ЗНАЧИМЫЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ДАМБ, ХВОСТОХРАНИЛИЩ, ЗОЛООТВАЛОВ И ДРУГИХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Гаркин Артём Игоревич,

руководитель направления горнодобывающей отрасли ООО «ТЕРАТЕКС»

Основополагающим этапом про­ектирования любой конструкции является определение функциональ­ного назначения необходимых ма­териалов. Появление инновацион­ных геосинтетических материалов заставляет пересмотреть значимые физико-механические показатели. Рассмотрим функцию разделения и гидроизоляции.

Функция разделения применяется для защиты от перемешивания слоев конструкции. Одним из устоявшихся параметров этих материалов является показатель поверхностной плотности, что не несёт значимой физической характеристики, т.к. современные технологии производства делают не­тканые геотекстили с меньшей плот­ностью, но с большей прочностью [1]. Значит, поверхностная плотность не может отражать расчетные характе­ристики заданной функции, так как отражают только вес.


Значение прочностных характе­ристик и коэффициента фильтрации было рассмотрено в статье [1], где определено, что значимыми физико­механическими показателями для разделяющей прослойки являются прочность при растяжении и коэффи­циент фильтрации.


Выбор прочностных характери­стик современного геотекстиля, на­пример, ТЕРАТЕКС ТС1600, позволяет сокращать издержки до 30% за счет меньшего объема материалов.


В сравнительной таблице представ­лены нормативные требования к раз­деляющим прослойкам.

Геосинтетические материалы, вы­полняющие функцию гидроизоляции, широко применяются при строитель­стве гидроизоляционных прослоек, например водоотводных каналов, для создания противофильтрационных экранов, в конструкциях золоотвалов и шламохранилищ.


На данный момент появилось не­сколько нормативных документов на глиноматы (ГОСТ Р 70090-2022) и гео­мембраны (ГОСТ Р 56586-2015), отража­ющих качественные показатели мате­риалов. При этом основного критерия оценки гидроизоляции — испытания на водонепроницаемость в различных условиях эксплуатации — в имеющих­ся ГОСТ нет.

Сравним основные материалы, вы­полняющие функцию гидроизоляции (табл. 1).


Анализ данных табл. 2 позволяет говорить о том, что показатели отно­сительного удлинения отличаются в несколько раз (от 15% до 700%), при этом сохраняя функцию гидроизоля­ции. Но очевидно, что при удлине­нии от 20% сооружение потеряет свою работоспособность в результате необ­ратимой деформации. Следовательно, относительное удлинение должно на­ходиться в диапазоне прогнозируемых расчётных деформаций.


Согласно ГОСТ 32491-2013 проводят­ся испытания на определение секущей жесткости материала. При этом осевая жесткость определяется, как правило, при деформации образца равной 2%. Данный показатель характеризует работу материала в реальных соору­жениях при небольшом диапазоне от­носительного удлинения.


Например в ГОСТ Р 56586-2015 для гадких геомембран HDPE определяет­ся условиях эксплуатации — в имеющих­ся ГОСТ нет.

 

Сравним основные материалы, вы­полняющие функцию гидроизоляции (табл.1).

Таблица 1. Физико-механические показатели разделяющих прослоек

Таблица 2. Физико-механические показатели различных материалов, выполняющих функцию гидроизоляции

 

Анализ данных табл. 2 позволяет говорить о том, что показатели отно­сительного удлинения отличаются в несколько раз (от 15% до 700%), при этом сохраняя функцию гидроизоля­ции. Но очевидно, что при удлине­нии от 20% сооружение потеряет свою работоспособность в результате необ­ратимой деформации. Следовательно, относительное удлинение должно на­ходиться в диапазоне прогнозируемых расчётных деформаций.

 

Согласно ГОСТ 32491-2013 проводят­ся испытания на определение секущей жесткости материала. При этом осевая жесткость определяется, как правило, при деформации образца равной 2%. Данный показатель характеризует работу материала в реальных соору­жениях при небольшом диапазоне от­носительного удлинения.

 

Например в ГОСТ Р 56586-2015 для гадких геомембран HDPE определяет­ся предел текучести, после которого геомембрана теряет свои основные качественные физико-механические характеристики.

На основании табл. 2 и вышеска­занного можно сделать вывод, что воз­можно использовать различные гео- синтетические материалы при учёте положений СП 39.13330.2012 с ИЗМ № з и подтверждении материалом свойств водонепроницаемости после воздей­ствия проектных нагрузок. Одним из таких материалов является современ­ный аналог геомембраны КАПЛАМ.

Оптимизация проектных реше­ний, основанных на учете в расчетах значимых физико-механических по­казателей, позволит использовать со­временные, более удобные материалы с точки зрения логистики, монтажа и цены.

ООО «ТЕРАТЕКС» производство, техническое сопровождение и продажа геосинтетических материалов

453431, Республика Башкортостан, Благовещенский р-н, г. Благовещенск, ул. Социалистическая, соор. 71, помещ. 208

453431, Республика Башкортостан, Благовещенский р-н, г. Благовещенск, ул. Социалистическая, соор. 71, помещ. 208

Тел.: +7 (925) 151-01-07

E-mail: gai@teratexgeo.ru

https://teratexgeo.ru

Библиография:

  1. НаумовВ.В., АфонинП.В., Максимов Д. С. Фильтрационная способность геосинтетического ма­териала, выполняющего функцию разделения // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 2022. Т. 306. С. 41-49.



Источник: Журнал Seymartec mining