Применение геосинтетических материалов в дорожном строительстве реферат

Обновлено: 04.05.2024

Геосинтетические материалы (геосинтетики) - это обширная группа полимерных материалов, предназначенных для улучшения физических, механических и гидравлических характеристик грунтов.
Геосинтетики - это материалы, в которых хотя бы одна из составных частей изготовлена из полимеров, применяемых в геотехнике и инжиниринге окружающей среды, промышленном и гражданском строительстве. Основными исходными полимерами для многих геосинтетиков являются полиэтилен (PE) и полипропилен (PP), полиэстер (PES), поливинилалкоголь (PVA) и арамид (A).

Работа содержит 1 файл

Геосинтетические материалы.doc

Геосинтетические материалы

Геосинтетики - это материалы, в которых хотя бы одна из составных частей изготовлена из полимеров, применяемых в геотехнике и инжиниринге окружающей среды, промышленном и гражданском строительстве. Основными исходными полимерами для многих геосинтетиков являются полиэтилен (PE) и полипропилен (PP), полиэстер (PES), поливинилалкоголь (PVA) и арамид (A).

Сам термин Геосинтетика впервые появился в 50-е годы. С тех пор многие миллиарды квадратных метров специализированных полимерных материалов были с успехом использованы по всему миру, что доказало их надежность и изменило принципы геотехники.

К основным группам геосинтетических материалов относятся:

Геосинтетические материалы универсальны. Поле для применения геосинтетиков каждого типа и их комбинаций чрезвычайно обширно. Зачастую они обеспечивают единственно возможное решение при строительстве автомобильных и железных дорог, хранилищ бытовых и промышленных отходов, дамб и плотин, резервуаров для воды или химикатов, укреплении берегов и откосов, гидроизоляции сооружений.

Геосинтетические материалы экономичны. Использование геосинтетиков снижает затраты на строительство и эксплуатацию. Вне зависимости от области применения, использование геосинтетических материалов обеспечивает сокращение объемов работ, использование привозных материалов, и позволяет реализовать проект в кратчайшие сроки при жестком контроле качества работ.

Геосинтетические материалы экологичны. На сегодняшний день, применение геосинтетических материалов является самой распространенной во всем мире технологией строительства объектов природоохранного назначения. Геосинтетика дает человечеству шанс не только ликвидировать последствия индустриального влияния на окружающую среду, но и сократить использование природных ресурсов в гражданском и промышленном строительстве. Благодаря передовым материалам и экологическим технологиям, индустрия может существовать в гармонии с природой.

Современные геосинтетические материалы - результат поиска выхода из сложившейся ситуации после катастрофы, произошедшей в середине последнего столетия в Нидерландах. Постоянная борьба голландцев против моря достигала в 1953 году ее апогея, когда Нидерланды пережили самое тяжелое стихийное бедствие. Сильные штормы залили всю юго-западную часть страны, более 1 тыс. 800 человек утонуло, более 47 тыс. домов были разрушены, 201 тыс. животных умерло и было разрушено более 500 км защитных конструкций, более 72 тыс. людей остались без крова.

Чтобы предотвратить такие катастрофы в будущем, голландское правительство разработало так называемый "план дельта". Сначала этот проект должен был касаться только юго-запада Нидерланд, однако был уже скоро распространен на все побережье, реки. В плане также предусматривалось сооружение новой защитной дамбы и ремонт с усилением старой. Реализация проекта началась со строительства так называемых "простых дамб" и закончилось в 90-е годы неповторимым в восточной системе шлюза Шельды "тур де форс" с применением самых современных технологий и большим количеством геосинтетических материалов. В начале планировалось, что прорывы плотины будут закрыты с помощью простых мешков с песком. Высокие требования и малая эффективность обычных мешков из джута заставила органы власти искать альтернативное решение. За разработкой новых синтетических волокон для использования в мешках с песком они обратились к фирме Enka Industrial Systems (сегодня Colbond Geosynthetics).

