Опыт применения технологии Terre Armee при строительстве Олимпийских объектов в Сочи

"Дорожная держава", 2014

Новый опыт

При строительстве участка автомобильной дороги «Адлер – Горноклиматический курорт «Альпика-Сервис» была использована технология Terre Armee. Об опыте ее применения рассказывает Т.З. Кудакаев, генеральный директор ООО «Алькомп-Европа».

Кудакаев Тимур Закирьянович,
Генеральный директор ООО «Алькомп-Европа»

Корр:

- Строительство сооружений из механически стабилизированных и модифицированных грунтов (или армированных насыпей «обжатого» профиля) является одной из передовых технологий в области транспортного и гражданского строительства. На сегодняшний день эта технология получила широкое распространение за рубежом. Расскажите, пожалуйста, об ее особенностях и преимуществах.

Т.З. Кудакаев:

- Данная технология применяется для строительства мостов, автомагистралей и дорог; железных дорог; устройства территории промышленных объектов; водных заграждений и дамб; защитных ограждений; общественных зданий и сооружений; сборных конструкций и сходов и пр.; в условиях пересеченной местности и тесной городской застройки. Она разработана компанией Терре Арме (Terre Armеe) и находится на стыке геотехники и строительства. Технология основана на сочетании уплотненной насыпи и геосинтетических лент (арматуры), которые соединены с облицовочными панелями.
Сборные бетонные панели используются одновременно для облицовки, укрепления стенки и предотвращения эрозии грунтового массива обратной засыпки и обеспечивают привлекательный, законченный вид конструкции. При необходимости грунты, заполняющие застенное пространство, могут быть дополнительно армированы геосеткой или геотекстилем. Заполнитель может различаться в зависимости от дренирующих и прочностных характеристик дорожного полотна, которые необходимо обеспечить.

Облицовочные панели притягиваются к полотну дороги или откосу регулярными тягами, расположенными по всей высоте и длине сооружения. Тяги крепятся к анкерным точкам с обратной стороны панели. В случае использования геосинтетической арматуры, её анкеровка в панели осуществляется через фирменное запатентованное соединение ГеоМега (GeoMega) методом протягивания через соединение с последующим обратным выпуском тяги (арматуры). Это позволяет исключить контакт геосинтетической арматуры с бетоном внутри облицовочной панели. Тяги изготавливаются из прочных материалов, стойких к коррозии (гальванизированная сталь или полимеры). Уплотненная обратная засыпка обжимает тяги со значительным трением, которое обеспечивает их прочную заделку в теле насыпи или откосе склона. Это позволяет распределять удерживающие усилия по высоте сооружения и выдерживать значительные динамические и статические нагрузки. Важным преимуществом является также то, что требования к составу и качеству грунта обратной засыпки остаются одинаковыми по всему объему насыпи.

GeoMega® – зарегистрированная торговая марка Terre Armеe Group

Поскольку нагрузки на различных участках стен неоднородны, панели могут изготавливаться с разным количеством анкерных точек. Сами панели также могут иметь разную прочность за счет внутреннего армирования. При этом внешний вид панелей остается одинаковым. Использование разных типов плит и тяг позволяет решить любые вопросы, связанные с локальной прочностью на различных участках стены.

Такая оптимизация и адаптация каждого элемента системы является основой «инженерной системы».
Конструкция, материал и способ установки панелей гарантируют отвод дренажных вод по всей высоте стенки по специальным каналам в торцах панели, которые обеспечивают выход застенной воды наружу и стекание воды к основанию стенки без образования потеков на поверхности плит, что очень важно для эстетического вида стен с большой поверхностью. Кроме того, размеры и сечение каналов позволяют компенсировать расширение воды при замерзании без воздействия на саму панель.

К преимуществам технологии TerreArmee относится следующее:

• сокращение стоимости и сроков при высоком качестве строительства за счет использования:
  • элементов заводскогоизготовления;
  • доступной дорожной техники;
  • местных грунтов.
• надежность конструкций в условиях сейсмической активности, подтопления и вечной мерзлоты;
• возможность применять решения с вертикальными откосами в условиях тесной городской застройки;
• универсальные решения для мостов, насыпей, подпорных стен и водопропусков;
• отличные декоративные свойства и разнообразие фасадных элементов;
• простой демонтаж, повторное использование элементов, рекультивация земель.

Технология Армированного грунта может быть применена как выгодная альтернатива для стен из монолитного железобетона; стен из сборных элементов > 4 м; технологий укрепления грунта геотекстилем (Tensar и Textomur); габионов.

- Несмотря на широкое распространение в мире, в России технология TerreArmee распространена крайне мало. С чем это может быть связано и чем примечателен опыт использования технологии TerreArmee в вашем проекте?

- Действительно, в России по технологии TerreArmee построено крайне мало, по моим оценкам, единицы объектов. Причина, прежде всего, в том, что у российских организаций пока нет опыта проектирования, опыта комплектации объектов, производства компонентов.

В нашем проекте технология TerreArmee применена для строительства комплекса береговых подпорных стенок из армированных насыпей обжатого типа высотой 12 метров и длиной 418 метров. Проект выполнен в рамках проектирования и строительства совмещенной автомобильной и железной дороги «Адлер – Горноклиматический курорт «Альпика-Сервис».

На данном участке железная дорога идет вдоль реки Мзымта (практически над рекой), а автомобильная дорога должна пройти вплотную к береговому откосу реки, т.е. зажата между ж/д эстакадой и склоном. Кроме того, дорогу пересекают два мощных водотока. Также к трассе примыкает оползневой склон и существующий, ранее построенный тоннель.

Типовые решения, при которых выполняется подрезка склона, в данном случае использовать невозможно, так как это может привести к разрушению действующего тоннеля. В такой ситуации необходимо использовать технологии, не требующие подрезки склона.

Предложенное решение в виде подпорных стенок из армированных насыпей работает как контрбанкет и защищает автомобильную дорогу от оползневых явлений. В силу своей конструкции стенка возводилась тремя ярусами. Подпорные стенки пропускают два водотока, пересекающих дорогу. Для защиты от обвально-скальных явлений по склону установлены сетчатые заграждения.

Таким образом, в проекте совмещены функции подпора оползневого склона, эффективный водопропуск и дренирование склоновых вод.

Решение позволяет обеспечить необходимое планово-высотное положение автодороги в сочетании с крутым (вертикальным) низовым откосом.

Объемы строительства: около 4700 м² ограждающих конструкций с армированной насыпью более 154 тысяч м³.

Условия строительства: начало работ – февраль 2012, завершение – середина мая 2013.

Отдельной сложностью было изготовление большого количества облицовочных панелей в короткий срок. Для этого на бетонном заводе панели в специальные формы заливались в три смены. Каждая панель была промаркирована и имела собственное наименование.

Монтаж осуществлялся с помощью манипулятора либо фронтальным погрузчиком (вес панелей – около 300 кг).

Качество и происхождение всех материалов контролировалось на всех стадиях, вплоть до их установки в конструкцию.

Необходимо отметить, что производство элементов заводского изготовления, технология возведения, подбор и применение приборов и датчиков контроля качества при строительстве и последующем мониторинге полностью адаптированы к российским требованиям.

Для мониторинга состояния подпорной стенки в тело насыпи были заложены опто-волоконные датчики, вплетенные в геотекстильную ткань. Датчики позволяют одновременно измерять температуру и пространственные перемещения. Температурные изменения позволяют судить о появлении протечек, которые могут приводить к эрозии почв. С помощью измерения пространственных перемещений обнаруживаются первые этапы сдвижения почвы, ее осадка или обрушение. Одновременное определение мест изменения температуры при протечках и измерение сдвижения почвы увеличивают вероятность получения первых признаков опасности.

- Есть ли альтернатива подпорным стенкам TerreArmee?

Альтернативой может быть технология с использованием буро-набивных свай, однако более высокая стоимость и необходимость применения буровой техники резко сокращает возможности ее широкого применения. При этом необходимо признать, что существуют ситуации, когда полностью отказаться от использования буро-набивных свай невозможно.

Следует также добавить, что выполнять возведение подпорных стенок TerreArmee могут даже небольшие дорожно-строительные организации, поскольку установка панелей очень проста и не требует применения дорогостоящей техники.

Беседу вела Вера Колпакова