Ученые ПНИПУ выяснили, как предотвратить опасные грунтовые оползни в городе

Оползни вызывают разрушения и аварии жилых и производственных зданий, объектов инфраструктуры, что приводит к экономическому ущербу и что еще хуже – гибели людей. Для повышения устойчивости насыпей широко применяется армирование строительными геосинтетическими материалами, например, геоячейками, георешеткой и геотекстилем. Однако 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.

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 др.), 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 и др.) 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.

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 и др.).

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.

Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Подробнее: https://pstu.ru/news/2023/12/06/14771/