Наполненные песком мешки использовались вместо больших природных камней и бетонных блоков. Они транспортировались драглайном и должны были перегружаться 7 раз, прежде чем достигали места назначения. В 1957 году началось использование мешков из полиамида для 1 тонн песка, всего через 2 года в распоряжении имелись мешки объемом 10 тонн, что послужило толчком к развитию матов с твердым заполнителем.

Применение 20 тыс. м2 полиамидных матрасов с песком Энкалон с помощью специально для этого разработанных Ролль- Понтонс являлась следующим важным шагом. Это было началом использования заполненных матов. Развитие технологий производства геосинтетических материалов и расширение области их применения привлекли внимание других партнеров. Одним из таких примеров стало использование более 30 тыс. м2 матов для защиты берегов острова нефтяной фирмы в Рио Магдалене в Колумбии.

В 60-ые годы, был разработан продукт, положенный в основу сегодняшних геосинтетических материалов для армирования асфальта. "Structofors"-Nonwovens были предшественниками позже появившихся материалов для армирования асфальта и разделительных прослоек, используемых в дорожном строительстве.

В 1973 году был разработан Энкамат - противоэрозионный мат. Энкамат можно назвать случайным продуктом, так как он был неожиданно разработан во время производственного процесса. Некоторые из специалистов, принимавших участие в Проекте дельта, заметили, что Энкамат, благодаря своему строению, мог бы совместно с естественной корневой системой обеспечить эффективную противоэрозионную защиту. Сегодняшний Энкамат является результатом многочисленных лабораторных и натурных тестов и постоянной работы над улучшением качеств материала.

Одновременно Энкамат послужил толчком для развития дренажных матов Энкадрайн и вертикального дренажа Колбондрайн. А в 1976 на свет появился полиэфирный материал "Стабиленка" для армогрунтовых конструкций.

План Дельта можно рассматривать как первый шаг в развитии и геосеток. Полимер ноу-хау, экспертиза, ориентация на запросы клиентов, многочисленные тесты и исследовательские работы создали основу для создания признанных во всем мире геосинтетических материалов.

С 50-х годов геосинтетические материал играют все большую роль в строительстве. Теперь геосинтетические материалы широко применяются в геотехнике и других областях строительства (транспортном, подземном, гидротехническом, промышленно-гражданском, природоохранном и т.п.) для стабилизации эрозионных процессов грунтов и почв. С помощью геосинтетических материалов становятся возможными строительство на слабых или техногенных грунтах, выполнение мелиорационных работ и водопонижения, устройство «зеленых» крыш, дренажных и водоотводных систем, устройство различных конструкций фильтров.

Сегодняшнее строительство невозможно представить без этих долговечных, легких материалов, которые доказывают свой высокий потенциал.

Виды и классификация геосинтетических материалов.

В рекомендациях по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог (2003 г.) "геосинтетические материалы - класс строительных материалов, как правило синтетических, а так же из другого сырья (минерального, стекло- или базальтового волокна и др.), поставляемых в сложенном компактном виде (рулоны, блоки, плиты и др.), предназначенных для создания дополнительных слоев (прослоек) различного назначения (армирующих, дренирующих, гидроизолирующих, теплоизолирующих) в строительстве (транспортном, гражданском, гидротехническом) и включающий следующие группы материалов: геотекстильные материалы, георешетки, геокомпозиты, геооболочки, геомембраны, геоплиты и геоэлементы".

В основу предлагаемой классификации и приведенного определения геосинтетических материалов был положен системный анализ отечественной и зарубежной литературы, тенденция к гармонизации нормативных документов, положения Закона о техническом регулировании. Классификация геосинтетических материалов выполнена в зависимости от их функционального назначения, особенностей материалов, определяемых составом сырья и технологией изготовления. Приоритеты свойств определены с позиций обеспечения геоэкологической безопасности конструкций и сооружений, возводимых с применением геосинтетических материалов, совместно с грунтами сооружения и основания - георешетка.

