Геоматериалы в дорожньому будівництві

З їх допомогою можна добитися необхідного рівня надійності автодоріг і підвищення терміну служби їх окремих елементів, а за рахунок збільшення міжремонтних термінів земляного полотна і дорожнього одягу – економічного ефекту. Якщо ж застосування даних технологій у дорожньому будівництві зробити масовим, то, швидше за все, з сумною статистикою аварійності та недоремонта у майбутньому можна буде покінчити. Але це в майбутньому, а зараз давайте подивимося на нинішні реалії в сегменті геоматериалов, застосовуваних у вітчизняному дорожньому будівництві.

Геоматериалы давно використовуються в дорожньому будівництві, вони і по теперішній день вважаються інноваційними, а їх застосування – перспективним напрямком, який дозволяє більш доцільно підходити до технології будівництва і вдосконалювати дорожні конструкції.

З кожним роком області застосування геоматериалов збільшуються все більше. Якщо розглядати переваги їх використання в дорожній галузі , то варто відзначити, що це дозволяє не тільки зменшити витрату традиційних будівельних матеріалів ( піску, щебеню, гравію, бетону), але і збільшити термін служби дорожніх конструкцій. Необхідність посилення шарів нежорстких дорожніх одягів та підстав – важливий момент при будівництві доріг.

Існуюча дорожня мережа спроектована і побудована в середині останньої чверті ХХ століття згідно з діючими на той період часу нормам проектування, які до теперішнього часу перевищені в рази.

Сформований технічний виклик можна вирішити двома способами:

·         Спроектувати і побудувати нову дорожню мережу під сучасні вимоги з більш високою конструктивною міцністю, однак це вимагатиме колосальних фінансових витрат, фактично це повна перекладка дорожньої мережі;

·         Здійснити посилення конструкційної міцності існуючих дорожніх одягів і підстав введенням армуючих прошарків сучасних геоармирующих матеріалів без повної перекладки пакету дорожніх одягів і підстав, що може бути реалізовано в момент проведення різних типів ремонтів і реконструкцій без повної перекладки, що в рази дешевше і швидше.

Другий спосіб дозволяє істотно збільшити значення модуля пружності пакету асфальтобетонних дорожніх одягів, зменшити чашу прогину, підвищити загальну міцність конструкції, зменшити або повністю виключити утворення тріщин всіх типів, знизити пластичні деформації поверхні асфальтобетонного полотна.

Виробничі можливості багатьох компаній, що спеціалізуються на випуску геоматериалов, дозволяють випускати різні за способами і областях застосування види даної групи матеріалів. Вони існують в різних варіантах, але все спрямовані на забезпечення поліпшення експлуатаційних показників автодороги. Одне з головних переваг – багатофункціональність, куди входять: захист (суттєво уповільнюють процес ерозії грунтів, перешкоджають змішуванню компонентів контактуючих шарів); армування ( перерозподіл транспортних навантажень на нижні шари, збільшення міцності); дренування (фільтрація, прискорення відведення води, поліпшення властивостей піщаного дренуючого шару).

З усіх типів і структур геоматериалов найбільш широке поширення одержали неткані геотекстильні матеріали.

З діаграми « Області застосування нетканих геотекстильних матеріалів» видно, що основні обсяги цих матеріалів відносяться до дорожніх робіт. За оцінками фахівців, ця тенденція споживання нетканих геотекстильних матеріалів стосовно дорожньої галузі збережеться і в перспективі.

Асортимент геосеток та георешіток з року в рік оновлюється. Якщо говорити про рішення , що поліпшують характеристики конструкцій дорожніх одягів (в першу чергу, зменшення деформації шарів дорожнього покриття за рахунок збільшення модуля пружності), то тут в основному застосовуються:

- геотекстиль термоскріпленний (поліпропілен);

- скловолоконні дорожні геосітки, просочені бітумом ( під асфальт);

- поліпропіленові дорожні геосітки ( під щебінь);

- поліефірні дорожні геосітки ( під щебінь і під асфальт);

- геокомпозиты.

 Геосітка (георешітка) дорожня – це плоский, руберойд геосинтетичний матеріал, призначений для армування дорожнього полотна.

Геосітки виготовляють з скловолокна (FG), поліефіру (РЕТ), поліпропілену (РР).

Геосітка виготовлена з поліефіру застосовується для стабілізації і армування ґрунту. Виготовляються з високомодульних поліестерових волокон, які в'яжуться в плоскі сітки і захищаються полімерним шаром.

Переваги використання скловолоконних геосеток:

1. Високий межа міцності на розрив при малому подовженні;

2. Високий показник еластичності, що забезпечує низьку пошкоджуваність матеріалу в процесі укладання матеріалу;

3. Перешкоджає утворенню відображених тріщин;

4. Підвищує несучу здатність і збільшує термін служби конструкції дорожнього полотна.

Мета застосування поліпропіленових дорожніх геосеток:

1. Армування шарів з зернистих необроблених матеріалів з утворенням нового композитного шару, що має підвищену жорсткість та стійкість до впливу динамічних навантажень за рахунок блокування окремих зерен в комірках георешітки;

2. Розділення шарів з зернистих матеріалів і грунту з запобіганням їх взаємопроникнення;

В залежності від ґрунтових умов використовуються георешітки з міцністю від 20 до 40 кН/м. Отриманий в результаті ефект залежить від марки георешітки (її деформативних властивостей), товщин шарів дорожнього одягу, механічних властивостей матеріалів дорожніх одягів і ґрунтів робочого шару земляного полотна.

Переваги застосування поліпропіленових геосеток:

1.За рахунок збільшення міцності конструкції на 15-25% дозволяє зменшити шар щебеню на 20-40% (підрахунок економії ведеться з урахуванням: ціна щебеню на кар'єрі+доставка щебеню на об'єкт+укладання щебеню і ущільнення);

2. Підвищення сдвигоустойчивости (на контакті пісок щебінь).

3. Рухливість щебеню зменшується (стирання щебеню нижче, внаслідок чого підвищується довговічність щебеню).

4. Щебінь не провалюється в пісок, немає калейности і провалів.

5. Дренуючий шар з піску залишається незмінним протягом усього терміну служби (щебінь не проникає в пісок внаслідок цього не зменшаться дренажна здатність піску.)

6. Георешітка збільшує площу дії сили на підставу (за рахунок цього зменшується тиск на грунт підстави).

7. Зменшує терміни будівництва (транспортування, укладання, розрівнювання, ущільнення щебеню - трудомісткий і довгий процес).

Як показала практика економічний ефект проявляється вже в момент будівництва, при ущільненні щебеню без георешітки щебінь проникає в пісок на 3-5см. І щоб вийти на проектні позначки необхідна досыпка. З георешеткой цієї проблеми не виникає.

Скловолоконні геосітки - це плоскі двовісні георешітки з квадратними осередками, виготовлені з скловолоконних ниток. Георешітки мають захисне полімерне покриття.

Переваги геосеток із скловолокна:

1. Зменшує кількість утворених тріщин у дорожньому полотні.

2. Запобігає просіданню дорожньої конструкції і утворення колії в дорожньому полотні.

3. Гарантує чудове проникнення і з'єднання армуючого полотна з шарами асфальту.

Незважаючи на всі очевидні переваги геоматериалов, їх часто застосовують «всупереч», а не завдяки, з причини недосконалості нормативної та методичної бази.

При використанні геоматериалов має значення не тільки їх якість і довговічність, але і грамотність застосування. Часто, у інженерів-проектувальників, виникає спокуса взагалі не використовувати геоматериалы, через відсутність досвіду проектування з їх застосуванням.

Однак статистика, що відображає динаміку розвитку ринку геоматериалов, радує, хоча проблеми залишаються, це – якість матеріалів, що постачаються. На щастя, говорити про масове повінь ринку геоматериалов неякісною продукцією не доводиться. Як кажуть, береженого Бог береже.

Наша компанія займається поставками якісних сертифікованих геоматериалов для ремонту та будівництва автомобільних доріг, залізничного, гідротехнічного, ландшафтного та житлово-комунального будівництва. Ми надаємо всю необхідну документацію та технічні дані для будівельних компаній та проектних організацій. Наші технічні фахівці завжди раді відповісти на всі Ваші запитання.