Геосинтетические материалы в дорожном строительстве

Обновлено: 01.05.2024

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И РЕМОНТЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

1 РАЗРАБОТАН: ООО "Инновационный технический центр".

2 ВНЕСЕН: Управлением научно-технических исследований, информационного обеспечения и ценообразования Федерального дорожного агентства.

5 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.

Раздел 1. Общие положения

Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее - Рекомендации) разработан в соответствии с п.3 статьи 4 Федерального закона от 27.12.2002 N 184-ФЗ "О техническом регулировании" и является актом рекомендательного характера в дорожном хозяйстве.

Настоящие Рекомендации предназначены для работников системы дорожного хозяйства.

Рекомендации содержат положения по применению геосинтетических материалов, в том числе геотекстильных нетканых и тканых материалов, георешеток, геокомпозитов, геооболочек для основных областей применения в дорожном строительстве: при выполнении земляных работ, устройстве и ремонте дорожных одежд, дренажей, сооружений, поверхностного водоотвода, для обеспечения устойчивости откосов.

В Рекомендациях приводятся методики контроля свойств геосинтетических материалов, общие конструктивные решения, особенности назначения и расчетного обоснования конструктивных решений, а также технологии производства работ, необходимый справочный материал.

Рекомендации применяются при проектировании вновь строящихся, реконструируемых и ремонтируемых автомобильных дорог, назначении технологии производства работ, разработке альбомов типовых конструкций, технологических карт.

Рекомендации также могут использоваться производителями геосинтетических материалов при разработке, производстве, контроле качества материалов и разработке документов по оценке соответствия.

Раздел 2. Нормативные ссылки

В настоящих Рекомендациях использованы ссылки на следующие документы:

а) ГОСТ Р 50275-92 Материалы геотекстильные. Метод отбора проб.

б) ГОСТ Р 50276-92 Материалы геотекстильные. Метод определения толщины при определенных давлениях.

в) ГОСТ Р 50277-92 Материалы геотекстильные. Метод определения поверхностной плотности.

г) ГОСТ 3811-72 Материалы текстильные. Ткани, нетканые полотна и штучные изделия. Методы определения линейных размеров, линейной и поверхностной плотностей.

д) ГОСТ 6943.0-93 Стекловолокно. Правила приемки.

е) ГОСТ 6943.10-79 Материалы текстильные стеклянные. Метод определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве.

ж) ГОСТ 6943.16-94 Стекловолокно. Ткани. Нетканые материалы. Методы определения массы на единицу площади.

з) ГОСТ 6943.17-94 Стекловолокно. Ткани. Нетканые материалы. Метод определения ширины и длины.

и) ГОСТ 9.060-75 Единая система защиты от коррозии и старения. Ткани. Метод лабораторных испытаний на устойчивость к микробиологическому разрушению.

л) ГОСТ 15902.3-79 Полотна нетканые. Методы определения прочности.

м) ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация.

Раздел 3. Термины, определения и обозначения

В настоящих Рекомендациях применены следующие термины с соответствующими определениями:

Геосинтетические материалы - класс строительных материалов, как правило, синтетических, а также из другого сырья (минерального, стекло- или базальтовые волокна и др.), поставляемых в сложенном компактном виде (рулоны, блоки, плиты и др.), предназначенных для создания дополнительных слоев (прослоек) различного назначения (армирующих, дренирующих, защитных, фильтрующих, гидроизолирующих, теплоизолирующих) в строительстве (транспортном, гражданском, гидротехническом) и включающий следующие группы материалов: геотекстильные материалы, георешетки, геокомпозиты, геооболочки, геомембраны, геоплиты и геоэлементы.

Геотекстильный материал - поставляемое в рулонах сплошное водопроницаемое тонкое гибкое нетканое, тканое, трикотажное полотно, получаемое путем скрепления волокон или нитей механическим (плетение, иглопробивание), химическим (склеивание), термическим (сплавление) способами или их комбинацией.

