Керамзит в дорожном строительстве - опыт Швеции

Керамзит - это новое для нашего дорожного строительства. С 1 июля в Беларуси появились изменения в нормативной базе, которые касаются применения засыпок. Керамзит можно использовать на проблемных участках дорог, где есть просадки грунтовой насыпи. В конечном итоге это приведет к удешевлению строительства. Мировые производители сегодня разрабатывают и внедряют новые технологии использования керамзита в строительстве мостов, дамб, причалов. Получен высокопрочный бетон для сооружения плавающей платформы на арктическом шельфе, где добывается нефть. В дорожном строительстве материал применяется как подушка, которая укладывается под дорожное покрытие и снижает риск появления оползней, деформаций, а также защищает от обледенения дорожного слоя. Введение в Беларуси нового стандарта СТБ ЕН 15 372 открывает возможности для использования керамзита в подземном строительстве, строительстве автомобильных и железных дорог, мостостроении. В связи с этим мы предлагаем познакомиться с лучшим зарубежным опытом применения керамзита в дорожном строительстве.

ДОРОГА 2029, ОРЕСЬЁ (ШВЕЦИЯ).

 Керамзит эффективно уменьшает осадку и напряжение на низлежащее глинистое, болотистое основание при строительстве дорог.
  
Опыт Швеции использования керамзита в дорожном строительстве 1
Проблема и ее решение
Дороги, построенные на торфяной почве, встречаются очень часто, а с ними и проблема с оседанием. Старые методы конструирования, в том числе с использованием ростверковых оснований, ранее с успехом использовались на болотистой местности. Однако ремонт или новые слои асфальта вместе с увеличением потока движения со временем приводили к серьёзным повреждениям. Местная дорога подвергается осадке в местах пересечения с низ лежащей торфяной почвой. Для восстановления таких частей дороги, а также для предотвращения дальнейших проблем с оседанием, необходимо было снять всё дорожное полотно, слои почвы заменить на керамзит.

Почему керамзит?
Керамзит является наполнителем, который достаточно лёгок для уменьшения давления и напряжения в низ лежащих глиняных слоях почвы, и, одновременно, обладающий достаточным весом, чтобы не вызывать проблем при затоплении.

Керамзит быстро и без проблем укладывается. Дренажные свойства и высокая внутренняя пористость керамзита позволяют использовать его даже при наличии влаги в местах земляных выемок. Отсутствует необходимость содержать основание в сухом состоянии или использовать технику в местах, где торф чрезвычайно мягок. Отсыпанная керамзитом дорога может быть использована для движения технологического транспорта.
1_1.jpg 1_2.jpg
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ УННЕЛЬ, ХАЛЛАНДСОСЕН (ШВЕЦИЯ).

Гору в Халландсосен (Hallandsåsen) было тяжело пробурить для создания в ней круглого туннеля. Большое количество рыхлого грунта и каменных блоков падало вниз с верхних частей туннеля, что создавало «дополнительные полости» глубиной до 6 метров. Туннель строился с помощью сборных железобетонных элементов, которые монтировались по мере продвижения вперед. Пространство между стенками туннеля и горой необходимо было заполнить с целью предотвращения падения рыхлого грунта вниз.
2.jpg
Почему керамзит?
Керамзит с успехом может использоваться в качестве наполнителя в подобных проектах. С помощью шланга и компрессора, встроенного в автомобиль, керамзитовый наполнитель задувался в «дополнительные полости», заполняя их целиком. Керамзит прост в применении и отвечает высоким экологическим требованиям к химическим свойствам материалов, предусмотренных данным проектом.

Опыт.
Керамзит можно задуть на высоту до 100 метров, что зависит от разницы высот полости и доступности. Производительность составила примерно 1м³ в минуту. Заполнение пространства между горой и элементами туннеля прошло согласно ожиданиям, всё пустое пространство было наполнено.

УНИКАЛЬНЫЙ ДРЕНАЖ – 7 000 КУБОВ ЗА 24 ЧАСА С КЕРАМЗИТОМ.

Керамзит обладает дренажными и изолирующими свойствами, лёгким весом. Поэтому материал использовался при сооружении насыпи из керамзита на мосту Сёдра Мариехольмс (Södra Marieholmsbron) в Гётеборге (Göteborg) – вызывающем удивление проекте, который был исполнен в рекордно короткий срок.
3.jpg
Этот мост построен как важная развязка путей в Гётеборге. Целью было повышение пропускной способности, в первую очередь, для товарных поездов по железной дороге, а также уменьшение потока дорожного движения в туннеле Тингстадс (Tingstadstunneln). Проект осуществлялся компанией Сканска (Skanska MTH) как генподряд, и охватывал 1,5 километров железнодорожного моста над Сэвеон (Säveån), дорогой E45 и Гёта Элв (Göta Älv), а также прилегающие железнодорожные насыпи и три железнодорожных моста.

Мы встретили машиниста экскаватора Йоана Йоханссона (Johan Johansson) на проезде над Сэвеон (Säveån). Он работает машинистом с 2002 года через свою фирму, являющуюся субподрядчиком Сканска (Skanska).

Здесь, возле стыковки с существующим рельсовым путём в Ольскрукен (Olskroken), южнее и под мостом Партихолльс (Partihallsbron), а также на стыке с новым ферменным мостом, насыпи создавались с помощью керамзита.

– Я работаю с керамзитом с 2006 года, и даже сам сделал специальный ковш, чтобы облегчить работу с большими объёмами наполнителя. Настоящий проект, является самым крупным изо всех, с которым мне приходилось ранее работать, – говорит Йоан Йоханссон.
3_1.jpg 3_2.jpg
Сложные геотехнические условия.
Геотехнические условия создали сложности для всего проекта. Как говорят начальник геотехнического отдела Сканска и эксперт Андерсу Куллингсё (Anders Kullingsjö), вся восточная часть проектной территории характеризуется пойменными отложениями, состоящими из илистой, шламовой глины, грязи и песка.

На участке под мостом Партихолльс (Partihallsbron) имеется большая песчаная залеж с низлежащим слоем ила. При производстве подрядных работ необходимо было учитывать происходящее там оседание почвы. Исходя из этих технических условий, решением проблемы для подпоры моста стали принятые меры по сооружению свайного фундамента в сочетании с заполнением обратной засыпки керамзитом. Под мостом и в северном направлении на керамзит было заменено как можно больше грунта, с учётом необходимости поддержания стабильности на всём отрезке вверх до рельсового пути, который присоединяется перед мостом Шэран (Skäranbron), согласно Аднерсу Куллингсё. И это значило разгрузку для всего этого участка.

– С материалом очень легко работать. Вопреки некоторым предвзятым предположениям, он не рассыпается. Наоборот, легко утрамбовывается, и я никогда не испытывал трудностей при работе с ним. Если макадам и подобные материалы нелегко ложатся при трамбовке, то керамзит отлично утрамбовывается, – говорит Йохан Йоханссон.

Рекордно быстрое заполнение.
Благодаря тщательному планированию, эффективной работе экскаваторщиков и поставкам материала в срок, работа была выполнена в рекордно короткое время. – Железнодорожное движение было остановлено только лишь на девять суток, когда мы удаляли старую насыпь и отсыпали новую. «Работы по заполнению керамзитом объёмом 7 000 кубических метров были выполнены за 24 часа», — говорит Йоан Йоханссон.
В общей сложности было выкопано 11 000 кубических метров почвы. Точное планирование позволило компании Сканска (Skanska) выполнить работы на 2,5 суток ранее намеченного срока.
– Быстрая поставка и гибкая транспортировка явились предпосылками для успешной и быстрой работы. Это был уникальный проект, и я сомневаюсь, что мне ещё раз придётся в таком поучаствовать, – говорит Йохан Йоханссон.

АВТОДОРОГА–ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА E45, ГЁТЕБОРГ (GÖTEBORG).

Работы по реконструкции автодороги и железной дороги вдоль Гёта Элв (Göta Älv) были начаты несколько лет назад. Местность имеет повышенный риск к оседанию и нарушению стабильности основания вдоль берега.
4.jpg 

И авто- и железная дороги построены на глубоком слое глины. Установка железобетонных свай в сочетании с насыпями из керамзита было удачным решением в проблемных местах.

Керамзит достаточно прочен, чтобы выдержать циклические нагрузки автодорог. Использование керамзита, кроме всего прочего, позволяет уменьшить количество используемого бетона, что является экономически выгодным решением.
5.jpg 6.jpg
Выводы.
Отсутствие выявленных проблем после открытия. У жителей восточной стороны долины Гёта Элв (Göta Älvdalens) появилась теперь более надёжная дорога, улучшились условия жизни и значительно сократилось время поездки на работу. Эффективное строительство дороги было достигнуто в результате применения керамзита, который позволил подрядчику применить большой объём материала в короткие сроки.
наверх