Применение геосинтетических материалов в дорожном строительстве

Мой секрет

Геотекстильные материалы в дорожном строительстве. Реферат – Применение геосинтетических материалов в дорожном строительстве – файл n1.docx

Применение геосинтетики в строительстве уже имеет свою историю, хотя и непродолжительную. За рубежом геосинтетику в виде геотекстилей применяют с конца 1960-х годов. Производство этих материалов в мире развивалось стремительно, и в настоящее время на мировом рынке предлагается большое количество различных видов геотекстиля, 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.

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. Геосинтетики применяются в транспортном, гидротехническом и гражданском строительстве.

Они призваны создавать дополнительные слои:
— армирующий слой – усиливает дорожные конструкции транспортного назначения (откосы, насыпи, стоянки, фундаменты и т.д.), в основании которых используются слои из насыпных материалов;
— защитный слой – замедляет эрозию, предотвращает взаимопроникновения контактирующих слоев, решая тем самым проблему зеркальных трещин, которая свойственна старым дорогам;
— фильтрующий слой – замедляет проникание грунтовых частиц в дренажи;
— дренирующий слой – ускоряет отвод воды;
— гидроизоляционный слой – уменьшает, а в некоторых вариантах и исключает приток воды в рабочие слои.

Часто для противодействия эрозионным явлениям на дорогах, которые проходят вдоль берегов речек, каналов, морей, откосы укрепляют бетоном, асфальтом, делают отсыпку из камня, а также осуществляют дорогие инженерно-биологические работы. На протяжении последних 30 лет в этих целях применяют геосинтетики.

Преимущества геосинтетических матов заключаются в их долговечности (срок службы до 100 лет), прочности на разрыв и удлинение, гибкости, малом весе и небольших затратах на строительство. В целом технологические и эксплуатационные преимущества геосинтетических армирующих элементов по сравнению с традиционными способами строительства дорог, откосов, фундаментов, таковы:

— сразу после выемки естественного грунта существует возможность строить фундамент на защитной прослойке;
— не требуется незамерзающая основа под конструкцией, поскольку армированное грунтовое сооружение не ощущает деформации;
— благодаря повышению несущей способности земляного полотна под путями соединения можно сэкономить грунт или щебень;
— затраты на транспортирование геосинтетичних армируюших элементов существенно меньшие затрат на доставку бетона или дополнительного грунта, щебня, песка.

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).

Дополнительно использование геосинтетики позволяет:
— повысить долговечность конструкций земляного полотна и дорожных одежд;
— повысить качество работ;
— уменьшить объемы переделок (дополнительных работ);
— повысить культуру производства.

Актуальность внедрения инновационных технологий в дорожном строительстве и природоохранных мероприятиях сегодня очевидна и бесспорна. Это и континентальный характер климата отдельных регионов с большим перепадом температур, и наличие территорий со сложными геологическими условиями, и само состояние дорог, большинство из которых было построено 40-60 лет назад и рассчитано на более низкие нагрузки и интенсивность движения.

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%.

Сооружение дорожных полотен является одной из самых ранних областей применения геосинтетических материалов. Геотекстили, георешетки и сетки успешно применялись из-за их способности к разделению, фильтрации, дренажей и армированию грунтов при сооружении и реконструкции как мощеных, так и не мощных дорог.

Использование геосинтетических материалов при сооружении дорог предоставляет инженерам различные проектные решения, которые позволяют улучшить характеристики дороги с точки зрения экономики. Геосинтетические материалы могут быть использованы при сооружении и реконструкции мощеных дорог для армирования, разделения, фильтрации и дренажа. Также они используются в качестве конструктивного компонента, обеспечивающего контроль за повреждениями, вызываемыми строительной техникой.

Доказана эффективность применения геотекстиля в качестве разделяющей прослойки при строительстве зданий и сооружений в основаниях сооружений и на временных дорогах. Уменьшение строительных затрат по смете составляет 20% за счет снижения сроков строительства и транспортно-эксплуатационных затратах. На сегодняшний день рынок геоматериалов в нашей стране считается наиболее перспективным и динамично развивающимся из всех рынков строительных материалов.

Геосинтетику в дорожном строительстве применяют уже довольно давно, с конца 1960 года. Производство этого материала развилось стремительно. В наше время на рынке можно найти большой выбор различных геотекстилей, георешоток, геосеток, геоплит, геонитей и все это термоизоляторы, которые имеют свои технические характеристики. К примеру, геотекстиль (нетканое полотно), изготавливают из волокон синтетики: полиэфира, полипропилена, полиамида. Геосетки делают из полипропиленовых нитей с повышенной прочностью. Геоплиты изготавливают на основе полистирола.

И что нам с этих новинок?

Причин нового производства материалов для строительства дорог множество, это снижение капиталовложений в строительство и содержание дорожного покрытия, аренда строительной техники обходится дешевле, безопасность для окружающей среды, а также снижение:

  • расхода природных материалов;
  • повышение качества работ;
  • меньше дополнительных работ;
  • повышение культуры производства.

То, что внедрять инновационные технологии в дорожное строительство нужно, это очевидный и бесспорный факт. Континентальный климат в отдельных регионах с большими перепадами температур и со сложными геологическими условиями значительно снижают срок эксплуатации дорожного покрытия и новые технологии, как раз кстати.

Нужность и применение

Большая часть наших дорог способны пропускать только легкие автомобили с осевой нагрузкой не более 6 тонн. Однако автомобилестроение не стоит на месте и производство тяжелых машин с нагрузкой боле 10 тонн на ось налажено. На дорогах можно встретить и еще более тяжелую технику. Некоторые участки пропускают более 45 тыс. авто в сутки, а по нормам расчета — 6 тыс. единиц. От этого дорожные покрытия очень быстро исчерпывают свои ресурсы, и возрастает необходимость в частых ремонтах.

Плюсы применения

Выгода в применении новинок и в экономической самостоятельности. Применяя газосетки для армирования асфальтного покрытия, толщина снижается на 20 %. Сама сетка представляет собой два слоя скрепленных нитью между собой, с пропиткой, специальным составом. Благодаря чему повышается прочность асфальтного слоя.

Проведенные испытания показали, что армированный сеткой асфальт незначительно повышает качества в прочности, но такому покрытию требуется в 2.80 раз больше энергозатрат для разрушения. Следовательно, во столько раз замедляется образование трещин на покрытии и снижается стоимость аренды строительной техники.

Скорость строительства дорог увеличивается, а ремонтные работы уменьшаются.

Строительство и реконструкция дорог является важной отраслью современной индустрии. Поскольку транспортные магистрали призваны быть долговечными и функционировать в полном объеме, при их сооружении должны использоваться наиболее эффективные технологии и материалы. Важную роль в этой области сегодня играют геосинтетические материалы . Они предназначены для армирования дорожной конструкции, в результате чего эксплуатационные характеристики полотна многократно возрастают. Например, огромную популярность в последнее время получила геосетка ( http://www.td-geo.ru/materials/geosetka).

Применение в строительстве

Данный материал имеет сетчатую структуру и отличается чрезвычайной прочностью. В зависимости от сферы применения различают сетки для асфальтобетона и для грунта. Геосинтетики второго типа используются для укрепления откосов железнодорожного полотна и береговой линии искусственных водоемов, строительства временных подъездных путей, усиления неустойчивых грунтов перед укладкой дорожных одежд, предупреждения оползней и т. д. Кроме автомобильных дорог, геосетку применяют также при строительстве взлетно-посадочных полос и гидросооружений. Свойства геосетки в немалой степени зависят также от материала, из которого они были изготовлены.




В настоящее время производители поставляют на рынок сетки из полиэтилена, полипропилена, полиэфира, стекловолокна, полиамида, полиэстера и, возможно, из других полимерных и синтетических материалов. Кроме того, геосетки бывают одноосные (ориентированные в одном направлении) и двуосные (ориентированные одновременно в два направления).

Каждый из перечисленных вариантов имеет свои преимущества и практически лишен недостатков. Геосинтетическая основа армирующего материала обуславливает его физико-механические свойства. Например, геосетка не подвержена коррозии, способна переносить любые перепады температур в диапазоне от –40оС до +60 оС. Она не гниет от сырости, не трескается и не представляет интереса для грызунов.




Технические особенности использования

Армирующие полотна , укладываемые в асфальтобетон, обрабатывают специальным составом, значительно повышающим адгезию. Это делает конструкцию монолитной и более долговечной. В зависимости от модификации размер ячейки сетки варьируется от 5 до 50 мм. Полимерная арматура предотвращает появление трещин, выбоин, расслоений и прочих дефектов конструкции. Благодаря этому качественные показатели дорог улучшаются и значительно увеличивается промежуток времени между проведением ремонтно-восстановительных работ.

На сегодняшний день внедрение новых технологий в дорог крайне необходимо. Огромные потоки крупнотоннажного транспорта, передвигающегося ежедневно по федеральным трассам, дают ясно понять, каким колоссальным нагрузкам подвергается дорожное полотно. К счастью, геосинтетики позволяют не только продлить его жизнь, но и сократить финансовые вложения в ремонтно-строительные проекты. Итак, экономическая выгода от использования геосетки очевидна.

Изготавливаются они с применением таких материалов:

  • Полиэфир (РЕТ).
  • Базальтовый ровинг.
  • Полипропилен (РР).
  • Стеклоровинг.
  • Поливинилспирт (PVA) и так далее.

Их использование позволяет в разы увеличить прочность и срок службы различных сооружений.

Современный российский рынок геосинтетики, на котором ПТК «Объединенные ресурсы» занимает одну из передовых позиций, развивается все активнее. Все большее число строительных организаций внедряют современные технологии, основанные на применении рассматриваемых материалов. И они уже по достоинству оценили все преимущества повсеместного использования геосинтетических материалов.

Геосинтетика для ремонта и строительства дорог

Геосинтетика в строительстве позволяет не только увеличить долговечность сооружений, но и упростить и удешевить сам производственный процесс. Такой материал станет превосходным основанием для любой стройки, ведь он обладает:

  • Превосходной сопротивляемостью природным условиям.
  • Отличной прочностью на разрыв.
  • Устойчивостью даже к агрессивным химическим соединениям.
Читайте также:  Рольставни в туалет: монтаж

Добавьте сюда небольшой вес, упрощающий транспортировку и относительно невысокую стоимость, и экономическая выгода станет очевидной.

Геосинтетика в дорожном строительстве в мире применяется с конца 1960-х годов. В России же подобные технологии поначалу приживались неохотно по причине высокой стоимости материалов, которые до недавнего времени производились только в Европе. Но в последние годы, благодаря запуску отечественного производства, они стали очень активно использоваться и в нашей стране.

Геосинтетика купить

Предлагаемая нами геосинтетика (цена на нашем сайте указана напрямую от производителя ООО «Махина-ТСТ») соответствует всем необходимым ГОСТам и прошла сертификацию в Германии. В каталоге Вы найдете:

  • Георешетки ASPHALTEX и геокомпозиты DUALTEX, с помощью которых армируются асфальтобетонные слои ().
  • Георешетки GRUNTEX и STRADEX для армирования нижних слоев дорожной одежды ().
  • Геополотно DACRON GEO нетканое, используемое для разделения разных слоев дорожной одежды ().
  • Геополотно высокопрочное тканое STABBUDTEX, применяемое при армировании непрочных оснований () и другие наименования.

Мы гарантируем, что стоимость геосинтетики от нашей организации весьма демократична!

Представляют собой класс строительных материалов, различающихся по структуре, технологии производства, показателям свойств, составу сырья. Их объединяет удобная форма поставки (рулоны, блоки, плиты), возможность обеспечения высокого качества геосинтетические материалов в условиях заводского изготовления, то есть возможность создания дополнительных слоев (прослоек) гарантированного качества при минимальных трудозатратах на месте производства работ и минимальных относительных транспортных расходах.

Их назначение, области применения, выполняемые функции различаются. Для упрощения возможного предварительного выбора представлена классификация геосинтетических материалов по структуре-технологии производства, достаточная для регламентации их применения в названной области.

Область, эффективность и целесообразность применения синтетических рулонных материалов определяются их свойствами, которые зависят от состава сырья, технологии производства и структуры.

Общая характеристика геосинтетических материалов по наиболее распространенному сырью изготовления (полиамид, полиэфир и полипропилен) приведена в табл. 2.1.

Предпочтительным видом сырья для изготовления геосинтетических материалов дорожного назначения является полиэфир. Следует ограничивать применение полиамидных геосинтетических материалов в кислотных средах (рН

Применение геосинтетических материалов 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

— 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.

Мы рекомендуем применять геомембрану в сочетании с другими геосинтетиками – геотекстилем, геоматами, георешетками, геосетками и т.д.

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!

Геосинтетические материалы для дорожного строительства

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 содержанию и форме использования геоситнететика производится в рулонах, сыпучем виде или пене. Также она может быть растяжимая, не растяжимая и сверхрастяжимая.

По структуре геосинтетические материалы подразделяются на следующие виды:

  • геотекстиль;
  • георешетки;
  • геосетки;
  • геокомпозиты;
  • геоматы;
  • геокамеры;
  • геомембраны.
Читайте также:  Как наносить жидкие обои?

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.

Применение геосинтетических материалов в дорожном строительстве

Покрытия автомобильных дорог относятся к инженерным сооружениям, расположенным на границе раздела двух сред (воздух-грунт), в чем и проявляется специфика их работы и эксплуатационного содержания. Как известно способность дорожных одежд воспринимать нагрузки напрямую зависит от состояния поверхностных слоев грунта, которое непостоянно во времени в связи с сезонным размоканием, высыханием, замерзанием и оттаиванием под влиянием изменения метеорологических факторов – атмосферных осадков и температуры воздуха. Диапазон изменения несущих свойств поверхностного слоя грунтов в течение года весьма значителен, особенно в районах с морозной зимой: от прочной, практически не деформирующейся под колесами мерзлой поверхности, до слабой водонасыщенной при весеннем оттаивании. Кроме этого иногда приходится проектировать и строить дороги на тяжелых глинистых, просадочных, техногенных грунтах, на территориях со сложными гидрогеологическими и климатическими условиями, в стесненных условиях.

Во всех этих случаях строителям приходится проводить обследование дорог и реализовывать мероприятия по улучшению физико-механических свойств грунтов, к которым относятся укрепление грунтов цементом, известью, вяжущими материалами, уплотнение грунтов специальными высокопроизводительными машинами, регулирование водного режима грунтов оснований при помощи дренажного устройства.

Многообразие грунтово-климатических условий районов строительства, различные условия работы отдельных конструктивных слоев, значительное количество воздействующих на покрытие факторов в сочетании с естественным разбросом качественных характеристик применяемых материалов требуют глубокого анализа при выборе и обосновании соответствующего способа улучшения физико-механических свойств грунтов.

Все это предопределяет необходимость разработки и совершенствования разнообразных способов обследования дорог и устройства дорожных одежд, каждый из которых мог бы оказаться наиболее целесообразным.

Анализ применяемых в отечественной и мировой практике методов повышения несущей способности позволили выделить из их числа перспективные, среди которых наиболее эффективными для решения указанных выше задач и наименее разработанные у нас в стране являются автомобильные дороги с применением геосинтетических материалов.

Геосинтетические материалы – класс полимерных строительных материалов, которые сами или в составе конструкций на грунтах могут выполнять функции армирования, фильтрации, разделения и дренирования и обладают качественно новыми свойствами по сравнению с традиционными строительными материалами, а именно:

  • высокой прочностью;
  • химической стойкостью;
  • долговечностью;
  • высокой температуростойкостью;
  • низкой материалоемкостью и др.

По структуре геосинтетические материалы подразделяются на:

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

По проницаемости геосинтетические материалы можно отнести к 4 категориям – изоляционные влагонепроницаемые, газонепроницаемые, фильтрующие и дренажные.

Все они в свою очередь подразделяются по видам на сыпучие, рулонные материалы и геопены.

По отношению “нагрузка/удлинение” на нерастяжимые, растяжимые и сверхрастяжимые.

Применение геосинтетических материалов при проектировании дорог и конструировании покрытий дорожных одежд основано на введении в конструкцию синтетического элемента. В зависимости от назначения конструкции, особенностей конструктивного решения и вида материала, геосинтетика может выполнять либо одну функцию, либо несколько функций одновременно. Наиболее известные функции геосинтетических материалов сведены в таблицу.

Функции геосинтетики
ФункцияСимволМатериалОписание
Фильтрация
  • геотекстиль
  • геокомпозиты
Позволяет миграцию жидких средств без перемещения грунтовых фракций
Дренаж
  • георешетки
  • геокомпозиты
Отвод жидких средств
Разделение
  • геотекстиль
  • геокомпозиты
Предотвращает перемешивание двух различных грунтов или материалов
Обеспечение безопасности
  • нетканый геотекстиль
  • геосетки
  • геокомпозиты
Предохраняет от повреждений структуру, материал или другие геосинтетические материалы
Гидроизоляция
  • геомембраны
  • геокомпозиты
Барьер для жидких средств
Усиление стен/откосов
  • моноориентированные георешетки
  • тканый геотекстиль
Распределение растягивающих усилий в толще грунта
Усиление слабых грунтов
  • георешетки двойного ориентирования
  • геотекстиль
  • геокомпозиты
Увеличение несущей способности грунта
Усиление асфальта, бетона
  • георешетки двойного ориентирования
Обеспечивает выносливость и сопротивление растяжению
Контроль эрозии и стабилизация поверхностей
  • геоматы
  • геоячейки
  • биоматы
  • биосетки
Предотвращает отделение и перемещение грунта в результате дождей, стоков и ветров, заделка основания
Ограждение
  • геоячейки
Сопротивление боковому перемещению грунтовых масс

За рубежом уже имеется достаточный опыт применения синтетических материалов в дорожном проектировании и строительстве.

Развитие химической промышленности, значительное расширение номенклатуры синтетических и композитных материалов, упрощение технологии и улучшение их физико-механических характеристик приводит к существенному понижению стоимости производства проектируемых автодорог.

Геосинтетические материалы являются перспективными строительными материалами, применение которых при проектировании дорог обеспечивает высокий уровень конструктивных решений, технологий строительства, культуры производства и выполнения экологических требований к сооружаемым объектам.

Опыт применения «армированного грунта» за рубежом огромен. Существует множество теоретических и экспериментальных исследований ученых различных стран, посвященных механике армированного грунта. Поэтому научные исследования в области применения геосинтетических материалов в нашей стране целесообразно дополнить активным внедрением в практику проектирования и строительства автомобильных дорог.

Использование геосинтетических материалов при прокладке лесных дорог

«Одежда» автомобильной дороги представляет собой слоеный пирог из дорожно-строительных материалов (ДСМ) разной прочности, одна из основных задач которого – распределение нагрузки автотранспорта на грунт земляного полотна. В учебниках по сухопутной транспортировке леса приводятся расчетные формулы и методики подбора всевозможных дорожных конструкций. Однако на практике все не так просто.

Во-первых, чисто экономические причины вынуждают лесозаготовителей использовать простейшие конструкции дорожной одежды (чаще всего гравийные) и дешевые (следовательно, низкокачественные) материалы.

Читайте также:  Что такое тумба

Во-вторых, дорожное строительство, как правило, ведется не в оптимальное для этих работ время. Довольно часто земляное полотно лесных автомобильных дорог сооружается из переувлажненных глинистых грунтов в период дождей во избежание простоя дорогостоящей дорожно-строительной техники с отсыпкой зернистого материала на переувлажненный грунт. В результате в ходе строительства и в период эксплуатации дорог переувлажненные глинистые грунты проникают в нижние слои дорожной одежды. Материал слоя теряет прочностные характеристики, что приводит к образованию разного рода деформаций. Для гравийной дорожной одежды наиболее характерны волны, колеи, выбоины и просадки.

В-третьих, при устройстве лесных дорог необходимо учитывать неоднородность и неравную прочность грунтов: грунт соседних с дорожным полотном объемов может быть как упругим, так и пластичным. Под действием нагрузки грунт испытывает и обратимые, и необратимые деформации, к тому же неравномерные, что приводит к изменению толщины конструктивных слоев и ускоренному разрушению дорожной конструкции.

Таким образом, требуемая прочность дорожной одежды может быть достигнута путем внедрения в конструкцию специальных прослоек. В зависимости от назначения эти прослойки должны выполнять следующие функции: предотвращать взаимопроникновение глинистого грунта и дорожно-строительных материалов; перераспределять деформации для сглаживания неоднородности материалов; обеспечивать отвод влаги и гидроизоляцию дорожной конструкции. Для организации подобных прослоек и используются геосинтетические материалы.

Геосинтетические материалы (ГМ) – это класс полимерных строительных материалов, как правило, синтетических, а также произведенных из другого сырья (минерального, базальтового или стекловолокна и пр.), поставляемых в сложенном компактном виде (в рулонах, блоках, плитах и др.). Выделяют следующие группы ГМ: геотекстильные материалы, георешетки, геокомпозиты, геооболочки, геомембраны, геоплиты и геоэлементы.

Геотекстильный материал – это поставляемое в рулонах сплошное гибкое водопроницаемое тонкое нетканое, тканое или трикотажное полотно, получаемое путем скрепления волокон/нитей механическим (плетение, иглопробивание), химическим (склеивание), термическим (сплавление) способами или их комбинацией. Георешетка (геосетка) – это плоский рулонный материал с ячейками линейных размеров от 1 см или объемный материал с ячейками высотой от 3 см (так называемая пространственная георешетка). Геокомпозит – обычно поставляемый в рулонах или блоках материал из двух слоев или более, создаваемый из разных геотекстильных материалов и геосеток. Геооболочка – геотекстильный материал или геосетка, образующие объемные оболочки для заполнения другими строительными материалами (обычно на месте производства работ), например, мешки-контейнеры из геотекстильного материала, заполненные песком, сборные контейнеры из геосеток с заполнением крупнофракционным материалом (габионы). Геомембрана – это сплошное водонепроницаемое рулонное полотно из геотекстильного материала, обработанного каким-либо вяжущим составом. В некоторых случаях геомембраны поставляют с заполнителем, пример – геооболочка из нетканого геотекстильного материала, заполненная порошком из бентонитовой глины. Геоплита – это сплошной теплоизоляционный материал в виде плиты, например пенопласт. Геоэлементом называются отдельные элементы, не образующие сплошное полотно: волокна, тросы, узкие ленты, выполняющие армирующие функции.

При строительстве и эксплуатации лесных автомобильных дорог наиболее целесообразно использовать геотекстильные материалы (для предотвращения взаимопроникновения грунта и ДСМ), геосетки и геооболочки (для перераспределения деформаций), а также геомембраны (для гидроизоляции). Область применения, получаемый эффект и основные функции геосинтетических материалов в дорожном строительстве представлены в табл. 1.

Геосинтетика – материал, который появился не сегодня. Опыты по применению ГМ проводились ГипродорНИИ Минавтодора РСФСР в 1974 году с использованием австрийского материала полифельт. Первый участок лесовозной автодороги с прослойкой из геосинтетического материала был построен в Оленинском леспромхозе (Тверская обл.) в октябре 1974 года. В апреле-мае 1977 года в Крестецком леспромхозе (Новгородская обл.) была построена опытная кольцевая автодорога с участками разной конструкции при использовании разных ГМ. С 1978 года закладывались участки лесных автомобильных дорог с геосинтетическими материалами отечественного производства.

В Лесотехнической академии имени С. М. Кирова (ЛТА) исследование геосинтетического материала дорнит проводилось в 1982 году на опытных участках, построенных на автодорожном полигоне в пос. Лисино (Ленинградская область) и в 1983 году на участках дороги в другом регионе. Эксплуатация этих опытных участков и материалы их обследований подтвердили эффективность применения геосинтетиков при строительстве и эксплуатации лесных автомобильных дорог.

В 2009 году в рамках российско-шведской программы «Сотрудничество в области лесного образования» вблизи пос. Бортом-База Сысольского района Республики Коми был построен опытный участок дороги длиной 200 м с использованием геосетки стеклонит. В настоящее время на кафедре промышленного транспорта СПбГЛТУ продолжаются исследования с применением разных видов ГМ для устройства дорожного полотна лесовозных дорог.

Для подтверждения целесообразности использования геосинтетических материалов приведем расчет конструкции дорожной одежды переходного типа для лесовозной ветки в лесах Ленинградской области.


Рис. 1. Конструкции дорожной одежды лесовозной ветки без ГМ (вариант 1) и с использованием ГМ (вариант 2)

Дорога однополосная, проектируется в дорожно-климатической зоне II-1, схема увлажнения рабочего слоя – тип 2 (тип 1 – сухие места; тип 2 – сырые места с избыточным увлажнением в отдельные периоды года; тип 3 – мокрые места с постоянным избыточным увлажнением). Глубина промерзания от поверхности покрытия – 1,2 м, расстояние от низа дорожной одежды до расчетного уровня грунтовых вод – 1,6 м. Группа расчетной нагрузки по ГОСТ Р 52748-2007 – АК-10. Требуемый модуль упругости дорожной одежды – 65 МПа.

Расчет выполнялся для двух вариантов: без использования геосинтетических материалов (вариант 1) и с применением слоя геосинтетического материала (**Pр = 10–20 кН/м, Eps = 50–70%, вариант 2). Согласно ОДН 218.046–01 «Отраслевые дорожные нормы. Проектирование нежестких дорожных одежд» конструкция рассчитывалась на: прочность по трем критериям (по упругому прогибу; по сдвигу; на статическую нагрузку), а также на морозоустойчивость.

Результаты расчета дорожной одежды представлены на рис. 1. Хорошо видно, что использование геосинтетического материала в качестве прослойки между грунтом и песчаным основанием позволило сократить толщину основных конструктивных слоев. Несложные расчеты ориентировочного потребного объема дорожно-строительных материалов на 1 км дороги (табл. 2) позволяют оценить их экономию в случае применения геосинтетики.

Применение современных систем автоматизированного проектирования автомобильных дорог для расчета и выбора рациональной конструкции дорожной одежды позволяет получить несколько десятков вариантов конструкции дорожного полотна с варьированием толщины каждого конструктивного слоя и дает возможность подобрать наиболее экономически выгодный вариант дорожной одежды лесной автомобильной дороги с учетом местной специфики, доступности и качества песка, гравия или щебня.

Тарас КОВАЛЕНКО,
доц. каф. промышленного транспорта СПбГЛТУ

Применение геосинтетиков в дорожном строительстве

Геосинтетические материалы (геосинтетики) в своем составе имеют хотя бы одну часть, изготовленную из синтетических или натуральных полимеров. Используются для повышения технических характеристик грунтов и элементов строительных конструкций. Основными исходными полимерами для большинства геосинтетиков являются полиэфир (РЕТ), полиэтилен (РЕ), полипропилен (РР), полиамид (РА), полиарамид. Предлагаемые нами материалы для дорожного строительства и иных сфер применения включают: геотекстиль, георешетку, габионы, геоматы, газонную решетку, геомембрану.

ГЕОТЕКСТИЛЬ

В мировой практике современного строительства активно используется все многообразие так называемых геосинтетиков, основную долю которых составляет геотекстиль в виде тканого или нетканого материала на основе синтетических полимерных нитей. Такое геосинтетическое полотно обладает высокими физико-механическими свойствами (в частности изотропностью), а также стойкостью к различным химическим соединениям (кислотам, щелочам). Геотекстиль не подвержен воздействию плесени и грибков, гниению, прорастанию корней. Этот материал успешно применяется в следующих сферах: дорожное строительство, строительство туннелей, гидротехнических сооружений, железных дорог и прочее.

ОБЪЕМНАЯ ГЕОРЕШЕТКА

это ячеистый по структуре геосинтетический материал, в основе которого гибкий каркас в форме пчелиных сот. При эксплуатации его можно заполнять бетоном, щебнем или почвогрунтом с семенами растений. В дорожном строительстве этот материал применяется с целью предохранения конусов, защиты откосов от эрозии, армирования оснований и пр. Наиболее широкое распространение георешетка получила при строительстве железных дорого, аэродромов, в строительстве автодорог в вечномерзлых грунтах. С помощью объемной георешетки решается вопрос защиты конусов путепроводов, противоэрозионной защиты откосов, армирования слабых оснований, строительства подпорных стен, устройства временных дорог.

ПЛОСКАЯ ГЕОРЕШЕТКА

используется во многих сферах строительства. Это сетчатое изделие с квадратными ячейками делает любые покрытия надежнее и долговечнее. Производится этот материал экструзионным способом, в виде рулонов шириной от 2 до 4 м. Сама по себе плоская георешетка очень удобна в перевозке, она легкая и гибкая. Георешетка и меет довольно высокие прочностные характеристики, размер ячеек и её структура наилучшим способом подходит для расклинцовки щебня фракции 40-70, что позволяет использовать ее в основании дорожного полотна.

ГЕОСЕТКА

Геосетка или стеклосетка (как иначе её нередко называют) является нитепрошивным материалом, состоящим из сверхпрочных синтетических нитей, скрепленных между собой. Производства такого геосинтетика возможно выполнять с пропиткой из битумной эмульсии. Преимуществом геосетки является её устойчивость к разрушению и коррозии, что существенно увеличивает срок её эксплуатации. Этот геосинтетический материал успешно используется в дорожном строительстве и реконструкции (укрепление откосов, оснований, склонов).

ГЕОМЕМБРАНЫ

Производство полимерной геомембраны выполняется из высококачественного полиэтилена и углеродного стабилизатора. Эластичность этого геоматериала даже при низких температурах позволяет активно использовать его в гидроизоляции промышленных объектов. Также, геомембрана успешно применяется для строительства искусственных водоёмов и оросительных каналов. Наиболее устойчивый тип данного геосинтетического материала может прослужить до 50 лет.

ГАБИОНЫ

Габионы – это объёмные сетчатые конструкции, которые изготавливаются из металлической оцинкованной сетки двойного кручения. Они имеют шестигранные ячейки с полимерным, цинковым или гальфан-покрытием, которые заполняются камнем или иным наполнителем. Такой материал широко применяется при формировании русел, укреплении берегов, для защиты от паводков и обвалов, а также в ландшафтном дизайне.

ГЕОТЕКСТИЛЬ

Геотканями называют отдельный класс материалов, используемых в дорожном строительстве при контакте с грунтом. Особая структура, полученная посредством плетения или механического крепления волокон, обуславливает особые характеристики. Традиционно геоткань производят из полиэфира и полипропилена, встречаются также материалы, полученные из восстановленных полимеров. Третий тип значительно дешевле, но при этом он проигрывает по своим физико-техническим свойствам. Включение в полотно натуральных материалов снижает влагостойкость, делает материал уязвимым к воздействию органики, агрессивных химических сред.

Ссылка на основную публикацию