Генеральный план и транспорт / Керамзит - будущее дорожного строительства. Зарубежный опыт.  (Прочитано 395 раз)

Керамзит - это легкий заполнитель из вспученной при быстром обжиге тёмно-коричневых глин, материал ячеистого строения, обладающий при значительной прочности малой плотностью и высокими теплоизоляционными свойствами. Предлагаем изучить зарубежный опыт по применению керамзита в дорожном строительстве на неустойчивых грунтах.



Легкий керамзитовый заполнитель благодаря своим специфическим техническим параметрам и характерным свойствам предлагается в качестве полноценного варианта везде, где в земляных конструкциях присутствует неустойчивый грунт, а также требуется уменьшение вертикального напряжения в случаях, когда необходимо уменьшить осадку и риск нарушения стабильности сооружения, или уменьшить нагрузки на опорные и подземные конструкции. Применение керамзита с этих точек зрения представляется оптимальным как с технической, так и с экономической стороны. Его можно с выгодой применить при облегчении земляных объектов дорожных сооружений, а также для фильтрационных насыпей в технологиях очистки сточных вод или в качестве изоляционных засыпок, например при засыпке энергетических коммуникаций.

Геотехническое применение керамзита в дорожном строительстве.
Применение материала, который легче грунта, при закладке наземных и дорожных сооружений, привносит новые, нетрадиционные возможности, как в области проектирования облегченных земляных конструкций, так и при реализации таких строительных проектов.  Керамзит обладает специфическими техническими параметрами и характерными свойствами. Его можно применять в земляных конструкциях везде, где требуется уменьшение вертикального напряжения в случаях, когда необходимо уменьшить осадку сооружения, уменьшить риск нарушения стабильности, уменьшить нагрузки на неустойчивый грунт или уменьшить нагрузки на опорные и подземные коммуникации.

Уже в начале 2002 г. фирма Stavební geologie провела лабораторные испытания керамзита, которые подтвердили свойства легкого керамзитового заполнителя для применения в земляных конструкциях. Результаты лабораторных измерений и последующие практические испытания в полевых условиях подтвердили предполагаемые возможности применения керамзита в геотехнике и создали базу для проектов облегченных земляных объектов, в основном на дорожных сооружениях.

Облегченная насыпь переходной области эстакады строительного объекта, Карловы Вары(Чехия).
На основании предложения и проекта фирмы Stavebnígeologie, которая осуществляет геотехнический надзор и мониторинг сооружений, была начата работа в переходной области за мостовой опорой эстакады через Ходовский поток (строительный объект возле торгового центра Теско) и построена облегченная насыпь из керамзита фракции 4-8 мм, общим объемом около 5500 м3.



Принимая во внимание то, что основание мостовых опор и переходных областей составляют неустойчивые грунты, было достигнуто значительное уменьшение нагрузки вследствие применения облегченного керамзитового заполнителя во всех слоях насыпи, действующей на опору и основание, и одновременно были значительно ограничены возможные деформации насыпи (в 2-3 раза по сравнению с применением обычных грунтов).

Уже первые результаты измерений осадки насыпи, проведенные после завершения конструкции, оказались очень благоприятными. Эти результаты подтвердили выгоды предлагаемого решения.

Другой интересной особенностью этого приблизительно 6-метрового облегченного земляного объекта является то, что верхний уровень предпоследнего слоя керамзита создает фундаментную поверхность массивных монолитных блоков. Эти бетонные конструкции из легкого керамзитобетона (объемной массой около 1800 кг/м3) были в соответствии с проектом созданы как базовые пороги порталов для монтажа сборных элементов мостового полотна эстакады. Все фундаментные блоки были после бетонирования покрыты слоем керамзита, а впоследствии и слоем грунта до рекомендуемого уровня. Подрядчиком земляных работ и изготовителем конструкции облегченной насыпи является фирма BergerBohemia, бетонирование фундаментных блоков и строительство эстакады осуществляет фирма SMPConstruction. Начало дорожного движения на участке проезда, составной частью которого является и указанное сооружение, осуществили на осень 2005 года, завершение строительства в общем объеме завершилось в 2008 году.

Строительство шоссе через торфяники(Германия).
При строительстве объездной дороги населенного пункта Эберсберг самую большую проблему с точки зрения дорожного строительства представляло строительство коммуникаций через торфяники, происходящие из ледникового периода. Так как на крайне мягком основании не разрешалось проводить никаких строительных работ, прямо на существующем основании была создана дорожная насыпь из легкого керамзитового заполнителя. Он обеспечил небольшую нагрузку на основание и в то же время стабильность насыпи.

Федеральная трасса В304 на участке длиной примерно 35 км между Мюнхеном и Вассербургом принадлежит к важнейшим коммуникациям на восток от Мюнхена. 25 000 транспортных средств ежедневно создают утренние колонны во время часа пик и во время вечерних пробок в обратном направлении. В начале мая 2006 г. было начато строительство шестикилометровой объездной дороги, расходы на которую составили 16 миллионов евро.



Торфяники как вызов.
Между тем, как первая часть строительного участка длиной 2,5 км уже была завершена и вступила в эксплуатацию, работы на восточной части были еще в полном разгаре. Строительные работы на этом участке сдерживались железнодорожными и дорожными переездами. Однако самой большой проблемой для строителей было состояние основания: между 3,7 и 5,7 километром объездную дорогу пересекает болотистая территория Лауфингер Моос. Это одно из типичных баварских торфяных болот, возникших в результате таяния альпийских ледников в конце последнего ледникового периода. Торфяник Лауфингер Моос состоит из девяти метров мягкого и насыщенного водой торфа, под которым находится слой ила толщиной примерно два метра, под которым лежит щебень и осыпь с растаявших ледников. Так как торфяник с точки зрения экологии и строительной физики является очень чувствительной системой, не могли быть проведены никакие строительные вмешательства в основание. В то же время необходимо было создать как можно меньшую нагрузку без нарушения конструкции коммуникации. Эти требования могли быть выполнены лишь при условии, что будет построена дорожная насыпь, которая до минимума уменьшит давление на площадь торфяника.



Реализация строительства.
Решение проблемы с нагрузкой при строительстве дорожной насыпи было найдено в применении керамзитового заполнителя. В результате поставки около 17 000 м3 керамзита фракцией 4/16 мм. Насыпь керамзита высотой около 0,3-1,8 метра со всех сторон была покрыта геотекстилем, который был снизу и сверху горизонтально ограничен слоями щебня толщиной 50 или 30 см. Боковые ограничения насыпи созданы слоем грунта толщиной 30 см, который покрыт завершающим слоем гумуса и озеленен. Этот состав насыпи дороги гарантирует требуемую стабильность, что и было подтверждено предписанными испытаниями с нагрузочными плитами. При применении насыпи из керамзита не нужно принимать какие-либо затратные меры для замены грунта. Тем самым сокращается время строительства, а также минимизируются вмешательство в природу. Как подтверждение прочности керамзитового основания явилось движение тяжелых строительных машин по новой трассе, которыесмогли доехать до переездов, на которых еще ведется строительство, лишь по этой дороге – и не провалились в болото. Ежедневно на строительную площадку поставлялось без проблем около 1 200 м3 керамзитового заполнителя.

Дорожные работы в Кракове(Польша).
В 2002 году технология строительства дорог с применением керамзита не была широко известна в Польше. Первый крупный проект, основанный на многолетнем опыте компании Leca в скандинавских странах, был реализован в рамках инвестиционного проекта по строительству дороги через старую мусорную свалку в Кракове.



Производитель керамзита Leca в г. Гнев столкнулся с проблемой внедрения керамзита в качестве материала для геотехнических и инженерных решений в дорожном строительстве. Располагаязнаниями этой технологии, основанными на скандинавском опыте, компания установила сотрудничество с магистром естественныхнаук Ежи Чолоневски и проектным бюро Transprojekt в Кракове. Это проектное бюро в итоге и спроектировало дорогу, проходящую через геологически недоступную область - старую мусорную свалку толщиной до 12 м. Проектная группа доверилась решениям Leca. На основании технического заключения доктора AndrzejDuszyński в научно-исследовательском центре Żmigród, было принято решение использовать керамзит в данном проекте.

Это была первая совместная работа по использованию керамзита, и она проходила не без труда. Для строительства дорожной эстакады керамзит использовался в качестве лёгкого заполнителя.Технические советники Leca представили информацию о том, что керамзит должен быть уложена слоями 0,5-1,0 м, а затем каждый слой уплотнён нагрузкой до 35-45 МПа. Первоначальные попытки уплотнения оказались не очень успешными. Бригады рабочих набираясь опыта в понимания процесса уплотнения керамзита и пришли к требуемым результатам, которые были подтверждены научно-исследовательским центром VSS.



Новаторская конструкция дорожной эстакады с применением керамзита существует уже более 13 лет и совершенно не даёт деформаций, что в свою очередь является доказательством долговечности и качества такого строительного материала, как керамзит.

К концу 2016 года Leca КЕРАМЗИТ уже использовался в десятках аналогичных дорожных проектах. Технология строительства дорог на земле с низкой несущей способностью предотвращает оседание путем применения керамзита в качестве лёгкого заполнителя. Эта технология испытана и используется во многих польских регионах. Она позволяет заменить другие дорогостоящие решения, такие как замена грунта или устройство свай.

Это всего лишь несколько примеров применения такого материала как керамзит в геотехнике. В связи состремительным развитием технологий строительства, появлением всё новых технических решений, освоением новых, ранее не тронутых, земельных участков, всё чаще начинают применяться материалы, которые 20-30 лет назад считались узкоспециализированными. Финляндия, Польша, Чехия, Эстония и ряд других европейских стран успешно применяют керамзит в геотехнических проектах уже порядка 15 лет и на протяжении этих лет результаты использования только положительные.

И это только малая толика примеров использования керамзита в дорожном строительстве в соседних с нами европейских государств. В Республике Беларусь использование керамзита в дорожном строительстве не выявлено, хотя проблемных участков дорог, например, на МКАД достаточно и используя технологии и опыт европейских стран можно избежать прошлых ошибок и не наделать новых.


www.Keramzit.by

Новости и статьи компании:

Типовые решения и рекомендации по проектированию из керамзитобетонных блоков.	Плавучая нефтедобывающая платформа Troll West на керамзитобетоне.
3D BIM модели керамзитобетонных блоков для Revit.	Огнеопасность пенополистирола. Мировой и наш опыт.
Пенополистирол - опасный материал в строительстве.	Протоколы испытания керамзитобетонных блоков.
Керамзит как лёгкий заполнитель в бетоне. Плиты перекрытия.	Керамзит - будущее дорожного строительства. Зарубежный опыт.

Еще новости и статьи компании:
Плесень в домах. Какой стеновой материал безопаснее и почему?
Блоки из арболита - рекламные мифы и нормативная реальность.
Особенности проектирования оболочки здания с почти нулевым потреблением энергии.
Зарубежный опыт применения керамзита в строительстве. Продолжение.
Зарубежный опыт применения керамзита в строительстве.
Теплый дом: какой материал для стен выбрать?