.

Наши изделия сертифицированы и защищены патентом.

ООО «НПО «Промкомпозит» имеет значительный опыт поставок геобоксов на объекты магистральных нефтепроводов «Заполярье – Пурпе» и «Куюмба – Тайшет» а также на  предприятия системы ОАО «АК «Транснефть».

Таблица 1

Физико-механические характеристики материалов, применяемых для изготовления Геобоксов

Показатель	Значение
Поверхностная плотность, г/м²	310±10 %
Толщина при нагрузке 2,0 кПа, мм	0,56±0,1
Разрывная нагрузка в продольном направлении, не менее, кН/м	100
Разрывная нагрузка в поперечном направлении, не менее, кН/м	90
Относительное удлинение при разрыве, не более, %,	30

 Для защиты откосов и грунтовых насыпей от эрозийных процессов активно применяются биоматы.

Применение биоматов особенно эффективно в сложных природных условиях  Крайнего Севера, где природная среда особенно чувствительна к внешним воздействиям и происходящее полное или частичное уничтожение растительного покрова крайне резко активизирует процессы водной и ветровой эрозии, оврагообразования. Особенно подвержены эрозийным процессам лишенные растительности грунтовые поверхности откосов насыпей автомобильных и железных дорог, общепланировочных насыпей, карьеров, трасс трубопроводов.

Производимые ООО «НПО «Промкомпозит» биоматы сертифицированы, защищены патентами и представляют собой геокомпозитные материалы достаточно сложной структуры:

– основу составляют льняное полотно (100 % натуральное без синтетических примесей, в отличие от аналогов) и специальная многослойная бумага;

– между ними – смесь семян многолетних растений (подобранная исходя из местных климатических и почвенных условий), органоминеральные удобрения и при необходимости (в зависимости от условий) специальные добавки (торф, бактерии, влагоудерживающие, осушающие);

– снизу и сверху – специальная биоразлагаемая сетка.

Использование биоматов позволяет восстанавливать почвенно-растительный слой в течение первого летнего сезона без укладки плодородного слоя почв и последующего досева трав, что упрощает проведение строительных работ и технической рекультивации, снижает их стоимость и стоимость эксплуатационных расходов.

Первое время, в период развития растений, биоматы, армируя грунтовую поверхность, выполняют все защитные функции, предотвращая эрозионные процессы. В течение 2–3 лет образуется равномерный травостой с обильной корневой системой, которая, проникая глубоко в почву, связывает грунт и образует дернину, при этом биоразлагающаяся часть основы усваивается в почве. Формируемый дерновый покров обладает высокой механической прочностью как по горизонтали, так и по вертикали. Кроме того, улучшается водный режим почвенно-грунтового слоя, повышается устойчивость склонов и откосов к эрозии.

По принципу своей работы биоматы ни в чем не уступают таким синтетическим материалам, как геоматы. При этом биоматы, в отличие от них, дешевле, проще в укладке и надежнее в эксплуатации, поскольку, как правило, из геоматов с течением времени происходит вымыв заполнителя и, как следствие, понижается уровень защиты грунтовых поверхностей от эрозии. Биоматы, укладываемые на грунтовую поверхность, играют роль фильтра, не позволяя водному потоку осуществлять вынос грунтовых частиц.

Сравнивая выпускаемые нами биоматы с аналогичными продуктами других производителей, следует отметить их неоспоримые преимущества:

– органическая основа   делает их экологически безвредными;

– в  них уже присутствуют семена и минеральные удобрения, специально подобранные под определенные почвенные и климатические условия,

– применение влагоудерживающих компонентов способствует улучшению водного режима почвенно-грунтового слоя, повышению устойчивости склонов и откосов к эрозии;

– конструктивные особенности   позволяют  выдерживать повышенную разрывную нагрузку (более 4 кН/м, что более чем в 1,5 раза больше, чем у аналогов, что обеспечивает эффективное использование биоматов на склонах и откосах),

– применение в основе специальной многослойной бумаги позволяет значительно ускорить процесс  всхожести семян;

–  достаточно просты в укладке и в дальнейшем не требуют специального ухаживания;

–  более экономичны при транспортировке, хранении и укладке.

Биоматы ООО «НПО «Промкомпозит» хорошо зарекомендовали себя в сложных природных условиях на объектах «ТНК-ВР», Газпрома, Роснефти, Транснефти, «НОВОТЭКа», а также при благоустройстве территорий в Красноярском, Краснодарском краях, Республике Татарстан.

Их использование позволило:

         – значительно (до 30 %) сократить сроки выполнения работ и производить работы практически круглогодично, что особенно важно в северных регионах;

         – производить работы на достаточно крутых поверхностях, обеспечивая их устойчивость, без широкого использования машин и механизмов;

         – гарантировать высокое качество рекультивации и защиту от эрозионных процессов.

М. Е. Рабинер, заместитель генерального директора,

А. П. Грода, менеджер департамента геокомпозитных материалов