В связи с тем, что геосинтетические материалы применяются в геотехнике, и становятся составными элементами природных или техногенных грунтовых массивов, прежде всего они должны классифицироваться по водопроницаемости. Водопроницаемость геосинтетических материалов (геотекстиль) является важным показателем, т.к. располагая эти материалы в грунтовых массивах, от их водопроницаемости существенным образом зависят гидравлические свойства сооружения, а во многих случаях и гидравлический режим основания или грунтового массива. Изменение гидравлического режима, неизбежно приводит к изменению прочностных и деформационных характеристик грунтов, что в свою очередь определяет надежность сооружения или конструкции в целом. Поэтому, прежде всего, они разделены на три класса: водопроницаемые, водонепроницаемые и геокомпозиционные. Классы материалов подразделены на группы. Каждая группа в зависимости от способа изготовления, типа сырья разделяется на виды.

Класс водопроницаемых геосинтетических материалов (георешетка) разделен на две группы. Это собственно геотекстили и геотекстильподобные материалы.

ГЕОТЕКСТИЛЬ

Геотекстили - материалы, производимые с использованием текстильных технологий с применением ткацких, вязальных, швейных станков.

Группа геотекстилей разделяется на виды в зависимости от способа текстильного производства, например геотекстили нетканые, вязаные, тканые.

Нетканые геотекстили (GTX-N) - геотекстили волокна, нити, филаменты или другие элементы которых скреплены механической, термической или адгезивной обработкой.

Нетканный геотекстиль - экологически чистый нетканый материал, изготовленный из бесконечных или штапельных волокон полимерного материала иглопробивным или иным методом, что обеспечивает его высокую химстойкость, устойчивость к термоокислительному старению, а также достаточно высокие физико-механические свойства

Вязаные геотекстили (GTX-K) - геотекстили, в которых волокна, нити, филаменты или другие элементы провязаны.

-защищает дренажные системы от засорения и заиливания;

-препятствует проникновению частиц почвы в дренажную систему или в конструкционные слои;

-осуществляет дренаж, отвод грунтовых и сточных вод;

-предотвращает смешивание слоев под воздействием вымывания;

-увеличивает несущие способности грунтовых оснований;

-разделяет грунтовые различные фракции, что препятствует смешиванию слоев, увеличивает уплотняемость и улучшает сопротивляемость продавливанию и образованию колеи;

-укрепляет конструкции в целом за счет увеличения несущей способности грунта и предотвращения неравномерных осадок;

-армирует, усиливает строительные конструкции, грунтов и насыпей в результате перераспределения напряжений от транспортных средств или собственного веса.

- устройство дренажных сооружений различного назначения

-создание ланшафта на слабых и техногенных грунтах

-строительство гидротехнических сооружений

-устроийство инверсионных покрытий кровли и «зеленой кровли»

-строительство и ремонт автомобильных дорог и аэродромов

-укрепления грунта, насыпей

-строительство железных дорог

-строительство мусорных свалок

-устройство бассейнов и водоканалов

-защита полимерных геомембран

Геосинтетические материалы на базе геотекстиля уже более 20 лет используются для разделения балластного слоя и основной площадки земляного полотна. Вместе с тем накопленный опыт показал, что эти материалы наиболее эффективны при применении в качестве дренирующего разделительного слоя на полотне из грунтов определенных видов. В связи с этим была поставлена задача расширить сферу применения геотекстиля на другие грунты.

Известно, что разделительная функция геотекстиля заключается в предотвращении проникновения фракций балласта в земляное полотно. С другой стороны, геотекстиль предотвращает попадание частиц земляного полотна в балласт и тем самым его загрязнение и снижение несущей способности. Дренажная функция геотекстиля заключается в пропуске через него грунтовых вод из земляного полотна вверх к поверхности путевой структуры. Поскольку накопление воды под геотекстилем может приводить к ослаблению земляного полотна, его делают водопроницаемым.

Стремительный рост движения по автомобильным дорогам, резкое увеличение динамических нагрузок и скоростей требует создания новых материалов и технологий, позволяющих улучшить качество и увеличить срок службы дорожного покрытия.

Другим важным аспектом дорожного строительства является выбор качественной современной техники, от которой в свою очередь будет значительно зависеть степени уровень и скорость выполнения всех строительных и ремонтных работ. Не менее важно, что применение новых виброкатков и асфальтомесителей, а также использование современных технологий, влияет в определенной степени на стоимость строительных работ, ведь материалы, которые нужны для строительства автомобильной дороги расходуются экономичней, а время, которое нужно затратить на прохождение всех этапов строительства дороги, может существенно снизится.

1. Кубовидный щебень в строительстве автодорог
При изготовлении бетонных и асфальтобетонных дорожных покрытий, а также строительных конструкций большое значение имеет форма частиц наполнителя. Приближение формы частиц к правильной кубовидной, а также уменьшение доли частиц с ослабленной формой увеличивает прочность и долговечность бетонных и асфальтобетонных конструкций. Особенно большое значение имеет форма мелкого щебня размером 3-5, 5-10, 10-15 мм, применяемого для верхнего упрочняющего слоя дорожного покрытия, определяющего долговечность и качество дорог.

строить автомагистрали I категории и увечить их долговечность в 2-3 раза;
предотвратить образование колеи в покрытии при высоких температурах;
снизить расход щебня на 15-20% и связующих (битум, цемент) на 30-40%;
увеличить коэффициент уплотнения асфальтобетонных смесей до 0.98 с одновременным уменьшением числа проходов катка;
уменьшить трудозатраты по укладке дорожного покрытия на 40-50%;
снизить уровень шума и повысить коэффициент сцепления на 30-40% при его использовании в поверхностной обработке асфальтобетонного покрытия;
увеличить сопротивление сдвигу до 0,840 Мпа.

Применение такого бетона позволяет решать две задачи: фибры (волокна из базальта) повышают прочность, а щелочь повышает стойкость к воздействию кислотных сред.

Технология изготовления бетона имеет свои особенности. Получение виброармированной бетонной смеси может быть достигнуто при условии обеспечения равномерной и постепенной подачи фибровой арматуры в бетоносмеситель во время перемешивания в нем компонентов бетонной смеси.

3. Строительство дорог с применением технологии ANT

Основным «сырьём» является грунт. Немаловажной особенностью технологии является её 100% экологическая безопасность, как для рабочего персонала строительных организаций, так и для окружающей среды.

Основным компонентом технологического процесса технологии является стабилизатор грунта «ANT», производимый ЗАО «АНТ» на территории России. Действие препарата направлено на получение максимального коэффициента уплотнение грунта и создание высокопрочного скелета из содержащихся в грунте минеральных соединений. Водный раствор стабилизатора грунта «ANT» (коэффициент растворения 1:1000) совместно с минеральными добавками, вносится в грунт до трамбовки. В процессе последующего сжатия (уплотнение дорожным катком) происходит каталитически-связующий процесс, вызывающий сильное цементирующее действие. В последующем, поверх дорожного полотна производится устройство слоя износа. В качестве слоя износа используется асфальт H=3–5 см, либо поверхностная обработка H= 2–4 см («чёрный щебень»).

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

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

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

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

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

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

4. Применение геосинтетических материалов

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

- значительно увеличить несущую способность такой конструкции;

- обеспечить повышенную степень уплотнения на этапе строительства, предотвращая вдавливание щебня в мягкую подоснову;

- снизить разрушение дорог, вызываемое воздействием мороза. Задержанные мельчайшие частицы (тонкодисперсные включения) действуют, как губка, впитывая воду и расширяясь при замораживании.

Результатом применения геотекстиля в качестве разделительного слоя являются:

- снижение издержек на укладку (уменьшение использования щебня для достижения такой же несущей способности).

- снижение времени строительства за счет более быстрой и качественной утрамбовки.

- снижение стоимости технического обслуживания и увеличении срока работоспособности конструктива.

Совмещение высокого начального модуля упругости и удлинения (сочетание свойств тканых (силовых) геосинтетиков и иглопробивного геотекстиля дает возможность материалу поглощать больше энергии. Это обеспечивает ему повышенную устойчивость к повреждению во время укладки и выполняет армирующую функцию.

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

Используется с целью армирования мелкозернистого, связного грунта.

