В ПНИПУ выяснили, как предотвратить опасные грунтовые оползни в городе
Оползни вызывают разрушения и аварии жилых и производственных зданий, что приводит к экономическому ущербу и к гибели людей. Для повышения устойчивости насыпей широко применяется армирование строительными геосинтетическими материалами, например, геоячейками, георешеткой и геотекстилем. Но в некоторых случаях, например, при сильных динамических нагрузках или сезоннопромерзающих грунтах, они не обеспечивают нужную устойчивость склона. Ученые Пермского Политеха выяснили, стоит ли заменять геосинтетик альтернативой — бетонными монолитными плитами.
Исследование опубликовано в журнале «Геотехника Беларуси: наука и практика». Материалы международной конференции. Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Анализ устойчивости насыпей – важная задача гражданского и промышленного строительства. Это особенно актуально в местах, где большое количество зданий и сооружений располагается вдоль оврагов, склонов долин рек, откосов транспортных магистралей. Именно в таких местах чаще всего сходят оползни, а сток поверхностных вод не всегда бывает организован.
Чтобы сократить количество чрезвычайных ситуаций, строители укрепляют склоны подпорными стенами с использованием геосинтетических материалов. Геосинтетик – это материал, в составе которого есть синтетические полимеры (полиэтилен, полиамид, полиэстер и другие), он в совокупности с грунтом равномерно перераспределяет нагрузку склона и увеличивает его прочность и устойчивость. Применение геосинтетика экономически выгодно, потому что не требует больших трудозатрат, связанных с бетонными и земляными работами.
Однако, в некоторых случаях (значительные статические и динамические нагрузки, вспучивание грунта при отрицательных температурах, вызванное возрастающим присутствием льда, при сезоннопромерзающих грунтах) применение геосинтетических материалов не всегда может обеспечить устойчивость склонов. Ученые ПНИПУ предлагают в этом случае в качестве альтернативы использовать для высоких грунтовых насыпей тонкие бетонные монолитные плиты.
Их преимущество состоит в том, что они изготавливаются прямо на месте и имеют сквозные вертикальные отверстия в виде усеченных к низу конусов. Эти конусы обеспечивают фильтрацию поверхностных и грунтовых вод через грунтовый массив откосов, а также дают более прочное сцепление плит с землей. Такие плиты размещают горизонтально внутри насыпи с помощью строительных механизмов. Однако этот способ не так популярен, как применение геосинтетических материалов, поскольку требуют использования дополнительной строительной техники.
Чтобы определить эффективность монолитных плит, ученые Пермского Политеха изучили устойчивость трех насыпей высотой 20 метров и углом наклона откоса 45 градусов. В первом случае проанализировали насыпь без армирования, во втором – укрепленную одной плитой, а в третьем – двумя. Расчеты выполнялись с помощью специальной компьютерной программы. Политехники провели анализ возможных линий скольжения насыпей и сравнили полученные результаты.
«Оказалось, что коэффициент устойчивости после армирования насыпи одной плитой вырос почти на 21 процент по сравнению с неукрепленной. А при использовании двух монолитных плит показатель достигает 25, 16 и 19 процентов в зависимости от расстояния между плитами по вертикали. Чем больше это расстояние, тем меньше увеличение коэффициента устойчивости по сравнению с неукрепленной насыпью», – объясняет профессор кафедры строительного производства и геотехники ПНИПУ Андрей Пономарев.
В результате исследований политехники доказали, что тонкие бетонные монолитные плиты могут быть использованы в качестве альтернативы геосинтетическим материалам. Такой способ армирования значительно повышает устойчивость и позволяет увеличить при необходимости либо высоту насыпи в сложных грунтовых условиях при перепадах рельефа местности, либо полезную нагрузку, для безопасного расположения на них более нагруженных сооружений (мосты, здания). Исследования ученых Пермского Политеха позволят обеспечить безопасность городских пространств и отдельных сооружений, расположенных близко от склоновых и аварийных участков, а также помогут в профилактике грунтовых оползней.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
Биологи нашли особый тип стволовых клеток, которые просыпаются в среднем возрасте и активно производят новый жир на животе. Открытие сделали благодаря масштабным экспериментам на мышах и анализу человеческих тканей. Результат объяснил природу возрастного ожирения и дал новую цель для будущих лекарств.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно