RU2081234C1

RU2081234C1 - Method for reinforcing road slopes and device for implementing the same

Info

Publication number: RU2081234C1
Application number: RU95120504/03A
Authority: RU
Inventors: Юрий Андреевич Аливер; В чеслав Юрьевич Аливер; Вячеслав Юрьевич Аливер
Original assignee: Юрий Андреевич Аливер; Вячеслав Юрьевич Аливер
Priority date: 1995-12-06
Filing date: 1995-12-06
Publication date: 1997-06-10

Abstract

FIELD: road building. SUBSTANCE: method includes loosening upper layer of slope soil up to depth equal to 1 to 1.4 height of geogrid, stretching geogrids and fastening those to lower layer of slope and to each other, caving the geogrids in upper layer, and compacting this, seeding plants and/or laying stone materials according to the graphic and color design. The device for implementing the method has flexible geogrids rigidly connected to the lower payer and to each other through anchors, and filling material. As this takes place ribs of geogrids are made mainly of strips of synthetic material and interconnected by linear seams, which are inclined to their base to the angle

Description

Изобретение относится к строительству покрытий грунтовых поверхностей, в частности к устройствам конструкций укрепления поверхности откосов дорог, откосов береговых линий и русел водоемов, откосов карьеров горнорудной промышленности, грунтовых обвалований и т.п. The invention relates to the construction of coatings of soil surfaces, in particular, to devices for strengthening the surface of slopes of roads, slopes of coastlines and channels of water bodies, slopes of quarries of the mining industry, soil debris, etc.

Известно устройство и связанный с ним способ (аналог) укрепления откосов дорог, состоящее из жесткой решетчатой конструкции, выполненной посредством переплетения ветвей кустарника или из деревянного бруса, и закрепленной на нижнем слое откоса с последующим заполнением ячеек (клеток) растительным грунтом и засевом семенами трав или заполнением сплошным ковром каменными материалами. (Гохман В.А. Основы дорожного строительства. Высшая школа. М. - 1965. с. 88 92). Однако указанное решение имеет недостатки. Во-первых, деревянные решетчатые конструкции трудоемки в изготовлении. Во-вторых, они недолговечны вследствие быстрого процесса гниения дерева во влажной грунтовой среде. В-третьих, устройство откоса имеет несовременный внешний вид (дизайн). A device and associated method (analogue) of strengthening road slopes, consisting of a rigid lattice structure made by interweaving branches of a bush or a wooden beam, and fixed on the lower slope layer, followed by filling the cells (cells) with plant soil and planting with grass seeds or filling with a continuous carpet of stone materials. (Gokhman V.A. Fundamentals of road construction. Higher school. M. - 1965. p. 88 92). However, this solution has disadvantages. Firstly, wooden lattice structures are laborious to manufacture. Secondly, they are short-lived due to the rapid process of decay of a tree in a moist soil environment. Thirdly, the slope device has a non-modern appearance (design).

Наиболее близким решением (прототип) к предлагаемому является укрепление грунтовых площадок и откосов, включающее растяжение георешеток и их закрепление посредством анкеров на нижнем слое и между собой, заполнение ячеек материалом путем засыпки сверху, его планировку и уплотнение. При этом георешетки выполняются преимущественно из синтетических материалов, например из листов полиэтилена, соединенных между собой сваркой или склеиванием таким образом, чтобы при растяжении они образовали ячеистую конструкцию (модуль). При этом сварные швы расположены под углом 90^o к нижней плоскости георешетки. Нижний край ребер георешетки имеет гладкую форму. Заполнение ячеек георешетки грунтом или каменными материалами выполняют в виде сплошного однородного ковра (см. патент США N 4717283, кл. E 02 B 3/12, 1988 г.)
Известное техническое решение имеет следующие недостатки. Во-первых, конструкция укрепления имеет низкую устойчивость откоса к действию ветровой и водной эрозии, особенно на крутых откосах. Это связано с особенностями конструкции георешетки, в которой угол наклона сварного шва к плоскости основания β равен 90^o. Поэтому при увеличении крутизны откоса v объем грунта, эффективно удерживаемый в ячейках георешетки, интенсивно уменьшается и при v 90^o практически равен нулю. Во-вторых, операция заполнения ячеек грунтовым материалом трудоемка, что объясняется необходимостью доставки больших объемов грунтового материала и укладки его в ячейки георешетки. В-третьих, грунтовой материал, укладываемый сплошным монотонным ковром, имеет несовременный дизайн. В-четвертых, в указанном решении не определены оптимальные с точки зрения повышения устойчивости откоса к действию ветровой и водной эрозии геометрические параметры георешетки.The closest solution (prototype) to the proposed one is to strengthen soil sites and slopes, including stretching geogrids and securing them with anchors on the lower layer and between each other, filling the cells with material by backfilling from above, its layout and compaction. At the same time, geogrids are made mainly of synthetic materials, for example, polyethylene sheets connected by welding or gluing in such a way that, when stretched, they form a cellular structure (module). In this case, the welds are located at an angle of 90 ^o to the lower plane of the geogrid. The lower edge of the edges of the geogrid has a smooth shape. Filling the geogrid cells with soil or stone materials is performed in the form of a continuous homogeneous carpet (see US patent N 4717283, CL E 02 B 3/12, 1988)
Known technical solution has the following disadvantages. Firstly, the construction of the reinforcement has a low resistance of the slope to the effects of wind and water erosion, especially on steep slopes. This is due to the design features of the geogrid, in which the angle of inclination of the weld to the plane of the base β is equal to 90 ^o . Therefore, with an increase in the steepness of the slope v, the volume of soil effectively retained in the cells of the geogrid decreases rapidly and at v 90 ^{o is} practically zero. Secondly, the operation of filling the cells with soil material is laborious, which is explained by the need to deliver large volumes of soil material and stacking it in the cells of the geogrid. Thirdly, the soil material laid by a continuous monotonous carpet has an up-to-date design. Fourth, the indicated decision did not determine the geometrical parameters of the geogrid that are optimal from the point of view of increasing the stability of the slope to the effect of wind and water erosion.

Изобретение направлено на повышение устойчивости откоса к действию ветровой и водной эрозии, снижение трудоемкости и стоимости грунтоукрепительных работ и улучшение внешнего вида (дизайна) откоса. The invention is aimed at increasing the stability of the slope to the effects of wind and water erosion, reducing the complexity and cost of soil works and improving the appearance (design) of the slope.

Техническая задача решается путем изменения способа укрепления откосов дорог и устройства для его осуществления. В способе укрепления откосов дорог, включающем растяжение георешеток и их закрепление на нижнем слое и между собой, заполнение ячеек грунтовым материалом, посев семян трав и уплотнение верхнего слоя, первоначально разрыхляют верхний слой грунта на глубину, равную 1 1,4 высоты глубину, равную 1-1,4 высоты георешетки. Затем погружают (вдавливают) в него предварительно растянутые и закрепленные на нижнем слое и между собой георешетки с последующим посевом семян трав и уплотнением верхнего слоя. При этом посев семян трав и (или) укладку грунтового материала в ячейки георешетки выполняют последовательно в соответствии с заданным графическим и цветовым решением откоса. The technical problem is solved by changing the method of strengthening road slopes and devices for its implementation. In a method of strengthening road slopes, including stretching geogrids and securing them to the lower layer and between each other, filling the cells with soil material, sowing grass seeds and compacting the upper layer, the upper soil layer is initially loosened to a depth of 1, 1,4 height, depth equal to 1 -1.4 heights of the geogrid. Then immersed (pressed) into it previously stretched and fixed on the lower layer and between the geogrids, followed by sowing of grass seeds and compaction of the upper layer. At the same time, the sowing of grass seeds and (or) the laying of soil material in the cells of the geogrid is performed sequentially in accordance with the specified graphic and color solution of the slope.

Кроме того, в устройстве укрепления откосов дорог (для осуществления способа), содержащем георешетки, выполненные преимущественно из рулонных синтетических материалов и жестко соединенные анкерами слоем и между собой, и материал заполнителя, ребра георешеток соединены между собой линейными швами, наклоненными к ее основанию на угол

где Φ угол наклона откоса к плоскости горизонта (рад.), а нижний край ребер имеет пилообразную форму. Отношение ширины ячейки к высоте георешетки 1 5, а толщина ребер 0,5 1,5 мм.In addition, in the device for strengthening road slopes (for implementing the method), containing geogrids made mainly of rolled synthetic materials and rigidly connected by anchors with a layer and between each other, and filler material, geogrid ribs are interconnected by linear seams, angled to its base at an angle

where Φ is the angle of inclination of the slope to the horizon plane (rad.), and the lower edge of the ribs has a sawtooth shape. The ratio of the width of the cell to the height of the geogrid is 1 5, and the thickness of the ribs is 0.5 1.5 mm.

Анализ известных авторам технических решений показал, что отличительные признаки изобретения разрыхление верхнего слоя грунта на глубину, равную 1 - 1,4 высоты георешетки и погружение (вдавливание) в него предварительно растянутых и закрепленных на нижнем слое и между собой георешеток, чему способствует придание пилообразной формы нижнему краю ребер георешеток, использование ячеистой структуры поверхности откоса для укладки каменных материалов и (или) посева семян трав в ячейки георешеток в соответствии с заданным графическим и цветовым решением откоса, выполнение соединения ребер георешетки линейными швами, наклоненными к основанию на угол b <90^o при отношении ширины ячейки к ее высоте, равном 1 5, и толщине ребер, равной 0,5 1,5 мм, в совокупности не встречаются. Поэтому данное техническое решение имеет существенные отличия и соответствует критерию "новизна".An analysis of the technical solutions known to the authors showed that the distinctive features of the invention, loosening of the upper soil layer to a depth equal to 1 - 1.4 of the height of the geogrid and immersion (indentation) of the geogrids previously stretched and fixed on the lower layer and between them, which is facilitated by giving a sawtooth shape the lower edge of the edges of the geogrids, the use of the cellular structure of the slope surface for laying stone materials and (or) sowing grass seeds into the cells of the geogrids in accordance with the specified graphic and colors slope decision, execution compounds ribs geogrid linear seams which are inclined to the base at an angle b <90 ^o with respect to cell width to its height is equal to 1, 5 and ribs thickness of 0.5 1.5 mm in total not occur. Therefore, this technical solution has significant differences and meets the criterion of "novelty."

Техническое решение за счет указанных отличительных признаков позволяет повысить устойчивость откоса к действию ветровой и водной эрозии, снизить трудоемкость и стоимость грунтоукрепительных работ и улучшить внешний вид (дизайн) откоса. The technical solution due to these distinguishing features allows to increase the resistance of the slope to the effects of wind and water erosion, reduce the complexity and cost of soil strengthening works and improve the appearance (design) of the slope.

На фиг. 1 представлен поперечный профиль устройства укрепления откоса (сечение М-М на фиг. 2); на фиг. 2 вид С на фиг. 1; на фиг. 3 георешетка в сжатом положении; на фиг. 4 форма ячеек георешетки в растянутом положении (вид сверху); на фиг. 5 узел E на фиг.3; на фиг.6 схема работы устройства при различной крутизне откосов; на фиг. 7 схема погружения георешетки в верхний слой откоса. In FIG. 1 shows a transverse profile of a slope strengthening device (section MM in FIG. 2); in FIG. 2 view C in FIG. one; in FIG. 3 geogrid in a compressed position; in FIG. 4 form of geogrid cells in an extended position (top view); in FIG. 5 node E in figure 3; figure 6 diagram of the operation of the device with different steepness of the slopes; in FIG. 7 diagram of the immersion of the geogrid in the upper slope.

Устройство представляет собой объемную конструкцию (верхний слой покрытия откоса) в виде гибкой сборной плиты, которая повторяет рельеф поверхности откоса и формируется на подготовленном нижнем слое откоса 1 (фиг. 1,2) и содержит нижнюю прослойку 2, выполненную преимущественно из полотен рулонных синтетических материалов, уложенных с нахлестом, гибкие георешетки 3 с заполнителем из каменных материалов 4 или грунтовых материалов (преимущественно растительный грунт) 5, закрепленные на нижнем слое посредством контурных анкеров 6 и внутренних анкеров 7. Вследствие гибкости решеток устройство фиксируется на обочине дороги 8 путем заглубления верхнего края георешеток в грунт и покрывает сплошным ковром откос, наклоненный на угол v к линии горизонта, русло водоотводного ручья 9 и крепится на левом берегу 10 посредством анкеров и заглубления нижнего края георешеток. Георешетка 3 представляет собой в сложенном положении гибкий компактный модуль с размерами A_о,B_о,H (фиг.3). Растягивают георешетку таким образом, чтобы она имела вид прямоугольника с размерами A,B (фиг.2), а диагонали ячеек были примерно равны a₁= a₂= a (фиг.4). Георешетка состоит из гибких пластин 15 (фиг. 3), выполненных преимущественно из рулонных синтетических материалов и скрепленных между собой линейными швами 16, наклоненными на угол b к их основанию. Для уменьшения сил сопротивления вдавливанию георешеток в грунт нижнему краю пластин придана пилообразная форма (фиг.5). При этом высота зуба преимущественно равна h=(0,1^oC0,2)•H, а угол его раствора a 60^o 90^o.The device is a three-dimensional structure (the upper layer of the slope cover) in the form of a flexible prefabricated plate, which repeats the relief of the surface of the slope and is formed on the prepared lower slope layer 1 (Fig. 1.2) and contains the lower layer 2, made mainly of cloths of rolled synthetic materials overlapped, flexible geogrids 3 with aggregate of stone materials 4 or soil materials (mainly plant soil) 5, mounted on the lower layer by means of contour anchors 6 and internal nkker 7. Due to the flexibility of the gratings, the device is fixed on the side of the road 8 by deepening the upper edge of the geogrids into the ground and covering the slope with a continuous carpet, inclined at an angle v to the horizon, the channel of the drainage stream 9 and is attached to the left bank 10 by means of anchors and deepening the lower edge of the geogrids . Geogrid 3 is in the folded position a flexible compact module with dimensions A _about , B _about , H (figure 3). The geogrid is stretched so that it looks like a rectangle with dimensions A, B (Fig. 2), and the diagonals of the cells are approximately equal to a ₁ = a ₂ = a (Fig. 4). The geogrid consists of flexible plates 15 (Fig. 3), made mainly of rolled synthetic materials and fastened together by linear seams 16, inclined at an angle b to their base. To reduce the resistance forces to indentation of geogrids into the soil, a sawtooth shape is given to the lower edge of the plates (Fig. 5). Moreover, the height of the tooth is predominantly equal to h = (0.1 ^o C0.2) • H, and the angle of its tooth a 60 ^o 90 ^o .

Размеры георешеток в плане выбирают из соображений удобства их изготовления, транспортировки и монтажа на откосе и примерно равны: в сложенном положении A_о= 0,1 0,2 м; B_о=2 -4 м (фиг. 3); в растянутом положении A= 4 10 м, B=1,4 2,8 м.The dimensions of the geogrids in the plan are selected for reasons of convenience of their manufacture, transportation and installation on the slope and are approximately equal: in the folded position A _o = 0.1 0.2 m; B _about = 2 -4 m (Fig. 3); in the extended position A = 4 10 m, B = 1.4 2.8 m.

Геометрические параметры ячейки георешетки: высота (H), размер диагонали (a_о), толщина ребра d угол наклона к основанию b взаимосвязаны и зависят в основном от угла наклона откоса v вида материала заполнителя, местных гидрогеологических условий. Их задают, исходя из условия обеспечения требуемой степени эксплуатационной надежности работы конструкции при минимальной массе георешетки. Экспериментальные исследования, выполненные авторами, показали следующее. При динамической нагрузке, моделирующей заполнение ячеек георешетки сверху путем сброса грунтового материала, например, из кузова самосвала, а также при статической нагрузке по вдавливанию растянутой георешетки в грунт прочность шва и устойчивость ребер георешетки обеспечивается при толщине стенок ячеек, равной d 0,5 1,5 мм.Geometrical parameters of the geogrid cell: height (H), diagonal size (a _о ), rib thickness d, the inclination angle to the base b are interconnected and depend mainly on the slope angle v of the type of aggregate material, local hydrogeological conditions. They are set based on the conditions for ensuring the required degree of operational reliability of the structure with a minimum weight of the geogrid. Experimental studies performed by the authors showed the following. Under dynamic load simulating the filling of geogrid cells from above by dumping soil material, for example, from the body of a dump truck, as well as with a static load by indenting a stretched geogrid into the soil, the strength of the seam and the stability of the edges of the geogrid are provided with a cell wall thickness of d 0.5 1, 5 mm.

При увеличении угла наклона откоса в диапазоне

оптимальная высота георешетки H увеличивается от 0,05 до 0,1 м, а оптимальное отношение a/H уменьшается от 5 до 3. При увеличении угла наклона откоса в диапазоне

высоту георешетки следует увеличивать до значений H от 0,1 м до 0,2 м и уменьшать отношение a/H от 3 до 1.With increasing slope angle in the range

the optimal height of the geogrid H increases from 0.05 to 0.1 m, and the optimal a / H ratio decreases from 5 to 3. With an increase in the slope angle in the range

the geogrid height should be increased to H values from 0.1 m to 0.2 m and the a / H ratio should be reduced from 3 to 1.

С увеличением содержания в материале заполнителя крупных фракций можно уменьшить высоту ячейки H и увеличить ее размер a. With an increase in the content of coarse fractions in the aggregate material, it is possible to reduce the cell height H and increase its size a.

Оптимальное значение угла наклона сварного шва к основанию георешетки β определялось, исходя из условия работы конструкции при выветривании и размыве откоса водой (фиг.6). The optimal value of the angle of inclination of the weld to the base of the geogrid β was determined based on the operating conditions of the structure during weathering and erosion of the slope with water (Fig.6).

На фиг. 6 показана схема работы одной ячейки георешетки при изменении угла b и при различном угле наклона откоса v
На каждую частицу грунта в ячейке геоерешетки действует сила веса G, в которую включают и эквивалентные ветровую и водную нагрузки. Сила G раскладывается на нормальную N и сдвигающую P составляющие, последней противодействуют удерживающая сила F за счет трения и сцепления частиц грунта между собой. В случае, если сдвигающая сила P>F, то частицы грунта в ячейке перемещаются вниз, по направлению к точке r. При этом частицы грунта, находящиеся выше линии bl, проведенной параллельно линии горизонта, могут вымываться (выветриваться). Частицы грунта, находящиеся ниже линии bl, надежно удерживаются ребром геоерешетки rb. Поэтому часть объема ячейки георешетки, ограниченного поверхностью откоса (отрезок rl), плоскостью горизонта (отрезок bl) и ребром георешетки отрезок (rb), являются эффективным объектом ячейки георешетки.In FIG. 6 shows a diagram of the operation of one cell of the geogrid when changing the angle b and for different slope angles v
For each soil particle in the cell of the geogrid there is a force of weight G, which includes the equivalent wind and water loads. The force G is decomposed into normal N and shear P components, the holding force F counteracting the latter due to friction and adhesion of soil particles to each other. If the shear force is P> F, then the soil particles in the cell move downward, towards the point r. In this case, soil particles located above the bl line drawn parallel to the horizon line can be washed out (weathered). Soil particles below the bl line are firmly held by the edge of the geogrid rb. Therefore, part of the volume of the geogrid cell bounded by the slope surface (segment rl), the horizon plane (segment bl) and the edge of the geogrid segment (rb) are an effective object of the geogrid cell.

Как видно из чертежа (позиция 1 на фиг.6), при угле наклона откоса v 0^o эффективный объем ячейки не зависит от угла наклона ребра и равен объему призмы с поперечным сечением площадью

С увеличением угла наклона откоса Φ >0^o для прямых георешеток (с углом b = π/2 ) площадь эффективного сечения равна площади

(позиция 11). Для косоугольных георешеток (с углом β < π/2 ) площадь эффективного сечения равна площади Δ_rbl Поскольку

прямоугольный и при

треугольник Δ_rbl также будет прямоугольным, поэтому площадь

То есть при угле

эффективная площадь ячейки, а значит и ее эффективный объем больше соответствующего объема прямой георешетки, когда

.As can be seen from the drawing (position 1 in FIG. 6), when the angle of inclination of the slope is v 0 ^{o, the} effective volume of the cell does not depend on the angle of inclination of the rib and is equal to the volume of the prism with a cross-sectional area

With increasing slope angle Φ> 0 ^o for direct geogrids (with angle b = π / 2), the effective cross-sectional area is equal to the area

(position 11). For oblique geogrids (with angle β <π / 2), the effective cross-sectional area is equal to the area Δ _rbl Since

rectangular and at

the triangle Δ _rbl will also be rectangular, therefore the area

That is, at angle

the effective area of the cell, and hence its effective volume, is greater than the corresponding volume of the direct geogrid when

.

При угле Φ = π/2 (вертикальный откос, позиция III) эффективный объем прямой георешетки равен нулю, а для косоугольной решетки при угле β = π/4 пропорционален площади Δ_rbk Следует отметить, что для крутых откосов, когда

угол наклона решетки

то есть георешетка вырождается в плоскость. При этом усложняется процесс укладки материала заполнителя в ячейки георешетки и его удаление. Поэтому угол наклона ребра георешетки, равный углу наклона сварного шва к его основанию, определяется зависимостью

В устройстве укрепления откосов в качестве материала заполнителя может использоваться растительный грунт 5 с посевом семян растений (фиг.1) и (или) каменный материал (щебень, гравий) 4. Для придания откосу современного вида (дизайна) используется мозаичная структура поверхности, полученная при растяжении сплошным ковром георешеток, и по крайней мере два вида семян растений, придающих различную окраску поверхности 11,12 (фиг.2) и (или) по крайней мере два вида каменного материала 13, 14, отличающихся по цвету. На фиг.2 показан вариант графического и цветового решения откоса.At an angle Φ = π / 2 (vertical slope, position III), the effective volume of the direct geogrid is zero, and for an oblique lattice at an angle β = π / 4 it is proportional to the area Δ _rbk It should be noted that for steep slopes, when

grating angle

that is, the geogrid degenerates into a plane. This complicates the process of laying the aggregate material in the cells of the geogrid and its removal. Therefore, the angle of inclination of the edge of the geogrid, equal to the angle of inclination of the weld to its base, is determined by the dependence

In the device for strengthening slopes, vegetable soil 5 with planting seeds of plants (Fig. 1) and (or) stone material (gravel, gravel) can be used as a filler material. 4. To give the slope a modern look (design), a mosaic surface structure obtained by stretching by a continuous carpet of geogrids, and at least two types of plant seeds, giving a different surface color 11,12 (figure 2) and (or) at least two types of

stone material

13, 14, different in color. Figure 2 shows a variant of the graphical and color slope.

Строительство укрепления откосов дорог выполняют по направлениям преимущественно сверху вниз и вперед по фронту работ. Предварительно поверхность нижнего слоя откоса выравнивают и планируют. Затем разрыхляют верхний слой откоса на глубину, равную 1 1,4 H, например, методом боронования. В ряде случаев, когда откос свеженасыпной из несвязных песчаных грунтов, дополнительное разрыхление верхнего слоя можно не выполнять. Георешетки растягивают в рабочее положение, при котором они приобретают прямоугольную форму, а ширина ячеек в продольном и поперечном направлениях одинакова a₁=a₂=a (фиг. 4). Георешетки фиксируют на нижнем слое 1 (фиг.7) в растянутом положении посредством контурных анкеров и, таким образом, образуют на поверхности откоса сплошной ковер. Верхний край решеток заглубляют в нижний слой обочины дороги 8, грунт уплотняют. На поверхность решеток устанавливают виброплиту 15, соединенную гибкой связью 16 с лебедкой 17. Для предотвращения местного смятия ребер георешетки площадь основания виброплиты должна быть не менее суммарной площади 3 5 ячеек георешетки. Если жесткость ребер георешетки недостаточна, то перед установкой виброплиты на поверхность георешеток устанавливают настил из досок. При включении электродвигателя виброплита осуществляет ударные воздействия на георешетки, и вследствие этого последние вдавливаются в грунт верхнего слоя 5. Перемещение виброплиты вниз (вверх) по откосу осуществляется посредством электролебедки 17 и соединительного троса 16. После вдавливания георешетки могут дополнительно крепиться к нижнему слою откоса посредством внутренних анкеров 7. Для придания откосу современного вида (дизайна) используется мозаичная структура поверхности, полученная при растяжении сплошным ковром георешеток. Для этих целей в ячейки георешеток высевают в соответствии с графическим решением откоса, например, в виде квадратов 11,12 (фиг.2), два сорта семян растений, имеющих различную окраску.The construction of reinforcing road slopes is carried out in the directions mainly from top to bottom and forward along the front of work. Previously, the surface of the lower slope is leveled and planned. Then, the upper slope is loosened to a depth equal to 1.4 H, for example, by harrowing. In some cases, when the slope is freshly filled from incoherent sandy soils, additional loosening of the upper layer can be omitted. Geogrids are stretched to the working position, in which they acquire a rectangular shape, and the width of the cells in the longitudinal and transverse directions is the same a ₁ = a ₂ = a (Fig. 4). Geogrids are fixed on the lower layer 1 (Fig. 7) in an extended position by means of contour anchors and, thus, form a continuous carpet on the slope surface. The upper edge of the gratings is buried in the lower layer of the roadside 8, the soil is compacted. A vibrating plate 15 is mounted on the surface of the gratings, connected by a flexible connection 16 to the winch 17. To prevent local crushing of the geogrid ribs, the base area of the vibrating plate must be at least a total area of 3 5 cells of the geogrid. If the rigidity of the edges of the geogrid is insufficient, then before installing the vibrating plate on the surface of the geogrid, a flooring of boards is installed. When the electric motor is turned on, the vibrating plate carries out impacts on the geogrids, and as a result, the latter are pressed into the soil of the upper layer 5. The vibroplate is moved down (up) along the slope by means of an electric winch 17 and a connecting cable 16. After pressing, the geogrids can additionally be attached to the lower slope layer by means of internal anchors 7. To give the slope a modern look (design), a mosaic surface structure is used, obtained by stretching a continuous carpet of geogrids. For these purposes, in the cells of geogrids are sown in accordance with the graphic solution of the slope, for example, in the form of squares 11,12 (figure 2), two varieties of plant seeds with different colors.

Нижнюю подтапляемую часть укрепления откоса выполняют преимущественно из решеток с заполнением из каменных материалов. Предварительно уплотняют нижний слой 1, формируют разделительную и дренирующую прослойку 2 из рулонных синтетических материалов, укладываемых с нахлестом в 10 15 см. Растягивают и закрепляют посредством контурных анкеров 6 георешетки 3 и засыпают в них каменный материал 4. Верхний край решеток заглубляют в грунт берега 10 ручья 9, засыпают ячейки щебнем или гравием, который затем уплотняют. Графическое и цветовое решения откоса, например, в виде квадратов 13,14 (фиг.2) выполняют с использованием мозаичной структуры георешеток и двух видов каменных материалов, отличающихся своим цветом. The lower flooded part of the slope reinforcement is mainly made of gratings filled with stone materials. The bottom layer 1 is pre-compacted, a separating and draining layer 2 is formed of rolled synthetic materials stacked with an overlap of 10 15 cm. The geogrid 3 is stretched and fixed with contour anchors 6 and stone material is poured into them 4. The upper edge of the gratings is buried in the soil of the shore 10 stream 9, fill the cells with rubble or gravel, which is then compacted. Graphic and color solutions of the slope, for example, in the form of squares 13,14 (figure 2) is performed using the mosaic structure of geogrids and two types of stone materials that differ in their color.

После формирования верхнего слоя георешетки могут дополнительно крепиться к нижнему слою откоса посредством внутренних анкеров 7 (фиг.1), при этом часть контурных анкеров может извлекаться и использоваться повторно. After the formation of the upper layer of the geogrid can additionally be attached to the lower slope layer by means of internal anchors 7 (Fig. 1), while part of the contour anchors can be removed and reused.

В процессе эксплуатации устройство укрепления откосов работает следующим образом. Динамическую нагрузку от воды и ветра, а также вес грунта верхнего слоя воспринимают ребра георешеток. Жесткое закрепление георешеток на нижнем слое посредством анкеров 6,7, а также наличие упора в нижней части откоса в виде георешеток, заполненных щебнем, и разделительной прослойки из синтетических материалов, препятствуют вымыванию грунта из ячеек георешеток в нижний слой и вниз откосу. Прослойка из рулонного синтетического материала предотвращает перемешивание щебня с грунтом нижнего слоя и способствует фильтрации влаги вниз по откосу. During operation, the device for strengthening slopes works as follows. The dynamic load from water and wind, as well as the weight of the soil of the upper layer are perceived by the edges of geogrids. Rigid fastening of geogrids on the lower layer by means of anchors 6.7, as well as the presence of a stop in the lower part of the slope in the form of geogrids filled with crushed stone, and a separation layer of synthetic materials, prevent soil from being washed out of geocell cells into the lower layer and downhill. A layer of rolled synthetic material prevents mixing of crushed stone with the soil of the lower layer and helps to filter moisture down the slope.

На втором этапе, когда произошло одерновывание откоса, часть нагрузки от водной и ветровой эрозии воспринимает корневая система растений. At the second stage, when the slope was stiffened, a part of the load from water and wind erosion was perceived by the root system of plants.

Технико-экономическая эффективность способа укрепления откосов дорог и устройства для его осуществления заключается в повышении устойчивости откоса к действию ветровой и водной эрозии, снижении трудоемкости и стоимости грунтоукрепительных работ и улучшении внешнего вида (дизайна) откоса за счет
замены операций по доставке и укладке материала заполнителя в ячейки георешетки сверху операцией разрыхления верхнего слоя грунта и вдавливания в него георешеток;
выполнения укладки грунтовых материалов и (или) посев семян растений в ячейки георешеток в соответствии с заданным графическим и цветовым решением откосов;
использования в конструкции укрепления георешеток, соединительные швы которых наклонены к основанию ребер на угол

где Φ угол наклона откоса к плоскости горизонта, что обеспечивает увеличение в 1,5 2 раза объема грунта, эффективно удерживаемого в ячейках георешетки;
использование в конструкции укрепления георешеток с отношением ширины ячейки к ее высоте равным 1 5, толщиной ребер 0,5 1,5 мм и нижним краем ребер, имеющим пилообразную форму, что позволяет уменьшить потребные нагрузки на вдавливание георешеток и уменьшить в 2 3 раза материалоемкость конструкции.The technical and economic efficiency of the method of strengthening road slopes and a device for its implementation is to increase the stability of the slope to the effects of wind and water erosion, reduce the complexity and cost of soil works and improve the appearance (design) of the slope due to
replacement of operations for the delivery and packing of aggregate material in the cells of the geogrid from above with the operation of loosening the upper soil layer and pressing geogrids into it;
performing laying of soil materials and (or) sowing plant seeds into geogrid cells in accordance with a given graphic and color scheme of slopes;
use in the construction of reinforcing geogrids, the connecting seams of which are angled to the base of the ribs

where Φ is the angle of inclination of the slope to the horizon plane, which provides an increase of 1.5 2 times the volume of soil effectively held in the cells of the geogrid;
use in the construction of reinforcing geogrids with a ratio of the cell width to its height equal to 1 5, the thickness of the ribs 0.5 1.5 mm and the bottom edge of the ribs having a sawtooth shape, which allows to reduce the required load on the indentation of geogrids and to reduce the material consumption of the structure by 2 3 .

Claims

1. A method of strengthening road slopes, including stretching the geogrids and fixing them on the lower layer and between each other, filling the cells with soil material and compacting it, characterized in that the upper soil layer is first loosened to a depth equal to 1.4 heights of the geogrid, then immersed geogrids previously stretched and fixed on the lower layer and between each other, followed by densification of the upper layer.

2. The method according to claim 1, characterized in that the laying of soil material and (or) sowing the seeds of plants in the cells of the geogrids is performed sequentially in accordance with a predetermined graphic and color solution of the slope.

3. A device for strengthening road slopes, containing geogrids rigidly connected by anchors to the lower layer and between each other, and aggregate material, characterized in that the geogrid ribs are connected by honey with seams, angled to its base

where Φ is the angle of inclination of the slope to the horizon plane, rad.

and the bottom edge of the ribs has a sawtooth shape.

4. The device according to p. 3, characterized in that the ratio of the width of the cell of the geogrid to its height is 1 5 and the thickness of the ribs is 0.5 1.5 mm.