· Препятствует обрушению откосов.

· Снижает повышенное поровое давление грунта.

Что же позволяет рассматривать геосинтетики (ГС) как материалы с "большим будущим"?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

- армирование, для улучшения сопротивления сдвигу зернистых материалов;

- разделение, для сохранения конструктивной целостности зернистых слоев;

- фильтрация, для пропуска жидкости и удержания грунтовых частиц;

- дренаж, для сбора и отвода жидкости за пределы конструкции;

- контроль эрозии, при предотвращении эрозии грунта под действием воды или ветра;

- защита, для предотвращения повреждения конструктивного слоя, например, изоляции вокруг искусственных сооружений в земляном полотне при их засыпке;

- изоляция, для предотвращения миграции жидкостей и газов.

Двуосная решётка ГЕО ДС

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

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

- Увеличение несущей способности основания укреплённого участка;

- Разделение несвязных слоёв, защита от проникновения крупнозернистого материала в нижние слои;

- Уменьшение величин деформаций от морозного пучения;

- Позволяет не увеличивать толщину балластной призмы на слабых грунтах;

- Снижение скорости осадки оснований;

- Увеличение скоростного режима движения (железнодорожное основание).

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

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

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

Геотекстиль высокопрочный стабитекс

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

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

Применение геотекстиля дорнит:

· геотекстиль используется в качестве разделяющего слоя (фильтра) между грунтом и заполнителем (песок, щебень и т.п.);

· препятствует проникновению частиц грунта в дренажные системы (дренаж подвалов, плоских крыш);

· при строительстве тоннелей геотекстиль защищает изоляционное покрытие от повреждений, образует дренажный слой, отводит грунтовую и ливневую воду к дренажу;

· геотекстиль дорнит выполняет функции фильтра под береговым укреплением;

· геотекстиль с высокой плотностью может использоваться в качестве армирующего слоя на слабонесущих грунтах;

· используется для укрепления дна отстойников очистных сооружений, одновременно выполняя роль фильтра, заменяя слой песка;

· применяется в качестве тепло и звукоизоляции;

· при прокладке трубопроводов в качестве балласта.

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

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

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

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

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

- Укрепление откосов и склонов, повышение общей устойчивости откосов;

- Железнодорожное строительство. Усиление балластной призмы;

- Освоение строительных площадок с минимальными затратами;

- Укрепление защитных сооружений трубопроводов;

- Использование георешетки дает возможность применения местных материалов при строительстве;

- Снижение прямых затрат за счет замены традиционных несущих, защитных и изолирующих типов укрепления до 20% от их стоимости

- При строительстве аэродромов;

Геомембрана HDPE – это рулонный гидроизоляционный геосинтетический материал изготовленный из полиэтилена высокой плотности. Надежно защитить, обеспечить гидроизоляцию и отсутствие сырости в зданиях – это одна из главных задач современного строительного проектирования. Тех, кто понимает, как важно обеспечить надежность и безопасность зданий и сооружений, уже не устраивают существующие в настоящее время системы гидроизоляции; поэтому и была разработана геомембрана HDPE. Геомембрана характеризуется высокой прочностью и стойкостью к воздействию различных веществ; это продукт, который, благодаря многочисленным выступам, позволяет вентилировать защищаемые поверхности и отводить от них влагу.

Применение геомембран HDPE:

· гидроизоляция и укрепление откосов;

· при строительстве водоемов и оросительных каналов;

· защита внешней стороны стен;

· защита подпорных стенок;

· замена тощего бетона (подушки под фундамент);

· вентиляция и дренаж внутренних стен;

· вентиляция и восстановление старых помещений (защита внутренней стороны стен);

· защита и двойная гидроизоляция;

· дренаж, гидроизоляция и защита от корней;

· укрепление, уменьшение толщины и изоляция;

· гидроизоляция и защита от эрозии;

· гидроизоляция и распределение нагрузки (при строительстве тоннелей).

Раздел: Строительство
Количество знаков с пробелами: 24298
Количество таблиц: 0
Количество изображений: 7

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.

Читайте также: