Наполнители облегченного типа для автомобильных и железных дорог

Для обеспечения более стабильных условий грунта, например, на строительных площадках или на дорожных насыпях, некоторая часть подстилающего грунта может быть заменена так называемым наполнителем облегченного типа из FLOORMATE LW-A-N. Это позволяет сооружать конструкции на грунтах с низкой несущей способностью (рис. 16). Этот метод можно также использовать для замены масс на подъездной насыпи к мосту. Тем самым снижается нагрузка на мост и уменьшается смещение береговых устоев моста (рис. 17). Конструкции с наполнителем облегченного типа могут также применяться для снижения структурных нагрузок, например, в подземных гаражах. FLOORMATE LW-A-N может в этом случае заменить часть верхнего слоя грунта. Этот метод прост и дешев, поскольку альтернативой в большинстве случаев могло бы стать армирование с использованием стали или бетона. Экономия веса значительна. Замена нижней половины слоя грунта толщиной 600 мм на экструдированный полистирольный пенопласт FLOORMATE LW-A-N снижает вес более чем на 500 кг/м2. Для того, чтобы избежать осадки важно, чтобы плиты из наполнителя облегченного типа были бы ровными и не деформировались при статических или динамических нагрузках.

Спецификация

FLOORMATE LW-A-N представляет собой экструдированный пенополистирол, который был разработан и изготовлен специально для использования при сооружении дорог и железных дорог, где необходима высокая прочность и исключительная влагостойкость. Высокая долговременная влагостойкость этого материала прекрасно сочетается с высокой прочностью. FLOORMATE LW-A-N противостоит деформации и усадке, что устраняет риск осадки или опускания грунта. Путем замены части тяжелой почвы в грунтах с низкой несущей способностью на FLOORMATE LW-A-N можно значительно улучшить несущую способность. Материал можно также использовать для повышения несущей способности дорожных и железнодорожных насыпей. Кроме того, FLOORMATE LW-A-N можно использовать для ограничения, устранения или выравнивания оседания почвы. Другой областью применения является выравнивание оседаний между незакрепленным участком и тем, где укрепление выполнено за счет забивки свай. Использование наполнителя облегченного типа FLOORMATE LW-A-N снижает давление грунта (горизонтальное давление) на опорные конструкции. Около береговых устоев для железнодорожных мостов наполнитель облегченного типа для дорожной насыпи обычно не используется, поскольку здесь могут возникнуть проблемы, когда на материал передаются силы торможения и ускорения. Конструкторы мостов Управления железных дорог должны утверждать проект, если наполнитель облегченного типа используется в качестве забутовки при сооружении железнодорожного моста.

Расчеты

Рекомендации базируются на справочнике Управления железных дорог «Наполнители облегченного типа для железнодорожных насыпей» (BVH 585.11). Эти рекомендации относятся к железным дорогам, но они могут быть также использованы для других областей применения, например, для автомобильных дорог и мостов.

Плотность

Считается, что нормальная плотность FLOORMATE LW-A-N при сроке эксплуатации до 80 лет должна достигать объемного веса + количество воды за расчетный период, соответствующее 0,4 кН/м3. Альтернативно объемный вес приравнивается к 0 кН/м3 при использовании наиболее неблагоприятного значения. Расчетный объёмный вес может при парциальном коэффициенте 1,3 и сроке эксплуатации в 80 лет быть приравнен к 1,0 кН/м3. При риске подъема расчетный объемный вес приравнивается к 10,0 кН/м3.

Параметры прочности и деформации

Для того, чтобы избежать оседания грунта, важно, чтобы плиты из легкого наполнителя были бы ровными и не деформировались под действием статических и динамических нагрузок. Особенно важно это при отсыпке железнодорожных насыпей. Поэтому допуски по толщине должны составлять ± 0,5%. Прочность на сжатие при кратковременных нагрузках определяется согласно SSEN 826 (ISO 844). Она приравнена минимум к 0,25 МПа при 5%-ной относительной деформации или при разрушении, то есть при том, что наступит первым. При динамических нагрузках действует положение о том, что деформация между изменением нагрузки от 10 до 2 000 000 раз не должна превышать 5% при опытах с динамическими нагрузками, выполненными согласно специальным методам испытаний в Управлении железных дорог.