Усиление основания насыпи
на обходе Астаны

О проекте

Усиление основания насыпи геосотовым матрасом стало ключевым инженерным решением при строительстве участка автомобильной дороги республиканского значения Р-10 «Обход города Астана», км 4,6, в 2022 году.

Проект реализован в сложных инженерно-геологических условиях, характеризующихся наличием слабых водонасыщенных грунтов и сезонным повышением уровня грунтовых вод. Для повышения устойчивости дорожной насыпи была предусмотрена пространственная геосинтетическая конструкция с щебёночным заполнением.

Применение геосотового матраса позволило улучшить расчётные характеристики основания, обеспечить более равномерное распределение вертикальных нагрузок, уменьшить прогнозируемую осадку и повысить расчётное сопротивление естественного грунта.

Инженерная задача

Существующая насыпь разрушалась при подъёме грунтовых вод в весенне-осенний период и переувлажнении грунта. Необходимо было повысить устойчивость конструкции, перераспределить нагрузку на слабое основание и снизить прогнозируемые деформации.

Техническое решение

В основании насыпи предусмотрен геосотовый матрас — пространственная система из высокопрочных одноосных георешёток, заполненная щебнем. Армирующие элементы воспринимают растягивающие усилия, а щебёночное заполнение формирует распределяющую нагрузку платформу и способствует дренированию.

Конструкция укладывается непосредственно на слабое основание.  Такой подход позволяет выполнять усиление без устройства свайного поля либо масштабной выемки и замены грунта.

Монтаж геосинтетической армирующей конструкции геосотового матраса при строительстве дорожной насыпи

Результаты инженерных расчётов

Применение геосотового матраса в основании дорожной насыпи на участке автомобильной дороги Р-10 «Обход города Астана», км 4,6, позволило существенно улучшить расчётные характеристики конструкции и обеспечить более эффективное взаимодействие насыпи со слабыми водонасыщенными грунтами.

Результаты инженерных расчётов подтвердили эффективность выбранного технического решения по трём ключевым направлениям:

  • Снижение давления по подошве насыпи на 54,16%. Пространственная армированная конструкция с щебёночным заполнением способствует более равномерному распределению вертикальных нагрузок, уменьшая их воздействие на слабое естественное основание.

  • Снижение полной расчётной осадки на 54,29%. Повышение жёсткости армированного слоя позволяет ограничить прогнозируемые деформации грунта и создать более благоприятные условия для работы дорожной насыпи.

  • Увеличение расчётного сопротивления естественного основания на 34%. Применение геосинтетического армирования повышает эффективность восприятия нагрузок и способствует обеспечению устойчивости конструкции в сложных инженерно-геологических условиях.

Дополнительным преимуществом геосотового матраса является сочетание армирующей и дренирующей функций. Щебёночное заполнение формирует водопроницаемый слой, что особенно важно для участков с сезонным повышением уровня грунтовых вод и риском переувлажнения основания.

Согласно проектным расчётам, полная осадка насыпи после усиления составила 45 см. Этот показатель учитывался при оценке деформаций и выборе конструктивного решения для рассматриваемого участка дороги.

Таким образом, усиление основания насыпи геосотовым матрасом позволило получить расчётное снижение давления и осадки, повысить сопротивление грунтового основания и предусмотреть дополнительный дренирующий эффект. Проект демонстрирует возможности применения пространственных геосинтетических конструкций при строительстве и реконструкции автомобильных дорог на слабых грунтах.