На территориях с большими перепадами высот, например, в горах или возле рек строительство сопряжено с дополнительными мероприятиями по инженерной защите, такими как укрепление склонов, либо устройство подпорных удерживающих сооружений. Для обустройства таких мест необходимо учитывать ограниченность пространства и выделение больших территорий под застройку. Сейчас в таких случаях чаще всего используют конструкции из железобетона, но их строительство очень дорогой и трудоемкий процесс, поэтому поиск других более выгодных вариантов является актуальной задачей. Студентка Пермского Политеха совместно с научным руководителем предложили наиболее эффективный и экономичный способ строительства инженерных защит на склонах.
Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Статья с результатами исследования опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Транспорт. Транспортные сооружения. Экология».
Чаще всего инженерные защиты устанавливают в долинах небольших рек, где грунт недостаточно устойчив. Также во время постройки жилых домов на склонах его предварительно укрепляют, чтобы не произошло сдвига и здание «не скатилось» вниз. Наиболее распространенным и хорошо зарекомендовавшим себя способом устройства подпорных стен является применение монолитного или сборного железобетона.
Существуют проверенные расчетные подходы и большой опыт строительной практики, которые нарабатывались десятилетиями. Однако возведение подобных конструкций всегда связано с высокой трудоемкостью, финансовыми затратами и использованием большого количества строительной техники. Исследователи считают, что на сегодняшний день уже есть достаточно методов, которые могут эффективно заменить железобетонные укрепления.
«Для экономического сравнения нами были составлены локальные сметные расчеты на каждый вид сооружения подпорных стен. Мы выбрали железобетон, коробчатый габион с армопанелью (обтягивание склона армированной сеткой) и армогрунт (основание сооружения делают из искусственных материалов, например, геотекстиля). Суммы были составлены в ценах на третий квартал 2022 года, куда вошли затраты: на фонд оплаты труда, эксплуатация машин и механизмов и материалы», – рассказывает студентка строительного факультета ПНИПУ Марина Лотенкова.
«Анализ показал, что самым оптимальным вариантом в сооружении защитных конструкций является армогрунт. Его строительство в 4,2 раза дешевле, чем стена из сборного железобетона и в 23,5, чем из коробчатых габионов с армопанелью. За счёт внедрения армирующих геосинтетических элементов возможно не только удешевить строительство, но и повысить прочностные и деформационные характеристики грунтов, увеличить устойчивость при статических и динамических нагрузках и уменьшить неравномерность осадок сооружения из армогрунта», – говорит кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительное производство и геотехника» ПНИПУ Даниил Татьянников.
Благодаря исследованию политехников строительство инженерных защитных стен станет менее затратным в плане финансов и трудоемкости. Кроме того, армогрунт позволит повысить прочность и устойчивость грунта, что очень важно при строительстве жилых домов и мостов на склонах или возле рек.