Георешетка (геосетка) - плоский рулонный материал с ячейками линейных размеров от 1 см, выполняющий преимущественно армирующие функции, или объемный материал с ячейками высотой от 3 см, поставляемый в виде блоков слоев со сложенными ячейками (пространственная георешетка), выполняющий преимущественно защитные функции по отношению к заполнителю ячеек (грунту, крупнопористым минеральным материалам - щебню, гравию, шлаку, материалам, обработанным вяжущим и др.).

Геокомпозит - поставляемый в рулонах или блоках материал из двух или более слоев, создаваемый из различных геотекстильных материалов, геотекстильных материалов и геосеток для более эффективного выполнения отдельных функций, например, геосетки, объединенные с полотном из нетканого геотекстильного материала для усиления покрытий (армогеокомпозит) или фильтр из тонкого нетканого геотекстильного материала, объединенный с создающим объем нетканым высокопористым геотекстильным материалом для дренирования дорожных конструкций (геодрена).

Геооболочка - геотекстильный материал или геосетка, образующие объемные оболочки для заполнения их другими строительными материалами, как правило, на месте производства работ, например, мешки-контейнеры из геотекстильного материала, заполненные песком (геоматы для укрепления откосов), сборные контейнеры из геосеток с заполнением крупнофракционным материалом (габионы).

Геомембрана - сплошное водонепроницаемое рулонное полотно из геотекстильного, обработанного вяжущим, в том числе на месте производства работ, материала или рулонный пленочный материал для создания гидроизолирующих прослоек. В некоторых случаях геомембраны поставляют с заполнителем, например, геооболочка из нетканого геотекстильного материала с заполнителем - порошком из бентонитовой глины.

Геоплита - сплошной теплоизоляционный материал в виде плиты, например, пенопласт.

Геоэлемент - отдельные элементы, не образующие сплошного полотна в виде волокон, тросов, узких лент, выполняющие, как правило, функции армирования, в том числе дискретного.

Раздел 4. Обозначения и сокращения

В настоящих Рекомендациях применены следующие обозначения и сокращения:

- поверхностная плотность или масса 1 м полотна, г/м (ГОСТ Р 50277, ГОСТ 6943.16)*.

- ширина полотна, секции модуля, элемента, м (ГОСТ 3811, ГОСТ 6943.17)*.

-длина полотна, секции модуля, элемента, м (ГОСТ 3811, ГОСТ 6943.17)*.

* Для отдельных разновидностей материалов определение параметров возможно по иным стандартам.

- максимальная температура, при которой допустимо применение ГМ.

- фильтрующая способность - показатель способности ГМ выполнять функции фильтра, связанный с размером пор, микроны (приложение А.5).

- коэффициент фильтрации в направлении, нормальном плоскости полотна, м/сут. Индекс (2) (или иной) показывает величину обжатия в кПа, при которой определены значения .

- коэффициент фильтрации в направлении плоскости полотна, м/сут. Индекс (2) (или иной) показывает величину обжатия в кПа, при которой определены значения .

- прочность при растяжении (кратковременном, одноосном) в продольном направлении, Н/см или кН/м.

- прочность при растяжении (кратковременном, одноосном) в поперечном направлении, Н/см или кН/м.

- относительная деформация при растяжении (кратковременном, одноосном) в продольном направлении, %. Индекс "" соответствует нагрузке, при которой фиксируется деформация, выраженной в Н/см или в долях от (значения 0 и соответствуют относительной деформации при разрыве - , и при максимальной нагрузке , ). Индекс "" в верхней части соответствует ширине образца, см (0 соответствует испытанию одного элемента, например, ровинга геосетки).

- относительная деформация при растяжении (кратковременном, одноосном) в поперечном направлении, %. Индекс "" соответствует нагрузке, при которой фиксируется деформация, выраженной в Н/см или в долях от (значения 0 и соответствуют относительной деформации при разрыве - - и при максимальной нагрузке , ). Индекс "" в верхней части соответствует ширине образца, см (0 соответствует испытанию одного элемента, например, ровинга геосетки).

- условный модуль деформации при растяжении (кратковременном, одноосном) в продольном направлении, кН/м. Значение индексов "", "" (верхняя часть) - как для и ; при отсутствии расшифровки индекса "" значения и определены при нагрузке , но не менее 25 Н/см.

- условный модуль деформации при сферическом растяжении в условиях сложного напряженного состояния, кН/м (приложение А.1).

- усилие продавливания, Н (приложение А.2).

- условный показатель сопротивляемости ГМ местным повреждениям - диаметр отверстия в образце ГМ после падения конуса, мм.

- показатель сопротивляемости ГМ местным повреждениям - снижение прочности при укладке ГМ на контакте с крупнофракционным материалом, % к значениям (приложение А.4).

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.

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.

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И РЕМОНТЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

1 .РАЗРАБОТАНЫ Государственным предприятием "РОСДОРНИИ" и ФГУП "Союздорнии".

ВНЕСЕНЫ Управлением инноваций и технического нормирования в дорожном хозяйстве Государственной службы дорожного хозяйства Министерства транспорта Российской Федерации.

Введение

Документ содержит правила применения геосинтетических материалов, в том числе геотекстильных нетканых и тканых материалов, георешеток, геокомпозитов, геооболочек для основных областей применения в дорожном строительстве - при выполнении земляных работ, устройстве и ремонте дорожных одежд, дренажей, сооружений, поверхностного водоотвода, для обеспечения устойчивости откосов. В документе приводятся требования к геосинтетическим материалам, методам контроля их свойств, общие конструктивные решения, особенности назначения и расчетного обоснования конструктивных решений, а также технологии производства работ, необходимый справочный материал. Он применяется при проектировании вновь строящихся, реконструируемых и ремонтируемых автомобильных дорог, назначении технологии производства работ, разработке альбомов типовых конструкций, технологических карт. Документ также может использоваться производителями геосинтетических материалов при разработке, производстве, контроле качества материалов и разработке документов соответствия.

Документ предназначен для работников системы дорожного хозяйства, а в части требований к геосинтетическим материалам - также и для работников предприятий - изготовителей материалов. При подготовке Рекомендаций учитывались положения ранее разработанных на основе исследований Росдорнии, Союздорнии, Гипродорнии, МАДИ, НИИоснований, Хабаровского политехнического института, Хабаровского центра Росдорнии методических, нормативных документов по применению геосинтетических материалов при различных видах дорожных работ и опыт дорожных организаций по использованию геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог.

Документ разработан ГП "РОСДОРНИИ" (ведущая организация-исполнитель) канд. техн. наук Ю.Р.Перковым, А.П.Фоминым, инж. О.Б.Коренковым, Е.В.Никанычевой, О.В.Труфановой, Ю.И.Косаревым при участии канд. техн. наук А.Е.Мерзликина (п.5.2, 5.3), ФГУП "Союздорнии" (соисполнитель) - д-ром техн. наук В.Д.Казарновским, инж. Ю.М.Львовичем (раздел 4, прил.5), канд. техн. наук Б.П.Брантманом (раздел 4, прил.5).

ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ, УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Георешетка - плоский рулонный материал с ячейками линейных размеров от 1 см (геосетка), выполняющий преимущественно армирующие функции, или объемный материал с ячейками высотой от 3 см, поставляемый в виде блоков слоев со сложенными ячейками (пространственная георешетка), выполняющий преимущественно защитные функции по отношению к заполнителю ячеек (грунту, крупнопористым минеральным материалам - щебню, гравию, шлаку, материалам, обработанным вяжущим и др.).

Геокомпозит - поставляемый в рулонах или блоках материал из 2-х или более слоев, создаваемый из различных геотекстильных материалов, геотекстильных материалов и геосеток для более эффективного выполнения отдельных функций, например, геосетки, объединенные с полотном из нетканого геотекстильного материала для усиления покрытий (армогеокомпозит) или фильтр из тонкого нетканого геотекстильного материала, объединенный с создающим объем нетканым высокопористым геотекстильным материалом для дренирования дорожных конструкций (геодрена).

Геоплита - сплошной теплоизоляционный материал в виде плиты, например, пенопласт.

Основные показатели свойств геосинтетических материалов, их условные обозначения.

Показатели физических и водно-физических свойств:

- поверхностная плотность или масса 1 м полотна, г/м (ГОСТ Р 50277-92)*, ГОСТ 6943.16-94)*);

* Для отдельных разновидностей материалов определение параметров возможно по иным стандартам.

и - линейные размеры полотна, секции модуля, элемента (ширина и длина), м (ГОСТ 3811)*, ГОСТ 6943.17-94)*);

* Для отдельных разновидностей материалов определение параметров возможно по иным стандартам.

Тд - максимальная температура, при которой допустимо применение ГМ;

- фильтрующая способность - показатель способности ГМ выполнять функции фильтра, связанный с размером пор, микроны (приложение 2Д);

Кфв и Кфг - коэффициент фильтрации в направлениях - нормальном плоскости полотна и в плоскости полотна, м/сут. Индекс (2) (или иной) показывает величину обжатия в кПа (например 2 кПа), при которой определены значения Кф (п.3.3.7).

Показатели механических свойств:

и - прочность при растяжении (кратковременном, одноосном) в продольном и поперечном направлениях, Н/см или кН/м (п.3.3.3);

и - относительная деформация при растяжении (кратковременном, одноосном) в продольном и поперечном направлениях, % (п.3.3.3 и 3.3.5). Индекс "р" соответствует нагрузке, при которой фиксируется деформация, выраженной в Н/см или в долях от (значения р=0 и р=max соответствуют относительной деформации при разрыве - , и при максимальной нагрузке , ). Индекс "в" в верхней части соответствует ширине образца, см (в=0 соответствует испытанию одного элемента, например, ровинга геосетки);

и - условный модуль деформации при растяжении (кратковременном, одноосном) в продольном и поперечном направлениях, кН/м (п.3.3.3, 3.3.5). Значение индексов "р", "в" (верхняя часть) - как для и ; при отсутствии расшифровки индекса "р" значения и определены при нагрузке р=0,3, но не менее 25 Н/см;

- условный модуль деформации при сферическом растяжении в условиях сложного напряженного состояния, кН/м (приложение 2А).

- усилие продавливания, Н (приложение 2Б);

- условный показатель сопротивляемости ГМ местным повреждениям - диаметр отверстия в образце ГМ после падения конуса, мм (п.3.3.6);

- показатель сопротивляемости ГМ местным повреждениям - снижение прочности при укладке ГМ на контакте с крупнофракционным материалом, % к значениям () (приложение 2Г);

- усилие при продольном растяжении (кратковременном, одноосном), требуемое для достижения определенной величины относительной деформации , кН/м.

- относительная деформация при растяжении (кратковременном, одноосном), достигаемая при определенной величине усилия при растяжении Р в долях от , %;

- относительная деформация сжатия ГМ - изменение толщины ГМ в % к первоначальной под действием сжимающей нагрузки определенной величины.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Рекомендации предназначены для нормативного обеспечения применения геосинтетических материалов (ГМ) при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог общего пользования. Они могут быть также использованы при назначении конструктивно-технологических решений по другим объектам транспортного строительства, в частности, автомобильным дорогам промышленных и сельскохозяйственных предприятий, временным автомобильным дорогам, подъездным путям, площадкам для остановки и стоянки автомобилей и т.д. Положения разделов 2, 3 Рекомендаций должны быть учтены также производителями ГМ.

1.2. Рекомендации регламентируют применение группы геосинтетических материалов, прежде всего, геотекстильных, а в части отдельных апробированных конструктивно-технологических решений - также георешеток, геокомпозитов, геооболочек, геомембран. Не рассматриваются относящиеся к числу геосинтетических материалов:

- геоплиты, поскольку дорожные конструкции с теплоизолирующими слоями из таких материалов проектируются в соответствии с другими документами (ОДН 218.046-01, для зоны вечной мерзлоты - специальными региональными нормативно-техническими документами).

- геоволокна (полимерные, стекловолокна), поскольку технология дискретного армирования покрытий или грунтов разработана для опытного применения.

1.3. Рекомендации направлены на решение задач:

- назначения оптимальных конструктивных решений при создании дополнительных слоев (прослоек) из геосинтетических материалов различного назначения в основании земляного полотна, в земляном полотне, на откосах, в дорожной одежде, а также в дренажных устройствах и сооружениях поверхностного водоотвода;

- назначения оптимальной технологии производства работ;

- обоснованного выбора конкретного геосинтетического материала.

1.4. Основная цель применения ГМ - обеспечение надежного функционирования автомобильной дороги или отдельных ее элементов в сложных условиях строительства и эксплуатации, а также при наличии технических или экономических преимуществ по отношению к традиционным решениям. Устройство дополнительных слоев из ГМ позволяет повысить эксплуатационную надежность и сроки службы дорожной конструкции или отдельных ее элементов, качество работ, упростить технологию строительства, сократить сроки строительства, уменьшить расход традиционных дорожно-строительных материалов, объемы земляных работ, материалоемкость дорожной конструкции.

1.5. Эффективность конструктивно-технологических решений с созданием дополнительных слоев (прослоек) на основе ГМ определяется возможностью выполнения ими избирательно или в комплексе следующих функций:

- армирование - усиление дорожных конструкций насыпей (в том числе откосов), оснований в результате перераспределения ГМ напряжений, возникающих в грунтовом массиве, дорожной одежде при действии нагрузок от транспортных средств и собственного веса (рис.1.1а);

- защита - предотвращение или замедление процесса эрозии грунтов, предотвращение взаимопроникания материалов контактирующих слоев (рис.1.1б);

- фильтрование - предотвращение (замедление) процесса проникания грунтовых частиц в дренажи (фильтр) или их выноса (обратный фильтр) - (рис.1.1в);

- дренирование - ускорение отвода воды (рис.1.1г);

- гидроизоляция - уменьшение или исключение притока воды в грунты рабочего слоя земляного полотна (рис.1.1д).

а. функция - армирование

Оснований дорожных одежд

Оснований и откосов насыпей

б. функция - защита

От взаимопроникания материалов контактирующих слоев

На период строительства и эксплуатации (разделительные прослойки) или строительства (технологические прослойки)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Дороги автомобильные общего пользования

МАТЕРИАЛЫ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИЕ ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Классификация, термины и определения

Public roads and highways. Geosynthetics for road construction. Classification, terms and definitions

Дата введения 2013-04-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Автономной некоммерческой организацией "Научно-исследовательский институт транспортно-строительного комплекса" (АНО "НИИ ТСК") совместно с Обществом ограниченной ответственности "Мегатех инжиниринг" (ООО "Мегатех инжиниринг")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 418 "Дорожное хозяйство"

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2019 г.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на геосинтетические материалы для дорожного строительства и устанавливает их классификацию, термины и определения.

2 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

2.1 Термины и определения, относящиеся к геосинтетическим материалам

2.1.1 геосинтетический материал: Материал из синтетических или природных полимеров, неорганических веществ, контактирующий с грунтом или другими средами, применяемый в дорожном строительстве.

2.1.2 геотекстиль: Геосинтетический материал, получаемый по текстильной технологии.

2.1.3 геопластмасса: Геосинтетический материал, получаемый методом экструзии, вспенивания расплава синтетического полимера или скреплением полимерных полос.

2.1.4 геокомпозит: Геосинтетический материал, состоящий из полимерной (синтетической или натуральной) непрерывной матрицы, выполняющей роль связующего все компоненты материала, и из армирующего компонента.

2.1.5 геополотно: Сплошной, проницаемый, пористый геосинтетический материал, образованный из волокон, нитей, пряж, лент по текстильной технологии.

2.1.6 георешетка: Плоский геосинтетический материал, имеющий сквозные ячейки правильной стабильной формы, размеры которых превышают наибольший размер поперечного сечения ребер, образованный путем экструзии, склеивания, термоскрепления или переплетения ребер, противостоящий растяжению (внешним нагрузкам) и выполняющий роль усиления конструкции.

2.1.7 геосетка: Геосинтетический материал, имеющий сквозные ячейки лабильной формы, размеры которых превышают наибольший размер поперечного сечения ребер, образованный путем экструзии или переплетением ребер.

2.1.8 геосотовый материал: Пространственный геосинтетический материал, образованный из геополос, которые располагаются и скрепляются в перпендикулярных плоскостях относительно плоскости материала, образуя сквозные ячейки, поперечный размер которых соизмерим с высотой ребер.

2.1.9 геомат: Проницаемый пространственный геосинтетический материал из полимерных мононитей и/или других элементов (синтетических или природных), скрепленных механическим и/или термическим, и/или химическим, или другими способами.

2.1.10 геомембрана: Геосинтетический материал, предназначенный для полной или частичной гидроизоляции.

2.1.11 геооболочка: Емкость из геосинтетического материала для заполнения грунтом или другими строительными материалами, создающая замкнутый объем.

2.1.12 геополоса: Геосинтетический материал, представленный в виде ленты, имеющей технологически оформленные кромки или получаемой путем вырезания из геосинтетического материала большей ширины, с нераспускающимися кромками.

2.1.13 геоплита: Геосинтетический материал, получаемый методом экструзии, вспенивания синтетического полимера или по технологии изготовления композитов, применяемый в дорожных конструкциях.

2.1.14 геотекстиль тканый: Геотекстиль, получаемый по технологии ткачества.

2.1.15 геополотно тканое: Геополотно, образованное нитями основы и утка ткацким переплетением.

2.1.16 георешетка тканая: Георешетка, образованная нитями основы и утка ткацким переплетением.

2.1.17 геомат тканый: Геомат, образованный нитями основы и утка ткацким переплетением.

2.1.18 геооболочка тканая: Геооболочка, изготовленная по технологии ткачества.

2.1.19 геополоса тканая: Узкое геополотно, образованное нитями основы и утка ткацким переплетением, с нераспускающимися кромками.

2.1.20 геотекстиль вязаный: Геотекстиль, полученный по трикотажной технологии.

2.1.21 геополотно вязаное: Геополотно, образованное трикотажным переплетением одной или многими нитями.

2.1.22 георешетка вязаная: Георешетка, образованная системами продольных и поперечных уточных нитей, связанных между собой грунтовыми нитями трикотажным переплетением.

2.1.23 геосетка вязаная: Геосетка, образованная трикотажным переплетением одной или многими нитями.

2.1.24 геомат вязаный: Геомат, изготовленный трикотажным переплетением одной или многими нитями.

2.1.25 геооболочка вязаная: Геооболочка, изготовленная по трикотажной технологии.

2.1.26 геополоса вязаная: Геополоса, образованная трикотажным переплетением одной или многими нитями, с нераспускающимися кромками.

2.1.27 геотекстиль нетканый: Геотекстиль, полученный по технологии нетканых текстильных материалов.

2.1.28 геополотно нетканое: Геополотно, образованное из ориентированных или хаотично расположенных волокон или нитей, скрепленных механическим, физико-химическим, термическим или комбинированным способом.

2.1.29 георешетка нетканая: Георешетка, образованная из систем нитей, скрепленных механическим, физико-химическим, термическим или комбинированным способом.

2.1.30 геосотовый материал нетканый: Геосотовый материал, образованный из геополос, скрепленных механическим, физико-химическим, термическим или комбинированным способом.

2.1.31 геомат нетканый: Геомат, изготовленный по технологии нетканых материалов.

2.1.32 геополоса нетканая: Геополоса, изготовленная по технологии нетканых материалов или вырезанная из геополотна нетканого большей ширины.

2.1.33 геотекстиль плетеный: Геотекстиль, изготовленный по технологии плетения.

2.1.34 геосетка плетеная: Геосетка, получаемая по технологии плетения.

2.1.35 геомат плетеный: Геомат, изготовленный по технологии плетения.

2.1.36 геопластмасса экструдированная: Геопластмасса, изготавливаемая методом экструзии синтетического полимера.

2.1.37 георешетка пластмассовая экструдированная: Георешетка из синтетического полимера, получаемая экструзией.

2.1.38 геосетка пластмассовая экструдированная: Геосетка из синтетического полимера, получаемая методом экструзии.

2.1.39 геомат пластмассовый экструдированный: Геомат из полимерных мононитей и других синтетических элементов, скрепленных термическим или химическим способами.

2.1.40 геомембрана пластмассовая экструдированная: Геомембрана из синтетического полимера, получаемая экструзией.

2.1.41 геополоса пластмассовая экструдированная: Геополоса из синтетического полимера, полученная методом экструзии.

2.1.42 геопластмасса вспененная: Геопластмасса, изготавливаемая методом вспенивания синтетического полимера.

2.1.43 геоплита вспененная: Геоплита, изготавливаемая методом вспенивания синтетического полимера.

2.1.44 геопластмасса скрепленная: Геопластмасса, изготавливаемая методом химического или термического скрепления полос из синтетического полимера.

2.1.45 георешетка пластмассовая скрепленная: Георешетка из синтетического полимера, изготавливаемая склеиванием, термоскреплением или сваркой геополос.

2.1.46 геосотовый материал пластмассовый скрепленный: Геосотовый материал, изготовленный склеиванием или термоскреплением пластмассовых геополос.

2.1.47 геокомпозит дискретно-упрочненный: Геокомпозит, в состав которого входит армирующий компонент в виде отдельных хаотично распределенных волокон, нитей или иных дискретных включений.

2.1.48 биомат: Проницаемая дискретно-упрочненная пространственная конструкция из полимерных мононитей, волокон и других элементов, содержащая в своей структуре семена растений.

2.1.49 глиномат: Дискретно-упрочненная конструкция, заполненная глиной и формирующаяся при первом ее намокании.

2.1.50 геокомпозит непрерывно-упрочненный: Геокомпозит, в состав которого входит армирующий компонент в виде текстильного полотна или ориентированных нитей.

2.1.51 геомембрана композиционная: Геомембрана, непрерывно-упрочненная геотекстилем.

2.1.52 геомембрана битумная: Геомембрана, в состав которой входит битумная пленка, непрерывно-упрочненная геотекстилем.

2.1.53 геополоса композиционная: Геополоса, непрерывно-упрочненная геотекстилем.

2.1.54 геоплита композиционная: Геоплита, непрерывно-упрочненная геотекстилем.

2.1.55 геосотовый материал композиционный скрепленный: Геосотовый материал, изготовленный склеиванием или термоскреплением геополос композиционных.

2.2 Термины и определения, относящиеся к функциям геосинтетических материалов

2.2.1 армирование: Усиление дорожных конструкций и материалов с целью улучшения их механических характеристик.

2.2.2 разделение: Предотвращение взаимного проникновения частиц материалов смежных слоев дорожных конструкций.

2.2.3 фильтрация: Пропускание жидкости в структуру материала или сквозь нее с одновременным сдерживанием грунтовых и подобных им частиц.

2.2.4 дренирование: Сбор и перенос осадков, грунтовой воды и других жидкостей в плоскости материала.

2.2.5 борьба с эрозией поверхности: Предотвращение или ограничение перемещения грунта или других частиц по поверхности объекта.

2.2.6 гидроизоляция: Предотвращение или ограничение перемещения жидкостей.

2.2.7 теплоизоляция: Ограничение теплового потока в дорожных конструкциях.

2.2.8 защита: Предохранение поверхности объекта от возможных повреждений.

3 Классификация геосинтетических материалов

3.1 Классификация геосинтетических материалов определяется по следующим критериям:

1) тип - природой объекта;

2) класс - технологическими особенностями и макроструктурой объекта;

3) вид - конкретной реализацией технологии, обусловливающей существенные особенности строения объекта.

Геосинтетические материалы могут быть одноосно-ориентированными, имеющими повышенные показатели механических свойств в одном направлении, двуосно- и многоосно-ориентированными, имеющими сравнимые показатели механических свойств в двух и более направлениях.

В случае если геосинтетический материал состоит из нескольких слоев геосинтетических материалов, скрепленных механическим, химическим, термическим или другими способами, его следует обозначать как комбинированный, при этом указывая геосинтетические материалы, входящие в каждый слой по отдельности, и способ скрепления слоев.

По данным Росавтодора, с 2013 года применение геосинтетических материалов в дорожном строительстве выросло больше, чем на треть. Инновационное сырье используют на федеральных трассах, при реконструкции дорог и искусственных сооружений, берегоукреплении. Все шире геосинтетика используется в столице и регионах не случайно. Дорожные объекты, построенные с применением современных полимеров, по оценкам специалистов, служат в 1,5 раза дольше. С учетом растущих нагрузок на магистрали и затратности транспортирования традиционных армирующих материалов, полимеры – геосинтетика, геосетка, геотекстиль – заняли лидирующую позицию по качеству и экономичности использования в дорожном строительстве.

Преимущества геосинтетики

Геосинтетика в широком понимании представляет собой полимерные материалы, часто имеющие сотовую конструкцию, которые применяются в дорожных и земельных работах. Сетка с ячейками различных размеров укладывается между слоями стройматериала и препятствует просаживанию дорожного полотна, увеличивает диапазон допустимых температур эксплуатации стройматериала (например, битума), улучшает дренирование и выполняет массу других функций, которые в конченом итоге, влияют на срок службы дорожного покрытия.

для строительства дорог и ремонта тех, что утратили часть функциональных качеств, со сниженной несущей способностью;
укрепления берегов, обочин, откосов;
создания дренирующих прослоек, систем водоотвода.

В первую очередь, полимерное полотно помогает равномерно распределить весовую нагрузку на всю площадь объекта. Кроме того, материал не позволяет жидкости, влаге проникать в основание дороги, тем самым уберегая ее от разрушения, размывания. Также многослойная конструкция дорожного объекта, построенного с применением геосинтетических материалов, менее подвержена механическим повреждениям – возникновению выбоин, ям, трещин, образованию колеи.

В 2-3 раза реже в среднем ремонтируются объекты, в строительстве которых использовались геосинтетические материалы. Дорожное полотно устойчиво к колебаниям температур, агрессивным средам и, что не менее важно, экономично. Использование геосинтетики позволяет уменьшить расход строительных материалов и сократить траты на логистику.

Классификация геосинтетических материалов

Геосинтетика для дорожного строительства – это перечень материалов, большая часть которых выпускается в рулонах, либо в панелях. К наиболее часто используемым видам геосинтетических материалов в дорожном строительстве относят: геосетки, геотекстиль, георешетки, геоматы, а также геокомпозиты, геокамеры и геомембраны.

Геосетки

Этот геосинтетический материал используют в армировании грунта, укреплении откосов и искусственных дорожных сооружений. Прокладывается материал между землей и щебнем. Верхний слой дорожного покрытия при этом становится более стойким к проседанию. Нагрузка равномерно распределяется по всему дорожному полотну, которое дольше сохраняет цельность. Геосетки изготавливают из различных материалов, отличаются друг от друга нагрузками, которые способны выдерживать.

Геотекстиль и георешетка

Параллельно с геосеткой в дорожном строительстве используются такие геосинтетические материалы как геотекстиль и георешетка, также укладываемые между грунтом и гравием. Материалы не дают щебню проникать в почвенный слой, тем самым укрепляя дорогу и сокращая расход строительного материала. Также геотекстиль продлевает срок службы объекта, благодаря гидроизоляции, дренирующей функции. Он не позволяет воде размывать основание дорожного полотна, препятствует разрушению асфальта – быстрому появлению трещин, выбоин.

Георешетки в настоящее время активно используются при ремонте и прокладывании магистралей в сложных геологических условиях – на слабых и глинистых почвах, участках подверженных размыванию. Объемное полимерное полотно с сотовой формой наполняется гравием, песчаной смесью, щебнем в смеси с бетоном. Такая основа дорожного покрытия надежно защищает его от разрушения, возникновению провалов и других дефектов.

Геосинтетические материалы в 2019 году

Главным барьером для использования геосинтетики в дорожном строительстве остаются сложности создания нормативной базы с закрепленными техническими требованиями к этим материалам, наличие на рынке большого количества контрафакта.

Современные геосинтетические материалы для дорожного строительства, свойства которых подтверждены сертификатами качества, соответствуют ГОСТ - в каталоге «ЗНАКИ 154». Оставив заявку на сайте, вы можете купить георешетку, геотекстиль напрямую у производителя. За уточняющими вопросами обращайтесь к администраторам на сайте и звоните по телефону.

Читайте также: