Применение геосинтетики в дорожном строительстве. Геосинтетики в дорожном строительстве

Современные требования и стандарты дорожного полотна становятся достижимыми благодаря использованию инновационных материалов, которые, в придачу к своим уникальным свойствам, помогут сэкономить на процессе строительства и возможных ремонтных работах в будущем.

Кроме того, современные геосинтетические материалы удобно транспортировать, в отличие от своих конкурентов – сыпучих материалов для дренажа. Низкая стоимость их доставки делает их еще более привлекательными для дорожных строителей.

Применение геотекстиля в дорожном строительстве

Дорожный геотекстиль актуально применять для того, чтобы построить эстакаду или мост, когда в основание полотна добавляют торф, глину или переувлажненную почву. Это делается для того, чтобы разграничить слои разных фракций (щебня, песка, грунта) и предотвратить их смешивание, влекущее за собой деформацию покрытия дороги.

Геотекстиль имеет высокую прочность. Это позволяет применять его не один раз, а даже после эксплуатации и дальнейшего демонтажа дороги временного характера.

Геотекстиль различается по плотности . Для строительства дорог применяется материалы от 250 г/кв.м для дорог средней нагрузки и парковок автомобилей до 600 г/кв.м для особенно загруженных тяжелым транспортом дорог, взлетно-посадочных полос и так далее.

Прекрасные эксплуатационные характеристики дорожного геотекстиля позволяют находить ему все большие варианты применения в возведении всех типов автодорог. Этот материал характеризует упругость, устойчивость к различным повреждениям механического и химического характера, стойкость к температурным перепадам и отличные водопропускные качества.

Также дорожный геотекстиль используется как восстановитель дорожного покрытия с его дальнейшим армированием после того, как были осуществлены ремонтные работы эстакад и трасс. Не давая смешиваться фракциям различных материалов, этот геосинтетик равномерно перераспределяет нагрузки, что исключает возможность провала и деформации покрытия под большегрузными машинами.

Компания «GeoSM » является производителем геотекстиля. Для того, чтобы купить геотекстиль дорожный по оптовой цене без наценок от посредников, позвоните нам по телефону 8-800-500-32-24 . Наши менеджеры помогут вам подобрать необходимую плотность этого геосинтетического материала, исходя из условий его использования и необходимой функциональности.

Применение геосеток в дорожном строительстве

Геосетка – это рулонный полимерный геоматериал, имеющий сетчатую структуру.

Геосетка – это высокоэффективный строительный материал, обладающий высокой прочностью, износостойкостью и отличной адгезией (сцеплением поверхности разных фракций).

Функции дорожной геосетки

Геосетку используют в качестве разделительного и армирующего слоя в строительстве и ремонте дорог разного уровня: федеральных, местного значения, насыпей для железнодорожных путей, а также тротуаров и площадок разного назначения.

Применение геосеток в дорожном строительстве способствует усилению верхнего слоя дороги, заставляя забыть о том, что такое трещины, колеи, ямы и другие дефекты на асфальте и цементо-бетоне. Геосетки препятствуют осыпанию грунтовых дорог, а также применяются при наложении нового асфальта на старое бетонное покрытие дороги и армирует швы при ее ремонте.

Классификация дорожной геосетки

Классификация дорожной геосетки довольно проста.

У геосетки выделяют:

• область применения (для асфальто-бетона или для грунта);
• материал (стекловолокно, полиамид, полиэфир, полипропилен, полиэстер);
• конструкцию (одноосная – моноориентированная, двуосная – с двойным ориентированием).

Преимущества технологий строительства дорог с использованием геосетки

Строительство дорог с использованием геосеток имеют ряд преимуществ:

• существенное сокращение сроков строительства объектов;
• минимальные затраты;
• уменьшение (до 40%!!!) расхода сыпучих материалов (песка и щебня);
• уменьшение вероятности частоты ремонтов дорожного полотна;
• улучшение транспортно-эксплуатационных характеристик дорожного покрытия;
• увеличение срока службы дорог.

Компания «GeoSM » является производителем геосетки. Для того, чтобы
купить геосетку дорожную по оптовой цене без наценок от посредников, позвоните нам по телефону 8-800-500-32-2 4. Наши менеджеры помогут вам подобрать необходимый тип этого геосинтетического материала, исходя из условий его использования и необходимой функциональности.

Применение георешеток в дорожном строительстве

Георешетки все чаще применяются в работах по ремонту и строительству дорог, проходящих через заболоченные местности, песчаные сыпучие почвы и зоны вечной мерзлоты.

Плоскую георешетку активно используют при возведении дорог, состоящих из множества полос. Этот материал располагается между несущим основанием и слоем подстилки.

Его применение ускоряет строительство дорог и делает его экономически выгодным.

Компания «GeoSM » является производителем георешетки. Для того, чтобы купить георешетку дорожную по оптовой цене без наценок от посредников, позвоните нам по телефону 8-800-500-32-24 . Наши менеджеры помогут вам подобрать необходимый тип этого геосинтетического материала, исходя из условий его использования и необходимой функциональности.

Применение геомембран в дорожном строительстве

Геомембраны – это еще один геосинтетический материал, который успешно применяется в строительстве и ремонте дорог. Основное сырье для его производства – полиэтилен высокой плотности.

Геомембраны в дорожном строительстве выполняют две основные функции:

• гидроизолируют нижние слои дорожной одежды, поднимая влагу наверх;
• армируют дорожное полотно от возможных деформаций.

Преимущества геомембраны в дорожном строительстве

Применение геомембраны:

— почти на 50% снижает объем использования сыпучих материалов для основания дорожного покрытия – уменьшает себестоимость строительных работ;

— увеличивает прочность дорожного полотна, делая его более прочным и надежным – увеличивает безремонтный период дороги;

— практически исключает возможность заиливания слоев, подстилающих дорожное покрытие;

— защищает слои дорожной одежды от разрушительного действия грунтовых вод;

— снижает и распределяет давление, оказываемое на дорогу при замерзания грунта.

Компания «GeoSM» является производителем геомембраны. Для того, чтобы купить геомембрану дорожный по оптовой цене без наценок от посредников, позвоните нам по телефону 8-800-500-32-24. Наши менеджеры помогут вам подобрать необходимую плотность этого геосинтетического материала, исходя из условий его использования и необходимой функциональности.

Купить геосинтетики

Компания «GeoSM » производит и реализует геосинтетические материалы, применяемые для дорожного строительства.

Для того, чтобы купить геосинтетики по оптовым ценам без наценок от посредников, позвоните по телефону 8-800-500-32-24 и закажите качественные геоматериалы для дорожного строительства прямо сейчас!

n1.docx

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТА

Кафедра: «ТТС»

на тему: «Применение геосинтетических материалов в дорожном строительстве»

Выполнил: ст. гр. МСО-07-1

Микуров И.С.

Проверил: Яркин А. В.

Тюмень 2011

Введение

Достаточно широкое распространение в укреплении автомобильных дорог получили геосинтетические материалы, по-другому это называется: "Армирование автомобильных дорог".

Область применения геосинтетиков очень широка, а использование - эффективно, Геосинтетические материалы в Европе применяются уже несколько десятилетий, совершив практически революцию в дорожном, гражданском и специальном строительстве. Экономическая эффективность и широкая область применения геосинтетиков, в т.ч. в областях, где они практически незаменимы, позволяют говорить о них как весьма перспективных материалах.

Использование геосинтетики в дорожном строительстве уже имеет свою историю, хотя и не очень продолжительную. За рубежом геосинтетику в виде геотекстилей применяют с конца 60-х годов.

Производство этих материалов в мире развивалось стремительно, и в настоящее время на мировом рынке предлагается большое количество различных видов геотекстилей, геосеток, георешеток и геосот, геонитей, а также геоплит, используемых в качестве термоизоляторов. Все они различаются по своему назначению, составу исходного сырья, технологии получения, расходу полимера, физико-механическим характеристикам, ширине полотен и т.п. В частности, геотекстиль (нетканые полотна иглопробивного или клеевого способа производства) изготавливают из синтетических волокон: полиэфир (лавсан), полипропилен, полиамид (капрон); геосетки - из полиэфирных или полипропиленовых нитей повышенной прочности, стеклоровингов; геоплиты - на основе полистирола.

1. История развития применения геосинтетических материалов в РФ

Начало российскому опыту применения геосинтетики было положено в середине 70-х годов сначала закупками этих материалов за рубежом, в частности, в Венгрии и Чехословакии, затем - интенсивными научными исследованиями в отраслевых научно-исследовательских институтах и собственными разработками предприятий-производителей. В настоящее время в мире выпускается примерно 380 различных видов геосинтетических материалов. Применение геосинтетики предусматривается в проектах более 100 тысяч различных сооружений ежегодно во всем мире.

Причины этого основаны на двух основных факторах: экономический - применение геосинтетических материалов позволяет существенно снизить капиталовложения при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог; экологический - использование геосинтетических материалов благоприятно для окружающей среды (уменьшается расход природных материалов, снижаются объемы подготовительных геотехнических работ и т.д.).

Дополнительно использование геосинтетики позволяет:

• 
  повысить долговечность конструкций земляного полотна и дорожных одежд;
• 
  повысить качество работ;
• 
  уменьшить объемы переделок (дополнительных работ);
• 
  повысить культуру производства.

И, наконец, условия рыночной экономики и экономической самостоятельности заставляют считать деньги и строителей. Например, применение геосеток из стеклоровинга для армирования асфальтобетона дает возможность снижать толщину последнего до 20%.

2. Геосинтетические материалы

Геосинтетические материалы (геосинтетики) – группа синтетических материалов нашедших широкое применение в дорожном и гражданском строительстве, применение геосинтетиков открывают новые возможности решения самых различных задач при проектировании и строительстве дорог, а также сложнейших инженерных сооружений.

Геосинтетики - это полимерные материалы, предназначенные для изменения естественных свойств грунтов. Изменение, как правило, касается фильтрационных свойств почвы (обычно производится понижение коэффициента фильтрации слишком рыхлого грунта), или же ее прочностных характеристик (например, с помощью армирования георешетками повышается прочность слабых грунтов).

Специалисты отдела геосинтетики компании "Евроизол" предлагают такое определение этим материалам: "Геосинтетик-это материал, у которого хотя бы один из составляющих изготовлен из синтетического или естественного полимера в виде полотна, ленты или трехмерной структуры, которая используется в контакте с грунтом и другими строительными материалами. Объединение грунта с ГС следует рассматривать как образование нового композитного материала, который объединяет в себе функции как грунта, так и синтетического материала".

Качественные и химико-физические характеристики геосинтетиков обусловлены свойствами полимеров, применяемых для их производства.Так, такие качества, как водо- и морозостойкость, устойчивость к коррозии, малый вес, высокая прочность на растяжение - "заслуга" полимеров, В то же время, недостатки полимеров (быстрое старение под воздействием УФ-излучения, падение прочности при температуре + 80 -120°С, горючесть) нивелируются спецификой применения ГС. Материалы используют в конструкциях, подавляющую часть объема которых составляют грунты или сыпучие горные породы, защищающие полимеры от световых и температурных воздействий.

Прародителем геосинтетических материалов считают геотекстиль. Те же зарубежные нормативы изначально создавались на эти материалы.

В зависимости от области применения в грунтовых конструкциях геосинтетики в целом могут выполнять такие функции:

• 
  армирование, для улучшения сопротивления сдвигу зернистых материалов;
• 
  разделение, для сохранения конструктивной целостности зернистых слоев;
• 
  фильтрация, для пропуска жидкости и удержания грунтовых частиц;
• 
  дренаж, для сбора и отвода жидкости за пределы конструкции;
• 
  контроль эрозии, при предотвращении эрозии грунта под действием воды или ветра;
• 
  защита, для предотвращения повреждения конструктивного слоя, например, изоляции вокруг искусственных сооружений в земляном полотне при их засыпке;
• 
  изоляция, для предотвращения миграции жидкостей и газов.

Первая двуосная георешетка была произведена в 1980-х годах путем экструзии полотна полиэтилена или полипропилена, перфорированного после растягивания регулярной сетью шаблонных отверстий. Такие экструдированные и ориентированные георешетки называются неэластичными (жесткими) георешетками. Двуосные георешетки получили широкое применение при строительстве дорог, аэродромов, контейнерных площадок, автостоянок и.т.д. на слабых и неоднородных грунтах.

Основной принцип работы двуосных георешеток состоит в исключении взаимопроникновения конструктивных слоев и фиксации заполнителя за счет расклинивания его частиц в ячейках георешетки. При заполнении и уплотнении инертным материалом ячеек георешетки, частицы материала фиксируются в ячейках, и создается эффект "механической стабилизации". Двуосная георешетка обладает высокой жесткостью, что позволяет выдерживать высокие нагрузки при низких деформациях.

Рис. 2.1. Георешетка двуосная

Преимущества применения:

• 
  увеличение несущей способности основания укреплённого участка;
• 
  разделение несвязных слоёв, защита от проникновения крупнозернистого материала в нижние слои;
• 
  уменьшение величин деформаций от морозного пучения;
• 
  позволяет не увеличивать толщину балластной призмы на слабых грунтах;
• 
  снижение скорости осадки оснований;
• 
  увеличение скоростного режима движения (железнодорожное основание).

Геосетки ССНП - геосинтетики изготавливаемые из сеток стеклянных нитепрошивных пропитанных. Применяются при строительстве или ремонте жестких дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием. Применение геосеток в дорожном строительстве позволяет решить ряд существующих проблем.

Геосетки ССП - Нефтегаз геосинтетики предназначенные для армирования, стабилизации слабых грунтов, сооружения временных дорог, обеспечения местной устойчивости откосов и склонов.

Рис. 2.2. Геосетка

Геосетка стеклянная марки ССНП-34БТ производства ОАО "СТЕКЛОНиТ" (г. Уфа) представляет собой сетку из двух слоев ровинга, скрепленных между собой прошивной нитью и пропитанную связующим составом для повышения прочности и адгезии к асфальтобетону. Рассмотрим механизм взаимодействия геосетки марки ССНП и асфальтобетонного слоя. Асфальтобетон является идеальным материалом для устройства покрытий нежесткого типа, так как благодаря высокой вязкости асфальтового вяжущего и шероховатости зерен заполнителя обладает высоким сопротивлением кратковременным нагрузкам.

Проведенные испытания образцов - балочек, изготовленных из двухслойного асфальтобетона (верхний слой толщиной 3 см, нижний слой - 4,5 см), армированных дорожной сеткой, расположенной между слоями асфальтобетона, и контрольных - неармированных - показали, что армирование асфальтобетона сеткой марки ССНП незначительно увеличивает предельное усилие и относительную деформацию на изгиб. Однако также было выявлено, что для разрушения образцов асфальтобетона с дорожной сеткой требуется в 2,85 раза больше энергетических затрат, а, следовательно, во столько же раз замедляется скорость образования трещин в асфальтобетоне. Таким образом, сетка ССНП повышает упругие свойства асфальтобетона, увеличивает его распределяющую способность, в результате чего напряжения от колес автомобиля распределяются на большую площадь, что способствует уменьшению концентрации напряжений и, следовательно, замедляет процесс образования трещин. Кроме того, сетка усиливает сопротивляемость разрыву дорожного полотна льдом, что немаловажно для регионов с жесткими климатическими условиями.

По своим эксплуатационным характеристикам дорожные сетки ОАО "СТЕКЛОНиТ" не уступают соответствующим зарубежным материалам и могут значительно повысить транспортно-эксплуатационные показатели покрытий, увеличить межремонтные сроки, а в целом высвободить материальные средства на другие виды работ и объекты. Сетки ССНП доказали свои исключительные качества в целом ряде проектов. Стеклосетки ОАО "СТЕКЛОНиТ" применялись при прокладке дорог в Санкт-Петербурге, Москве, Астане, при реконструкции аэропортов в Нижневартовске и Ханты-Мансийске.

Геотекстиль высокопрочный стабитекс

Геотекстиль Стабитекс (геоткань) - относится с разделу геосинтетиков представляет собой тканое полотно из высокопрочных полиамидных нитей. Применяется для строительства насыпей повышенной крутизны из сыпучих материалов возведения подпорных стен; защиты территорий от оползневых явлений; разделения грунтовых слоев; укрепления оснований железных и автомобильных дорог, стабилизации слабых грунтов. Геотекстиль повышенной прочности Стабитек является аналогом следующих материалов: геолон (geolon), полифелт (polyfelt), тайпар (typar),кортекс (kortex).

Рис. 2.3. Геотекстиль (геоткань)

Геотекстиль (дорнит)

Геотекстиль (дорнит) – геосинтетический материал представляет собой иглопробивное или фильерное нетканое полотно изготовленное из полиэфирных волокон. Превосходные физико-механические характеристики геотекстиля дорнит, а также массовость его использования в самых разных областях, позволяют утверждать, что геотекстиль дорнит лидер среди геосинтетиков по диапазону применения как в строительстве так и в быту.

Рис. 2.4. Геотекстиль (дорнит)

Применение геотекстиля дорнит:

• 
  геотекстиль используется в качестве разделяющего слоя (фильтра) между грунтом и заполнителем (песок, щебень и т.п.);
• 
  препятствует проникновению частиц грунта в дренажные системы (дренаж подвалов, плоских крыш);
• 
  при строительстве тоннелей геотекстиль защищает изоляционное покрытие от повреждений, образует дренажный слой, отводит грунтовую и ливневую воду к дренажу;
• 
  геотекстиль дорнит выполняет функции фильтра под береговым укреплением;
• 
  геотекстиль с высокой плотностью может использоваться в качестве армирующего слоя на слабонесущих грунтах;
• 
  используется для укрепления дна отстойников очистных сооружений, одновременно выполняя роль фильтра, заменяя слой песка;
• 
  применяется в качестве тепло и звукоизоляции;
• 
  при прокладке трубопроводов в качестве балласта.

Одной из перспективных конструкций для объемного армирования грунта является геотехническая решетка (георешетка). Георешетка - геосинтетик представляющий собой гибкий компактный модуль, состоящий из скрепленных между собой пластиковых лент, образующих в растянутом положении пространственную ячеистую конструкцию с заданными геометрическими сочетаниями и размерами. Георешетки устойчивы к действию ультрафиолетового излучения, пресной и соленой воды, химическому воздействию почвы и агрессивных сред. А главное материал долговечен, не токсичен и экологически безопасен. Совокупность этих факторов обуславливает технологический эффект использования георешетки.

Широкое применение обусловлено высокими физико-механическими свойствами: прочностью, низкой материалоемкостью к воздействию погодно-климатических и гидрогеологических факторов, долговечностью и экологической безопасностью.

В зависимости от условий строительства укрепление с применением георешеток может быть как однослойным с горизонтальной прослойкой из геотекстиля, так и многослойным, обеспечивающим равномерное армирование всего массива земляной насыпи.

Рис. 2.5. Георешетка объемная

Применение георешеток:

• 
  укрепление откосов и склонов, повышение общей устойчивости откосов;
• 
  железнодорожное строительство. Усиление балластной призмы;
• 
  освоение строительных площадок с минимальными затратами;
• 
  укрепление защитных сооружений трубопроводов;
• 
  использование георешетки дает возможность применения местных материалов при строительстве;
• 
  снижение прямых затрат за счет замены традиционных несущих, защитных и изолирующих типов укрепления до 20% от их стоимости;
• 
  при строительстве аэродромов.

Рис. 2.6. Георешетка объемная

Геомембрана

Геомембрана HDPE – это рулонный гидроизоляционный геосинтетический материал изготовленный из полиэтилена высокой плотности. Надежно защитить, обеспечить гидроизоляцию и отсутствие сырости в зданиях – это одна из главных задач современного строительного проектирования. Тех, кто понимает, как важно обеспечить надежность и безопасность зданий и сооружений, уже не устраивают существующие в настоящее время системы гидроизоляции; поэтому и была разработана геомембрана HDPE.

Геомембрана характеризуется высокой прочностью и стойкостью к воздействию различных веществ; это продукт, который, благодаря многочисленным выступам, позволяет вентилировать защищаемые поверхности и отводить от них влагу.

Применение геомембран HDPE:

• 
  гидроизоляция и укрепление откосов;
• 
  при строительстве водоемов и оросительных каналов;
• 
  защита внешней стороны стен;
• 
  защита подпорных стенок;
• 
  замена тощего бетона (подушки под фундамент);
• 
  вентиляция и дренаж внутренних стен;
• 
  вентиляция и восстановление старых помещений (защита внутренней стороны стен);
• 
  защита и двойная гидроизоляция;
• 
  дренаж, гидроизоляция и защита от корней;
• 
  укрепление, уменьшение толщины и изоляция;
• 
  гидроизоляция и защита от эрозии;
• 
  гидроизоляция и распределение нагрузки (при строительстве тоннелей).

Рис. 2.7. Геомембрана

3. Геосинтетические материалы в дорожном строительстве

Активизация дорожного строительства, как надеются операторы рынка геосинтетиков, благоприятно скажется на объемах продаж этих материалов. Во-первых, именно этот сегмент - один из основных потребителей геосинтетиков. Во-вторых, отечественные дорожно-строительные предприятия все чаще обращаются к применению более современных материалов и технологий, к которым, безусловно, относятся и геосинтетики.

В данном сегменте геосинтетические материалы используют для устройства откосов повышенной крутизны, подпорных стенок, усиливают основания дорожных насыпей. Кроме того, геосинтетики применяют для защиты конусов путепроводов, армирования асфальтовых покрытий, разделения конструкционных слоев дорожного "пирога", как элементы дренажных систем.

В дорожном строительстве преимущественно используют различные типы геотекстилей, как тканые, так и нетканые. При этом учитываются их более или менее выраженные характеристики - механические, фильтрующие.

Помимо геотекстилей, широко применяют георешетки с целью укрепления (армирования) откосов или дорожного полотна. Использование георешеток позволяет добиться значительной экономии строительных материалов: например, армирование слоя щебня в системе устройства дороги "дает" 60-70% экономии этого же щебня.

Применение геосинтетиков экономически эффективнее таких традиционных технологий, как строительство бетонных подпорных стен, замена грунтов при строительстве на слабых основаниях. В железнодорожном строительстве геосинтетики преимущественно используют для армирования железнодорожного полотна и насыпей (геотекстиль, георешетки).

Более того, осуществить качественное и отвечающее всем требованиям строительство взлетно-посадочных полос, мостов без геосинтетики, как отмечают специалисты, сегодня практически невозможно. Часто эти объекты возводятся на слабых грунтах, соответственно, требуют надежного и долговечного укрепления.

4. Применение геосинтетических материалов

При строительстве дорог (от пешеходных до железных) и стоянок обычно используют щебень. Но со временем на дороге на слабом основании (глина, торф или переувлажненные грунты) образуются колеи либо щебень вообще "тонет". Геотекстиль помогает в решении этих проблем, препятствуя перемешиванию щебенчатой засыпки с основанием и сохраняя первоначальную толщину засыпки, что в сочетании со значительным модулем упругости самого геотекстиля позволяет:

• 
  значительно увеличить несущую способность такой конструкции;
• 
  обеспечить повышенную степень уплотнения на этапе строительства, предотвращая вдавливание щебня в мягкую подоснову;
• 
  снизить разрушение дорог, вызываемое воздействием мороза. Задержанные мельчайшие частицы (тонкодисперсные включения) действуют, как губка, впитывая воду и расширяясь при замораживании;
• 
  предупредить колееобразование.

• 
  снижение издержек на укладку (уменьшение использования щебня для достижения такой же несущей способности);
• 
  снижение времени строительства за счет более быстрой и качественной утрамбовки;
• 
  снижение стоимости технического обслуживания и увеличении срока работоспособности конструктива.

Широкое использование геотекстиль получил и при устройстве дорожек и площадок из тротуарной плитки. Мягкая (без бетонной стяжки) укладка тротуарной плитки значительно ниже по цене (разница в стоимости бетона и арматуры и работ доходит до 70%), он предотвращает вымывание песка, перемешивание его со щебнем или грунтовым основанием, увеличивает жесткость конструкции и значительно снижает вероятность просадок. Вы получаете превосходный результат, возможность легкого ремонта и перепланировки при значительно меньших материальных, трудовых и временных затратах.

Армирование насыпей

Рис. 4.1. Схема армирования

Используется с целью армирования мелкозернистого, связного грунта.

• 
  Препятствует обрушению откосов.
• 
  Снижает повышенное поровое давление грунта.

Во-первых, их применение позволяет оптимизировать экономические затраты и обеспечить высокое качество строительных работ по армированию и гидроизоляции конструкций и сооружений, основу которых составляют рыхлые горные породы - грунт, песок, гравийные смеси и т.п.

В мировой практике строительства геосинтетические материалы менее чем за 30 лет сделали существенные изменения во многих аспектах практики транспортного и гражданского строительства. Если в 70-х годах XX столетия на мировом рынке было всего 5-6 ГС, то в 2000 году их количество составляло порядка 600. Объемы использования составляют 1 триллион кв. м за год на общую сумму около 1,5 млрд у.е. Такие темпы роста и объемы указывают на чрезвычайно широкое применение и эффективность ГС в строительстве благодаря их свойствам и функциям в конструкциях. Во многих случаях использование ГС может существенно повысить запас прочности, долговечность и надежность, улучшить работоспособность и уменьшить стоимость, по сравнению с традиционными проектными решениями.

Так, по данным специалистов направления геосинтетики, применение ГС в дорожном строительстве, например, геотекстилей для борьбы с "отраженными трещинами" Polyfelt PGM 14 и PGM G (ремонт асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог) снижает напряжения на участках старых трещин до 40% за счет поглощения деформаций между старым и новым покрытием. А общий эффект от применения этих материалов - существенное замедление трещинообразования, увеличение межремонтного срока в три раза, экономия средств на эксплуатацию автодорог, регулярные текущие и объемные ремонты и усиления покрытия. Во-вторых, область эффективного применения геосинтетиков не просто широка. Материалы прекрасно работают там, где использование других решений дает не столь надежный и долговечный результат. Отечественное строительное производство, в отличие от западного, непосредственно в ракурсе широкого применения начало "рассматривать" геосинтетические материалы относительно недавно, и перечень проблем, связанных с применением этого материала, достаточно стандартен. Нет официальной украинской классификации этих материалов, что проистекает из вполне традиционной ситуации - отсутствия нормативов. Да и информированность о свойствах и преимуществах ГС заказчиков пока еще оставляет желать лучшего.

Заключение

Применение геосинтетических материалов в дорожном строительстве удешевляет его и делает его намного прочнее. Применение геосинтетиков экономически эффективнее таких традиционных технологий, как строительство бетонных подпорных стен, замена грунтов при строительстве на слабых основаниях. Применение геотекстиля значительно увеличивает несущую способность автомобильной дороги; обеспечивает повышенную степень уплотнения на этапе строительства; снижает разрушение дорог, вызываемое воздействием мороза; предупреждает колееобразование.

С применением геосинтетических материалов снижается стоимость технического обслуживания и увеличивается срок работоспособности конструктива.

Геосинтетические материалы используются во всех отраслях строительства. Это материалы будущего. Развитие их должно увеличиваться.

Их применение улучшает как само строительство, так и его эксплуатацию. Срок службы конструкции с применением геосинтетических материалов увеличивается. Нужно больше использовать геосинтетики.

Список используемой литературы

1. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги/Госстрой СССР.-М.: ЦИТП Госстроя СССР,1986.

2. Учебно-методическое пособие к выполнению рефератов по дисциплинам "Инженерная геология" и "Инженерно-строительная карстология"/ под ред. Мулюкова Э.И. УГНТУ, 2009. 29с.

Геосинтетические материалы в дорожном строительстве обязательны к применению при прокладке дорог в районах вечной мерзлоты, пустынях, на торфяниках, болотах, в иных тяжелых геологических условиях, а так же в грунтах техногенного происхождения. Применение геосентетических материалов при этом серьёзно уменьшает размер затрат на подготовку местности для строительства дорог для автотранспорта, так как отпадает необходимость в проведении некоторых работ достаточно трудоёмких и дорогих, например понижение уровня грунтовых вод или укрепление откосов.

Геосинтетические материалы в дорожном строительстве

Геотекстильная сетка , георешётки, а также геотекстильное полотно нетканное применяется в основном для армирования полотна дорог, так как изготовляются из очень прочных полимеров, обладающих прекрасными эксплуатационными качествами. Эти материалы могут выполнять разделительные и армирующие функции, воспринимая при этом точечную нагрузку и распределяя её по самой широкой площади своей поверхности. Такая способность позволяет снизить на поверхности самого дорожного полотна возникновение выбоин, трещин, ям и колеи. В разрезе устройство дорожного полотна представляет собой многослойный «пирог» в котором от устойчивости и прочности каждого слоя будет зависеть и длительность эксплуатации автодороги. Применение геосинтетиков для использования их как прослойки между насыпными слоями даёт возможность укрепить основание дороги и создать надёжную дорожную конструкцию.

Так же между слоями грунта и щебня укладывается геосетка, препятствующая продавливанию щебенки в мягкую почву, снижая тем самым расход материала и повышая общую устойчивость основания, при этом фракции щебня закрепляются в ячейках геосети и образуют композитный слой хорошо устойчивый к нагрузкам композитный слой.

Геосетка

Нетканый геотекстиль, при помощи которого можно сделать даже укрепление берега водоема, обычно укладывается между песком и щебнем. Этот материал не даёт проникать частицам песка между более крупных фракциями щебня, препятствуя этим перемешиванию насыпных материалов, что существенно снижает их расход и увеличивает общую устойчивость насыпных слоёв, выполняя при этом разделительную и армирующие функции. Микроскопические отверстия в полотне геотекстиля придают ему так же дренажные и фильтрующие свойства. Из-за них он не засоряется самыми мелкими частичками грунта, свободно пропуская воздух и влагу. По своей конструкции георешётка представляет собой объёмное полотно с ячейками, заполняющимися различными насыпными материалами в зависимости от целей их использования при строительстве тех или иных строительных работ. Такая решётка придает полотну дороги дополнительную жёсткость и способствует равномерному распределению приходящейся на него нагрузки Гесинтетики в строительстве значительно снижают транспортные расходы, расходы на материалы, машины и механизмы, энергозатраты, что приводит к существенному снижению сроков производства строительных работ.

Георешетка Aрмисет-AS

Георешётка Армисет-AS поставляется стандартной шириной 5,4 метра в рулоне. Каждый рулон упакован в полиэтиленовую пленку.

Георешетка Aрмисет-AS

Применение георешетки Aрмисет-AS

• Уменьшение колеобразования, деформации и сдвигов дорожного и аэродромного покрытия в ходе активной эксплуатации
• Армирование конструктивных слоев дорожных и аэродромных покрытий

Преимущества георешётки:

• Увеличение межремонтных сроков дорожного и аэродромного покрытия
• Уменьшение образования колеи, выбоин, гребенок, сдвигов и других деформаций дорожного полотна путем повышения прочности асфальтобетонного покрытия на разрыв и обеспечение более равномерного распределения напряжения на большей площади.
• Предотвращение повторного проявления отраженных и усталостных трещин из старого в новые слои асфальтобетонного покрытия
• Уменьшение толщины слоя асфальтобетонного покрытия
• Наличие тонкой технологической подложки, способствующей беспрепятственному передвижению людей и техники по поверхности уложенного материала
• Возможность изготовления материала согласно индивидуальным требованиям зак

Виды георешётки- AS

Проблема долговечности и трещиностойкости асфальтобетонных покрытий на сегодняшний день является актуальной для большинства автомобильных и аэродромных покрытий различных категорий. При ежегодном увеличении автомобильного и авиа потока постоянно увеличиваются и динамические нагрузки, разрушающие дорожную конструкцию, в связи с этим требования к прочностным характеристикам жёстких и нежёстких дорожных одежд постоянно ужесточаются.

При появлении в асфальтобетонных слоях сквозных трещин, нарушается монолитность всего покрытия, равномерное распределение поступающих нагрузок и их перераспределение в низлежащие слои основания. Вследствие этого появляются деформации дорожных одежд и необратимые структурные разрушения покрытий. При армировании асфальтобетонных покрытий для предотвращения указанных негативных последствий рекомендуется применять георешётку тканую полиэфирную АРМИСЕТ-AS , чтобы повысить транспортно-эксплуатационные характеристики дороги, тем самым увеличивая срок службы, исключая, а также замедляя процесс появления дефектов дорожного покрытия (трещин, выбоин, колеи). Георешётка АРМИСЕТ-AS повышает упругие свойства асфальтобетона, увеличивая его сопротивляемость растягивающим усилиям при длительных и многократно прилагаемых нагрузках.

Транспортировка и хранение георешетки Армисет — AS

Тканая георешетка Армисет-AS поставляется шириной от 4,20 до 5,40 м в рулоне. Вес рулонов - в зависимости от типа материала. Каждый рулон упакован в полиэтиленовую пленку.

Приемка и разгрузка

Поставленный груз должен быть проверен на предмет идентификации и возможных повреждений при транспортировке. Поврежденный груз следует отложить в сторону. Ответственная сторона должна подписать акт с целью подтверждения получения Армисет- AS в хорошем состоянии. Для разгрузки можно использовать следующие приспособления:

• вилочный автопогрузчик с соответствующим стальным опорным креплением (> 2/3 длины рулона)

Геотекстиль тканный Армистаб

Армистаб - тканый геотекстиль из полиэфира. Производство геотекстиля осуществляется на новейшем высокотехнологичном немецком оборудовании.

Армистаб - тканый геотекстиль из полиэфира

Применение геотекстиля Армистаб

• Строительство армогрунтовых конструкций (подпорных стен).
• Армирование насыпей на слабых и пучинистых основаниях при строительстве временных автодорог, зимников, автостоянок и других сооружений.
• Армирование насыпей автомобильных и железных дорог, устройство парковок, рулёжных дорожек и взлёто-посадочных полос аэродромных покрытий
• Строительство конструкций на свайных основаниях (создание гибких свайных ростверков).
• Строительство площадок под высокие нагрузки (контейнерные терминалы, аэродромы, полигоны ТБО).
• Армирование и разделение разнородных и мелкозернистых грунтов, защита грунтов от водяной эрозии.

Преимущества геотекстиля Армистаб

• Высокая прочность на растяжение до 1600 кН/м2;
• Функции разделения и фильтрации;
• Возможность выполнения работ в зимнее время;
• Высокая устойчивость к повреждениям в процессе укладки;
• Высокий предел прочности при низком относительном удлинении.
• Высокий уровень сопротивления микробиологическому и химическому воздействию pH 2,0-9,5;
• Возможность изготовления материала согласно индивидуальным требованиям заказчика;

Укладка геотекстиля Армистаб

Геоткань АРМИСТАБ благодаря способности поглощать высокие растягивающие нагрузки, а также при сцеплении с грунтом, при укладке в земляные сооружения совместно с уплотненными слоями грунта образует достаточно сложную и прочную конструкцию. Имея высочайшие характеристики прочности на разрыв, геотекстиль тканый АРМИСТАБ является незаменимым компонентом для армирования земляного полотна. При высокой скорости возведения насыпей на пучинистых и слабых грунтах (глина, торф) и недостаточной прочности грунта основания на сдвиг, риск снижения несущей способности всей конструкции в повышается. Будучи помещенным между грунтом и заполнителем, АРМИСТАБ призван устранить данную проблему, повысив несущую способность грунта и устойчивость всей насыпи в целом. При строительстве земляных опорных конструкций, геотекстиль тканый АМИСТАБ, значительно облегчает возведение насыпей на слабых основаниях. Уникальные характеристики геоткани АРМИСТАБ позволяют многократно усиливать несущую способность грунта при возведении волнорезов, дамб, пристаней, и других портовых сооружений различного назначения. При проектировании и строительстве мест свалок считается, что излишние нагрузки могут приводить к трещинам в минеральных изолирующих покрытиях. Геоткань АРМИСТАБ, уложенная под такое покрытие предотвращает критические деформации покрытия, возникающие при осадке отсыпанного мусора или подстилающего грунта. Зачастую свалки имеют очень крутые откосы, в которых также АРМИСТАБ может быть использован в качестве армирующего элемента. Зачастую укрепление откосов с очень крутыми склонами или подпорных элементов, ограничено прочностью грунта на сдвиг. АРМИСТАБ позволяет достичь необходимой устойчивости армированием горизонтальными слоями геоткани по принципу «пирога». Если же требуется обеспечить изгиб ландшафта и АРМИСТАБ выступает в качестве внешней облицовки конструкции, производится насыпь слоя грунта с последующим засевом трав. Обобщая вышесказанное, можно отметить, что геотекстиль тканый АРМИСТАБ незаменим при армировании грунтов с низкой несущей способностью, позволяет избежать остановки строительства, связанного с заменой и длительной консолидацией грунта. Также очевидно снижение материальных затрат на проведение вышеуказанных работ. Для укладки АРМИСТАБ не требуется специального оборудования или особых климатических условий.

Георешетка Армисет-SL

Георешетка Армисет-SL

Применение георешетки Армисет-SL:

• Укрепление береговых линий водоёмов, конусов мостов и путепроводов.
• Защита склонов от оползневых процессов, ветровой и дождевой эрозии.
• Укрепление отвалов породы в процессе выработки шахт, комбинатов, с последующим приданием эстетического вида посевом трав.
• Укрепление откосов насыпи земляного полотна котлована.
• Ландшафтный дизайн (армогрунтовые конструкции, искусственные водоёмы и т.д)
• Укрепление откосов насыпей и выемок при строительстве автомобильных и железных дорог.

Преимущества георешетки Армисет-SL:

• Простота укладки: благодаря эластичности и малому весу материала он принимает любые неровности откоса, не требуя дополнительной анкеровки.
• благодаря 3-D структуре, до 90% материала составляет открытая поверхность, что способствует быстрому прорастанию растительного слоя.
• Устойчивость к химическому и биологическому воздействию pH 2,0-9,5.
• Возможность эксплуатации в различных температурных пределах (от -60 до +60 градусов), устойчивость к воздействию ультрафиолетового излучения.
• Большая ширина рулона (до 5.4 м и длиной до 200м), способствует укладке материала на всю длину откоса без горизонтальных швов, благодаря чему образуется единая конструкция.
• Возможность изготовления материала согласно индивидуальным требованиям заказчика.

Укладка георешётки Армисет-SL

При создании несвязных несущих слоев, строительстве откосов или опорных конструкций, прежде всего, необходимо выровнять по высоте базовый слой, а затем уплотнить его. Земляное полотно в обязательном порядке подлежит очистке от остатков прежних сооружений, деревьев и пней после корчёвки, острых предметов и больших камней. В некоторых случаях имеет смысл дополнительно уложить слой геотекстиля в качестве разделителя между основанием и несущим слоем (или слоем насыпи).

Разрезка материала по длине и его укладка

Рулоны раскатываются по всей площади, предназначенной для армирования, и отрезаются на нужную длину ножом или ножницами. Отрезанная часть рулона АРМИСЕТ-SL разворачивается в своем продольном направлении, являющимся почти всегда направлением наибольшего сопротивления материала на разрыв, параллельно направлению действия нагрузки. На откосах и опорных конструкциях направление нагрузки всегда расположено перпендикулярно к оси сооружения. Это, как правило, также относится к армированию несвязных несущих слоев в дорожном строительстве. При укладке материала следует избегать складок. Укладывается материал вертикально, максимально допустимое отклонение составляет от +/- 1 см до 1 м. До нанесения насыпного материала полотна следует растянуть с помощью кольев или натяжных приспособлений и слегка натянуть. В опорных конструкциях или в строительстве откосов не допускаются стыки полотен материала в направлении армирования. Если стыков избежать нельзя, то они должны быть подтверждены расчетами. При организации нахлестов на гибких свайных ростверках в направлении армирования нахлесты допускаются только на оголовках свай. При армировании откосов и опорных конструкций следует избегать нахлестов между соседними полотнами материала АРМИСЕТ-SL Однако, если строительство требует того, то максимально допустимая ширина нахлесток составляет 20 см. При армировании несвязных несущих слоев соединение в нахлестку должно составлять около 25 см, и только в исключительных случаях, например при слабом грунте, - около 50 см. Места нахлесток можно уменьшить при помощи швов. При любом типе конструкции места нахлёстав должны просыпаться слоем гранулированного несвязного материала толщиной от 2 до 7 см.

Укладка насыпного материала

По раскатанным, не прикрытым сверху полотнам материала не разрешается передвижение транспортных средств. Передвижение транспортных средств допускается только после создания насыпного слоя толщиной не менее 0,15 м. Толщина насыпного слоя зависит от насыпного материала и применяемого приспособления для уплотнения, однако она не должна превышать максимальное значение 0,50 м. Уплотнение следует проводить тщательно и равномерно, соблюдая требуемые минимальные значения степени уплотнения или модуля деформации.

Виды георешётки-SL

АРМИСЕТ-SL - это тканая полиэфирная (полиэстер) 3D георешётка, выполненная на новейшем высокотехнологичном немецком оборудовании. Служит для укрепления склонов дорог.

Практика строительства и возведения откосов насыпей и выемок дорог не имеет целостного конструктивно-технологического решения в этой области. На это есть две причины: это отсутствие облегчённых типов укрепления откосов, которое занимало бы нишу между противоэрозионной защитой при помощи посева трав, а также массивными укреплениями в виде плит или каменных набросков. Вторая причина вызвана необходимостью индустриализации конструкций и укреплений, тем самым сокращая объёмы и трудозатраты для выполнения работ на откосах. Так как работы на откосах людей и машин крайне осложнены, а порой и вообще являются крайне затруднительными, для примера послужат откосы с заложением, достигающим 1:1,5-1:2. В этих случаях более эффективным может оказаться гибкая конструкция вроде полиэфирной георешётки АРМИСЕТ-SL, которая является более устойчивой, благодаря своей лучшей способности принимать различные деформации откосов, тем самым обеспечивая лучшую работу материала АРМИСЕТ-SL с грунтом. АРМИСЕТ-SL выполняет функции армирования, дренажа на время развития дернового слоя в откосных частях насыпей и выемок, а также повышает их устойчивость к ветровым и водным эрозиям и суффозионным процессам. Применение георешётки АРМИСЕТ-SL даёт возможность разработать более эффективные с точки зрения технико-экономической выгоды конструктивные решения.

Транспортировка и хранение георешетки армисет-SL

Тканая георешетка Армисет-SL поставляется шириной от 4,20 до 5,40 м в рулоне. Вес рулонов - в зависимости от типа материала. Каждый рулон упакован в полиэтиленовую пленку.

Приемка и разгрузка

Поставленный груз должен быть проверен на предмет идентификации и возможных повреждений при транспортировке. Поврежденный груз следует отложить в сторону. Ответственная сторона должна подписать акт с целью подтверждения получения Армисет- SL в хорошем состоянии. Для разгрузки можно использовать следующие приспособления:

• автоматическое разгрузочное устройство на грузовике, доставляющем груз, с грузоподъемными ремнями, прикрепленными к стальному трубчатому сердечнику (при такой разгрузке получатель должен тщательно проверить рулоны на предмет повреждений)
• вилочный автопогрузчик с соответствующим стальным опорным креплением (> 2/3 длины рулона)
• строительное оборудование с укладчиком или трубой адекватной силы для проталкивания через стальной сердечник.

Грузоподъемные ремни, веревки и др. не должны перетирать рулоны и защитную упаковку. Разгрузка путем обыкновенного захвата рулонов или с использованием простых ремней может повредить материал, и поэтому не разрешается. Компания СЕТТКА не несет ответственности за повреждения, возникающие в подобных случаях.

Хранение и транспортировка на строительной площадке

Рулоны следует складывать вдали от места передвижения транспорта на ровной, сухой и чистой поверхности. Рулоны можно положить параллельно, поверх друг друга, но в количестве не более 4 рулонов. Следует избегать дальнейших перегрузок. Рекомендуется покрыть рулоны брезентом с целью защиты от воздействия ультрафиолетовых лучей. Упаковку можно удалить только непосредственно перед укладкой. Для перемещения рулонов со складской площадки на место укладки следует пользоваться системой транспортировки, описанной выше. Перед транспортировкой следует проверить защитную упаковку каждого рулона на предмет повреждений.

Георешетка Армисет -RU

Преимущества георешётки-Армисет-RU:

• Уменьшение толщины слоев инертных материалов дорожной конструкции.
• Предотвращение смешивания компонентов разнородных материалов конструкции.
• Увеличение срока эксплуатации объектов, увеличение межремонтных сроков дорог и аэродромов.

• Высокая устойчивость материала к биологическим и химическим воздействиям, а также ультрафиолетовым и механическим повреждениям.
• Возможность применения в армогрунтовых конструкциях совместно с габионными конструкциями и облицовочными блоками.
• Простота укладки благодаря технологическим особенностям материала.

Виды георешётки-Армисет-RU:

Проблемы, которые могут возникнуть при воздействии высоких нагрузок на основание дорожной конструкции, приводят к тому, что слой щебня, находящийся в дорожной конструкции со временем проникает в слои песчаного грунта, тем самым нарушая равномерность количества слоёв материала, что приводит к образованию различных дефектов на дороге (колея, пучения) тем самым уменьшая эксплуатационный срок и увеличивая затраты на содержание данной автомобильной дороги.

Для предотвращения данных негативных последствий рекомендуется применять материал для армирования оснований дорожных конструкций АРМИСЕТ-RU(дорожную геосетку), призванный повысить транспортно-эксплуатационные характеристики дороги и увеличив её несущую способность, тем самым увеличив её срок службы, исключая, а также замедляя процесс появления дефектов связанных с недостаточной несущей способностью оснований (трещин, выбоин, пучений, колеи). Также компания СЕТТКА выпускает композитный материал под маркой АРМИСЕТ-RU - геокомпозит с нетканой подложкой из полипропилена или полиэфира (типа Дорнит). Основные особенности данного материала - это возможность его применения в качестве армирующе - дренирующей прослойки, которая будет отводить избыточную влагу из конструкции дорожных слоёв, а также выполнять функцию армирования основания. В зависимости от толщины нетканой подложки (100г/м2, 400г/м2, 800г/м2 и т.д.) зависит пропускная степень и коэффициент фильтрации воды в дорожной конструкции.

Транспортировка и хранение георешетки армисет-RU

Тканая георешетка Армисет-RU поставляется шириной от 4,20 до 5,40 м в рулоне. Вес рулонов - в зависимости от типа материала. Каждый рулон упакован в полиэтиленовую пленку.

Приемка и разгрузка

Поставленный груз должен быть проверен на предмет идентификации и возможных повреждений при транспортировке. Поврежденный груз следует отложить в сторону. Ответственная сторона должна подписать акт с целью подтверждения получения Армисет- RU в хорошем состоянии. Для разгрузки можно использовать следующие приспособления:

• автоматическое разгрузочное устройство на грузовике, доставляющем груз, с грузоподъемными ремнями, прикрепленными к стальному трубчатому сердечнику (при такой разгрузке получатель должен тщательно проверить рулоны на предмет повреждений)
• вилочный автопогрузчик с соответствующим стальным опорным креплением (> 2/3 длины рулона)
• строительное оборудование с укладчиком или трубой адекватной силы для проталкивания через стальной сердечник.

Грузоподъемные ремни, веревки и др. не должны перетирать рулоны и защитную упаковку. Разгрузка путем обыкновенного захвата рулонов или с использованием простых ремней может повредить материал, и поэтому не разрешается. Компания СЕТТКА не несет ответственности за повреждения, возникающие в подобных случаях.

Хранение и транспортировка на строительной площадке

Рулоны следует складывать вдали от места передвижения транспорта на ровной, сухой и чистой поверхности. Рулоны можно положить параллельно, поверх друг друга, но в количестве не более 4 рулонов. Следует избегать дальнейших перегрузок. Рекомендуется покрыть рулоны брезентом с целью защиты от воздействия ультрафиолетовых лучей. Упаковку можно удалить только непосредственно перед укладкой. Для перемещения рулонов со складской площадки на место укладки следует пользоваться системой транспортировки, описанной выше. Перед транспортировкой следует проверить защитную упаковку каждого рулона на предмет повреждений.

Геосинтетические материалы для дорожного строительства – это инновационный строительный материал на основе полимеров (полиэтилен, полиамид, полипропилен, пр), который широко применяется последние 10 лет в России. Его использование обеспечивает высокий уровень конструктивных решений и экологических требований, а также увеличивает срок эксплуатации дорожного полотна.

Функции геосинтетических материалов

Основные функции, которые выполняют геосинтетические материалы для дорожного строительства:

• Армирование (геосетки, георешетки). Материал перераспределяет весовые нагрузки, тем самым усиливая дорожное полотно.
• Фильтрация (геокомпозиты, геотекстиль). Композиты и текстиль позволяют просачиваться воде без перемещения в основание дорожного полотна.
• Дренаж (геокомпозиты, георешетки). Укладывается для вывода воды.
• Усиление прочности слоев асфальтобетона (геосетки, георешетки). Перераспределение растягивающих нагрузок, механических воздействий.
• Предотвращение и контроль эрозии грунта (геоматы, геоячейки). Материал замедляет размывание, пучнение и прочие деформации грунта вследствие климатических воздействий.
• Упрочнение слабого грунта (геокомпозиты, геотекстиль). Усиление несущих способностей грунтового основания.
• Разделение слоев полотна (геокомпозиты, геотекстиль). Предотвращение слеживания слоев дорожного пирога.
• Гидроизоляция (геомембраны, геокомпозиции). Уменьшает приток жидких сред к земляному полотну.
• Защита от механических повреждений (геосетки, геоматы, геотекстиль).

В зависимости от назначения материала и индивидуальных особенностей грунта геосинтетика может выполнять одну или несколько функций.

Свойства геосинтетических материалов для дорожного строительства

Геосинтетики обладают рядом уникальных свойств:

• Устойчивость к химическим веществам, агрессивным средам.
• Долговечность (срок использования достигает до 100 лет).
• Устойчивость к высоким и низким температурам, перепадам сред.
• Низкая материалоемкость.

Справка. Благодаря сочетанию универсальности, долговечности и устойчивости, современные проекты с применением геосинтетических материалов для дорожного строительства позволяют сократить срок ремонтов в 2-3 раза, снизить расход строительных материалов. Кроме решения целого ряда технических проблем, геоматериалы приводят к ощутимому экономическому эффекту!

Классификация и виды геосинтетических материалов

При выборе геоматериала большое значение имеет его тип, который выбирается исходя из поставленных строительных задач.

В зависимости от функции материалы могут быть нескольких видов проницаемости: газонепроницаемые, дренирующие, фильтрующие, изоляционные.

По структуре геосинтетические материалы подразделяются на следующие виды:

• геотекстиль;
• георешетки;
• геосетки;
• геокомпозиты;
• геоматы;
• геокамеры;
• геомембраны.

Георешетки, геосетки

Это рулонный или модульный сетчатый материал, выполняемый из синтетических или полимерных нитей. Он изготавливается на основе полиамида, полиэтилена, полиэфира, полипропилена, стекловолокна, пр.

Георешетки по толщине и размеру ячейки больше геосеток. Они активно используются для предотвращения эрозий подпорных стенок, укрепления оврагов, склонов дорог, в обустройстве автомобильных, железных дорог на слабых грунтах. Также материал обладает хорошими армирующими свойствами. Он используется в основаниях дорожного полотна, несущих площадок, а также для укрепления устоев мостов. В качестве заполнителя ячеек применяется бетон минимальной марки М200, щебень, песок, грунт. Максимальный эффект достигается благодаря сцеплению ячеек с заполнителем. Температура монтажа составляет от -40 до +60 градусов. Диагональ ячейки может быть 0,2м, 0,3м, 0,4м. Размеры колеблются от 2 до 3м (ширина), от 5,5 до 12 м (высота). Толщина модуля от 0,05 до 0,2м. Толщина ленты мин 1,5 мм. Нагрузка сварного шва на разрыв – от 50% прочности ленты.

Геосетка прочный и в тоже время легкий гибкий материал. Он выпускается в рулонах. Основное предназначение сетки: исключение взаимопроникновения слоев, армирование, выравнивание и укрепление. Геоматериал укладывается в грунте или асфальтобетонных покрытиях, включая верхние асфальтовые слои. Размер ячеи от 2,5 до 40 мм. Срок эксплуатации свыше 50 лет.

По способу формирования плетения сетки различают двуостную и одноостноую сетку. Одноостная геосинтетика предполагает уравновешивание высокой долговременной нагрузки в одном направлении. Она имеет плоский вид с длинными узкими секциями. Двуостная геосетка распределяет нагрузки в поперечном и продольном направлении. Имеет ячейки квадратной формы с жесткими соединениями узлов.

Геотекстиль

Геотекстиль - это рулонный (иногда листовой) материал, который производится из полипропилена или полиэфера. Высокая гибкость, прочностные характеристики, водонепроницаемость позволяют использовать его во множестве строительных работ.

В дорожном строительстве материал служит для фильтрации влаги, не смешивания грунта со щебнем, что не дает деформироваться покрытию дороги. Его использование уменьшает появление трещин в 3 раза. Важным критерием в выборе геотекстиля является плотность.

В дорожном строительстве применяется геотекстиль плотностью:

• 200-300 г/м2. Используется в строительстве парковок легкового транспорта, дорог для малогабаритного транспорта или небольшим трафиком.
• 300-400 г/м2. Для дорог, с высокой нагрузкой (грузовой транспорт, высокая интенсивность движения).
• 450-500 г/м2. Материал используется для временных дорог в качестве разделителя между слоями щебня.

По текстуре и способу плетения нитей материала различают:

• Нетканый геотекстиль. Расположение волокон без системного переплетения. Ткань пропитывается специальными составами. Материал хорошо растягивается, но имеет низкую прочность. Снижает нагрузки на дорожное основание.
• Тканный геотекстиль. В тканном материале волокна переплетены как в ткани перпендикулярно друг другу. При этом используется две или несколько полос нитей. Тканый более надежный и используется в слоях дорожных одежд. Он существенно снижает нагрузки на дорожное полотно.
• Вязаный. Состоит из соединенных специальной схемой волокон. Используется для распределения сред, дренажа.

Геокомпозиты

Геокомпозит - это двух- трех- и многослойные структуры композиций геоматериалов, объединяющие между собой все характеристики и свойства используемых слоев. Основной задачей материала является дренаж и фильтрация. Материал используется при обустройстве вертикальных прикромочных дренажей автомобильных дорог, дренажей подпорных стен.

На строительном рынке встречаются следующие сочетания:

• Геотекстиль-георешетка. Например, сочетание нетканого фильтра и сетки с ячейками ромбовидной формы, изготавливаемой из композиций полиэтилена низкого и высокого давления;
• Геомембрана-геотекстиль. В таком случае геотекстиль работает фильтром, а геомембрана гидроизолирующим слоем и обеспечивает зазор дл вытекания воды.

Основными техническими параметрами материала являются толщина слоя, плотность.

Геомембраны

Мембраны - это сплошное влагостойкое синтетическое полотно для изоляции слоев. Мембраны для дорожного строительства отличаются полиэтиленовым составом высокой прочности при толщине слоя от 1 до 4 мм. Главное отличие мембран от прочих геосинтетиков - это ее прочность на растяжение, которая достигает свыше 600%. Материал производится в рулонах или листах множества габаритов, что позволяет устраивать настил с минимальными стыками.

Совет! Для дорожного строительства применима профилированная геомембрана. При высоком уровне насыпи полотна мембрану лучше укладывать на глубине от 0,5 до 1м от бровки.

Сфера применения в дорожном строительстве – илистые грунты, почвы с подземными реками, влажные климатические зоны. Слой мембраны исключает морозное пучнение, разрыв слоев асфальта. Места укладки могут быть тоннели, мосты, опоры мостов, особовлажные участки дорог.

Справка. Для наилучшего эффекта производители рекомендуют использовать геомембраны в паре с геосеткой, решеткой или геокомпозитом.

Геоматы

Геомат – это легкий материал трехмерной волокнистой структуры с ячеистой структурой, обеспечивающий фиксацию корневой системы растений и деревьев. В отличие от сетки его ячейки очень малы и расположены в хаотичном порядке. Его форма позволяет переплетаться корням растений и деревьев с собственными волокнами. Используется для предупреждения и снижения эрозии почв.

Материал производится в матах, укладывается внахлест в основаниях подпорных стен, склонах и откосах.

Геокамеры

Геокамеры применимы в сфере инновационного строительства, для возведения гидротехнических сооружений. Они используются как форма для заполнения сыпучими и материалами средней фракции. Отличаются высотой и размерами ячеек. Материал хорошо пропускает влагу, воду, повышает устойчивость сооружения к деформации, не подвержен разрушению под воздействием жары, мороза, ультрафиолетовых лучей.

Применение геосинтетических материалов в дорожном строительстве России активно растет. Значительное увеличение номенклатуры и ассортимента обеспечивает высокий уровень решений всевозможных конструктивных задач, что дает толчок к повышению качества полотна и снижению использования природных ресурсов.

Э. Д. Бондарева
"Петербургский строительный рынок" 5 (70)

Широкое применение геосинтетических материалов при строительстве и ремонте дорог и улиц Санкт-Петербурга начиная с 80-х годов обусловлено прежде всего сложными грунтово-гидрологическими условиями города и освоением под застройку ранее неселетебных территорий, инженерная подготовка которых выполнена путем намыва пылеватым грунтом, десятилетия сохраняющим высокую влажность. В последние годы геосинтетические материалы широко используются при капитальном и среднем ремонтах дорожных одежд города и области, при строительстве и реконструкции таких автомагистралей, как Санкт-Петербургская КАД, обход г. Выборга, дорог Москва - Санкт-Петербург (Россия), Мурманск - Санкт-Петербург (Кола) и др.

В каждом конкретном случае выбор наиболее рационального материала, обеспечивающего требуемые прочностные и деформативные качества при минимальной стоимости, является ответственной задачей для потребителей. В свою очередь производители должны разрабатывать новые и совершенствовать имеющиеся геосинтетические материалы с учетом области их применения.

В настоящее время наиболее часто используются рулонные материалы, которые разделяются на две большие группы:
- геосинтетики - водопроницаемые нетканые и тканые, а также геокомпозты - двух- и многослойные материалы;
- геопластики - георешетки и геосетки (плоские и объемные), водонепроницаемые геомембраны и др.

Наиболее широко применяются нетканые геосинтетики, называемые геотекстилями (до 50% от общего объема), получаемые непосредственно из волокон полимера, минуя операцию прядения и ткачества. Свойства нетканых материалов зависят от способа упрочнения холста: механического, термического или химического. Нетканые материалы отличаются невысокой прочностью на растяжение, высокой деформативностью (удлинение при разрыве от 50 до 100%), но хорошей водопроницаемостью, поэтому применяются в качестве дренирующей, фильтрующей или разделительной прослоек. Отечественной промышленностью выпускаются в основном иглопробивные и термоупрочненные геотекстильные материалы ("Дорнит", "Геоком" и др.). К наиболее распространенным материалам зарубежного производства относится геотекстиль "Тайпар", изготовляемый из полипропилена путем термического соединения непрерывных волокон полимера.

Тканые геосинтетические материалы имеют упорядоченную структуру в виде двух различным способом взаимно переплетенных систем, что обеспечивает высокую прочность при малых относительных удлинениях при разрыве (не более 20%). Такие материалы применяются для армирования грунта, несвязных материалов слоев оснований и откосов насыпей. Из тканых материалов широко применяются геосинтетики зарубежного производства - "Стабиленка" и "Комтрак".

Геосетки и георешетки - плоские структуры, которые состоят из регулярно расположенных открытых ячеек размером более 10 мм и имеют неподвижные узловые точки, благодаря которым достигается лучшее распределение нагрузки между продольными и поперечными элементами. Сетчатые геопластики применяются для армирования зернистых оснований и грунта, а также для повышения устойчивости откосов высоких насыпей. Армирующий эффект обеспечивается за счет обратного прогиба мембраны (геосетки) вне зоны действия нагрузки. При применении геосетки на границе раздела двух дисперсных материалов (например, щебня и песка) достигается повышенное сцепление с нижележащим слоем за счет образования пограничного слоя из щебенок, защемленных в ячейках геосетки.

Объемные (трехмерные) геоматы, геокаркасы и габионы с вертикальными стенками (выпускаемые отечественной промышленностью), выполненные из плоских элементов с различными способами крепления стенок, в рабочем растянутом состоянии представляют как правило сотовую структуру, заполненную грунтом или зернистым материалом. Соты перераспределяют усилия в зернистом материале, за счет чего модуль упругости армированного слоя увеличивается в 1,5-1,7 раза.

Геокомпозиты - двух-, трех- и многослойные структуры из плоских материалов, внутри которых помещена сетка, глина-бентонит или жесткий каркас. Свойства геокомпозита зависят от свойств компонентов и их взаимного расположения.

Так, конструкция из слоев полипропиленовой ткани, между которыми расположена сетка из полиамида или полиэтилена, является дренирующим материалом, а такая же конструкция, заполненная глиной-бентонитом, - идеальный гидроизолирующий материал.

Для производства геосинтетических материалов используют различные полимеры: полиэстер (полиэфир), полиамид, полипропилен, полиэтилен и др. Выбор полимера зависит от назначения геосинтетических материалов и выполняемой ими функции: армирования, разделения или дренирования. Одним из ключевых вопросов при выборе типа геосинтетического материала, например, для конструкций, где геосинтетический материал воспринимает статическую нагрузку (от веса вышележащих слоев насыпи), является его склонность к ползучести. Исследованиями установлено, что фактор ползучести полиэстера (ПЭТ) в 2-2,5 раза меньше, чем полипропилена (ПП), т. е. длительная прочность геосинтетического материала, изготовленного из полиэстера, как минимум в 2 раза выше, чем аналогичного материала из полипропилена.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕОСИНТЕТИЧСКИХ МАТЕРИАЛОВ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Повышение устойчивости откоса насыпи основано на совместной работе геосинтетической прослойки и грунта при частичном восприятии прослойкой растягивающих напряжений, стремящихся вызвать оползание откоса. Как правило для армирования откосов используются тканые геосинтетики или сетчатые геопластики из полиэстера (геоткань "Стабиленка", геосетка "Фортрак" и др.) в виде горизонтальных полос с выводом концов за пределы кривой скольжения и с образованием разомкнутых обойм в подоткосной части насыпи. При использовании геосеток существенно увеличивается сцепление грунта, поскольку частицы, предпочтительно, крупнообломочного грунта, заклиниваются в ячейках геосеток. При этом образуется устойчивая система, в которой усилия, передающиеся на грунт и геосетку, равномерно распределяются по всему объему.

При ограниченной полосе отвода под дорогу, при ее уширении или в стесненных городских условиях альтернативой более дорогостоящим бетонным и каменным подпорным стенкам являются армогрунтовые стенки крутизной до 90о.
Для защиты откосов земляного полотна от водной эрозии применяют ажурную объемную геосетку из путаной открытой структуры нити, которая обеспечивает растениям прочную корневую систему. В таких конструкциях хорошо себя зарекомендовала геосетка "Энкамат" толщиной 10-20 мм, изготовленная из полиамида.

Применение геосеток или геотекстилей между дискретными слоями дорожной одежды (например, песком и щебнем) позволяет увеличить сдвигоустойчивость конструкции на уровне заложения прслойки, что в ряде случаев позволяет снизить толщину слоев основания.

Известно, что одной из основных причин разрушения асфальтобетонных покрытий яв¬ляется невысокая трещиностойкость асфальтобетона. Возникающие в процессе эксплуатации дорожной одежды усталостные и отраженные трещины, интенсивно развиваясь, приводят к преждевременному разрушению асфальтобетонного покрытия. Эффективным способом борьбы с усталостными и отраженными трещинами является армирование асфальтобетонных покрытий геосетками, которые увеличивают структурную прочность асфальтобетона, по¬скольку узлы геосетки работают как анкеры, а звенья являются опорой для крупного заполнителя. При этом геосетка включается в работу на растяжение при изгибе, предотвращая превращение микротрещин в раскрытые трещины.

К геосеткам, применяемым для армирования асфальтобетонных покрытий, предъявляют следующие требования: модуль упругости геосетки должен быть соизмерим с модулем упругости асфальтобетона, размер ячейки геосетки достаточен для взаимопроникания смеси и обеспечения хорошего сцепления между слоями покрытия. При этом геосетка должна обладать высокой термостойкостью, низкой ползучестью при достаточно высоких температурах укладки асфальтобетонной смеси и хорошей адгезией к битуму. Таким качествам соответствует геосетка из полиэстера "Хателит С", выпускаемая фирмой Huesker Synthetic в Германии.

Геосетки и геотекстили используются между несвязными конструктивными слоями дорожной одежды, обеспечивая повышение сдвигоустойчивости на уровне их заложения, что позволяет в ряде случаев уменьшить толщину конструкции.
Исследования и многолетний опыт применения полиэстерных геосеток для армирования асфальтобетонных покрытий показали, что суммарное количество приложений нагрузки до момента образования трещин увеличивается в 2-4 раза, следовательно, существенно увеличиваются и сроки службы между средними ремонтами. Следует отметить, что применение геосеток из стекловолокна и базальта в дорожных одеждах, работающих в условиях многократного приложения нагрузок, менее эффективно, поскольку они выдерживают значительно меньшее количество приложений нагрузки по сравнению с геосетками из полиэстера.
На участках КАД, где слабые грунты представлены илами, имеющими крайне низкие физико-механические показатели и длительный срок консолидации (более года), применены конструкции, представляющие сваи (грунто-цементные и др.) с нежестким ростверком из крупнообломочного или дренирующего грунта, заключенных в обойму из прочных геосинтетических материалов (геосетки или геоткани).

Технические решения с применением геосинтетических материалов как правило обеспечивают надежность дорожных конструкций без увеличения их материалоемкости, трудо- и энергозатрат в процессе строительства.