Автор: Кукло Иван Александрович, директор по маркетингу «Маккаферри СНГ»
ЖБК или армирование грунта – что эффективнее использовать горнодобывающим предприятиям? Железобетонные конструкции проверены временем, но довольно дорогостоящее решение. Вот уже более 20 лет технология армирования грунта на российском рынке завоёвывает все большую популярность в сфере применения на ГОКах как более эффективное решение задач предприятия.
В то же время в разных странах армирование грунта горнодобывающих предприятиях давно зарекомендовало себя с лучшей стороны.
В чем преимущества армированных конструкций?
Конструктив армогрунтовых сооружений обуславливается взаимодействием армоэлемента – геосинтетической решетки – с грунтом. Армирующие элементы воспринимают и поглощают повышенные напряжения, возникающие в грунте и тем самым предотвращают деформации или разрушение конструкции. Геосинтетическая решетка постоянно контактируя с грунтом, сохраняет проектные физико-механические характеристики долгое время. Как показывает практика, сооружения из армированного грунта – эффективный и выгодный способ укрепления и стабилизации для многих объектов инфраструктуры горнодобывающего предприятия.
Среди преимуществ армогрунтовых конструкций в сравнении с железобетонными подпорными стенами следует назвать:
- Высокая гибкость. Благодаря этому армирование грунта более эффективно перераспределяет нагрузки внутри конструкции
- Скорость возведения. Внедрение технологии требует гораздо меньших временных и финансовых затрат, особенно когда речь идёт о строительстве высоких сооружений.
- Армогрунтовые подпорные стены можно строить даже зимой.
Армированные подпорные стены
Армированные подпорные стены строят в составе зданий ККД. Их используют при возведении или при реконструкции дамб хвостохранилищ, при устройстве камнеулавливающих насыпей, подъездных дорог.
Компания Маккаферри наработала большой опыт по всему миру в области армирования грунта. Это позволило инженерам компании усовершенствовать технологию строительства армогрунтовых стен дробилок, а также конструкций для установки конвейерных систем.
На ГОКах специалисты Маккаферри применяют три уникальные системы возведения вертикальных сооружений, способных выдерживать высокие нагрузки от использования техники и оборудования:
- Террамеш;
- МакРес;
- Макволл.
Армогрунтовая Система Террамеш®
В основе технического решения лежит модульная система, в лицевой части которой устраивается специальный габионный блок с армирующим выпуском, а грунт обратной засыпки послойно армируется. Лицевые габионные блоки и армопанели производят из единого полотна сетки двойного кручения с шестиугольными ячейками.
Армирование грунта с помощью Системы Террамеш® является экономически эффективным за счёт гибкости системы и относительной простоты возведения конструкции на объекте добычи. Для устройства обратной засыпки можно применять местные материалы, тем самым экономя затраты и время. Большой спектр геоматериалов даёт возможность адаптировать любое решение с учётом типа грунта на объекте строительства.
Армогрунтовая Система МакРес®
Отличительная черта МакРес в том, что лицевая грань стен выполняется в виде бетонных панелей площадью 1,5х1,5 м и толщиной 14 см. При наличии бетонного узла лицевые панели можно изготовить непосредственно на территории горнодобывающего предприятия, достаточно предварительно доставить на место металлоформы.
Эта система армирования предполагает горизонтальную укладку геосинтетических лент внутри уплотнённой насыпи для её укрепления. Эта конструкция отличается большой скоростью возведения за счёт лицевых панелей большой площади. Также как и Система Террамеш, она способна выдерживать очень высокие нагрузки и обеспечивает строго вертикальную лицевую грань стены.
МакРес® применяют в тех случаях, когда на месторождении или поблизости нет камней-заполнителей с соответствующими характеристиками, необходимыми для Системы Террамеш®.
Устройство Системы Макрес®
Технология Системы Макволл®
Эта технология армирования грунта преполагает возведение стены с послойным армированием грунта, но лицевая грань формируется из мелких бетонных блоков, которые «Маккаферри» изготавливает заранее на заводах и доставляет готовыми на объект.
На Сычёвском месторождении Рузского района в Московской области такое решение Маккаферри реализовала для подпорной стены возле дробилки.
Система Макволл® для ГОКов актуальна только когда ГОК расположен близко от крупных транспортных артерий, ведь для удалённых объектов стоимость доставки готовых бетонных блоков будет нерентабельна. Макволл имеет очень эстетичный внешний вид стены. Это особенно актуально для подпорных стен, расположенных в хозяйственно-административных зонах предприятий.
Стоит отметить «динамичность» решений в каждом отдельно взятом случае – можно применять «промежуточные» решения, которые будут учитывать интересы заказчика. Например, в Казахстане владелец карьера искал вариант укрепления карьера такой, чтобы быстро, недорого и надежно.В качестве решения задачи инженеры Маккаферри предложили геосинтетические материалы, для которых облицовка в виде блоков или габионов не требуется.
Армирующие материалы
Для возведения стен значительной высоты Маккаферри использует армирование насыпи высокопрочными георешётками Паралинк® и Парагрид®. Это уникальная разработка компании, не имеющая прямых аналогов в мире. Данные материалы способны в разы увеличить несущую способность насыпи благодаря их высоким прочностным характеристикам – до 1350 кН/м.
Подпорные системы Маккаферри выдерживают любые нагрузки
Как уже было сказано выше, армирование грунта более эффективно перераспределяет нагрузки внутри конструкции за счёт повышенной гибкости.
Так, армогрунтовая система приспосабливается к относительной осадке грунта лучше, чем традиционные конструктивные решения из железобетона. Железобетон из-за своей жёсткости не допускает просадок и поэтому больше подвержен деформациям.
Внедрение технологии армирования грунта при строительстве высоких сооружений требует меньших временных и финансовых затрат, чем возведение сооружений из железобетона. Для сравнения, проект «Маккаферри» по строительству подпорной стены высотой 30 м в районе дробильной установки Михеевского ГОКа обошёлся на 40% дешевле, чем вариант традиционной железобетонной стены.
Михеевский ГОК. Армогрунтовая подпорная стенка в период подтопления
При проектировании армогрунтовых сооружений в ГОКах, в первую очередь, учитываются ненормированные сверхвысокие нагрузки от горной техники. Самосвалы могут перевозить до 400 т горной массы (без учёта собственного веса), что уже является весьма неординарной задачей. Подпорные стены выдерживают и дополнительные нагрузки такие как подтопление. В 2013 году на Михеевском ГОКе из-за ливневых дождей произошло сильное подтопление. Основание стенки котлована затопило на глубину 4 м и находилась в подтопленном состоянии более 3 месяцев и практически не подверглась деформации. Проект для месторождения Михеевского ГОКа был реализован всего за одну зиму, в то время как установка железобетонных стен была бы значительно усложнена в холодное время года.
Комбинация двух решений – Системы Террамеш и Системы Макрес в составе ККД
Благодаря высокой несущей способности и гибкости армогрунтовые конструкции способны воспринимать большие сейсмические нагрузки с минимальным ущербом. Подтверждение тому – массовое применение таких армогрунтовых конструкций как Система Террамеш® и Система Макволл® на ГОКах в Перу, который является одним из самых сейсмически опасных районов Земли.
Инженеры компании Маккаферри консультировали специалистов при проектировании и строительстве самой высокой в мире подпорной стены из армированного грунта Системы Террамеш® высотой 74 метра. Ее построили в при возведении высокогорного аэропорта, расположенного в Гималаях на высоте 2200 метров в штате Сикким, Индия.
Особенность района в высоком уровне осадков – годовой уровень осадков превышает 4 метра – и высоком уровне сейсмической активности. Это сооружение прошло проверку, когда сразу после возведения произошло землетрясение магнитудой 6.8 баллов. Главный инженер проекта отметил, что землетрясение не отразилось на состоянии сооружения.
С 2018 года в Свод правил № 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений» впервые внесли раздел, который устанавливал нормы проектирования для армогрунтовых конструкций. С этого момента согласовывать такие проекты стало легче.
Специалисты Маккаферри имеют колоссальный опыт в сфере проектирования и строительства геотехнических сооружений с применением габионных технологий и армогрунтовых систем для защиты горных выработок и ГОКов.
Мы консультируем и выполняем проектные работы, контролируем все процессы: от разработки технического решения и подбора оптимальных строительных материалов до производства, шеф-монтажа и обеспечения прохождения государственной экспертизы.
Для практической реализации проектов используются материалы, произведенные на собственных заводах компании. Этим обусловлена экономическая эффективность и надёжность технических решений.
www.maccaferri.ru
info@maccaferri.ru
г. Москва, ул. Шарикоподшипниковская 13, стр.1
тел.: +7 (495) 937-58-84
