Геосинтетики — армирующие элементы в дорожных конструкциях

1 стр. из 1

Применение современных геосинтетических материалов и разработка на их основе прогрессивных технических решений позволяет существенно повысить эффективность дорожного строительства и долговечность дорожных конструкций без увеличения их материалоемкости, трудо- и энергозатрат. Наиболее ответственно следует подходить к проектированию конструкций, в которых геосинтетические материалы выполняют функ-цию армирующих прослоек.

Назначение армирующих прослоек:между несвязными слоями дорожной одежды — увеличение сопротивляемости несвязных слоев дорожной одежды сдви-говым напряжениям; в  «плавающих»насыпях на слабом основании — обеспечение устойчивости земляного полотна; в армогрунтовых ростверках на свайном сновании (беспросадочные конструкции) — повышение несущей способности слабого грунтав   межсвайном   пространстве; при устройcтвекрутых откосов и в подпорных стенках из армогрунта — обеспечение устойчивости конструкций против обрушения.

Особым случаем является армирование асфальтобетонных покрытий геосетками при текущем ремонте дорожных покрытий. Геосетка увеличивает структурную прочность асфальтобетона и, находясь в растянутой зоне, включается в работу на растяжение при изгибе, предотвращая превращение микротрещин в раскрытые трещины.

В зависимости от конструктивного решения применяют различные геосинтетические материалы: геотекстили (тканые и термоскрепленные нетканые), геосетки (георешетки) или геокомпозиты, состоящие из нескольких слоев, а также объемные сотовые конструкции. Выбор в каждом конкретном случае наиболее рационального материала, выполняющего функцию армирующей прослойки и обеспечивающего требуемые прочностные и деформативные качества при минимальной стоимости, является ответственной задачей для потребителей.

Нами разработаны требования к геосинтетическим материалам, которые включают не только данные, всегда указываемые поставщиками (поверхностная плотность, разрывная прочность и относительное удлинение при разрыве), но и ряд дополнительных требований (см. табл.). Требования разделены на две группы: основные — цифра 1, дополнительные — цифра 2. От численных значений показателей первой группы существенно зависит поведение материала в роли армирующей прослойки, от показателей второй группы — менее существенно. Например, поверхностная плотность не существенно влияет на работу армирующей прослойки, поскольку для большинства материалов не установлена четкая зависимость между поверхностной плотностью и относительным удлинением при разрыве и др. показателями.

Таблица. Требования к геосинтетическим материалам, выполняющим функции  армирующих прослоек

Наименование показателей

Рекомендуемые значения показателей

Рекомендуемый тип материала

Номинальная прочность на разрыв (1) Относительное удлинение при разрыве (1) Прочность при 5 % удлинении (1) Длительная (долговременная) прочность (1) Деформация и прирост деформации при строительстве и эксплуатации (при расчетном обосновании) (1) Начальный модуль деформации (1) Сопротивляемость местным повреждениям (1) Прочность на продавливание (только для нетканых геотекстилей) (2) Поверхностная плотность (2) Водопроницаемость перпендикулярно плоскости прослойки (2) Погодостойкость, светостойкость, стойкость к химическим воздействиям (1)

не менее 20 кН/м не более 20–30 % не менее 10 кН/м не менее 10 кН/м не более 0,5–1 % не менее 50 кН/м снижение прочности не более 5 % не менее 2 кН не менее 200 г/м2 не менее 20 м/сут. Высокая светостойкость при воздействии солнечной радиации, биостойкость, стойкость к щелочной и кислотной среде

Геосетка, георешетка, геоткань, термоскрепленный нетканый геотекстиль, геокомпозиты

Из перечисленных в таблице требований важнейшим является зависящая от склонности полимера к ползучести при постоянной нагрузке долговременная прочность, определяемая по формуле: Рдл = Рр·А1, где А1 — понижающий коэффициент на ползучесть.

Значения коэффициента А1 устанавливаются фирмами изготовителями и предоставляются по требованию потребителю. Полимер полиэстер, обладающий наименьшей склонностью к ползучести, имеет А1< 1,60при сроке службы 120 лет, а полипропилен — в пределах от 3,5 до 5,0.

Не менее важным показателем является прирост деформаций в условиях действия постоянной нагрузки на армирующую прослойку, например, от веса грунта насыпи в конструкциях на слабом основании.

Для материала из полиэстера интервал, равный величине относительного удлинения 1% между кривыми 103 и 106 часов, соответствует 57 % от кратковременной прочности на разрыв Рр, а для Рр — 10 % от Рр. Таким образом, для того, чтобы обеспечить деформации армогрунтовой конструкции в процессе эксплуатации порядка 120 лет (106 часов) не более чем 1%, требуется применить геосинтетический материал из полипропиленас более высокой кратковременной прочностью на разрыв (по сравнению с материалом из полиэстера — в 5,7 раза).

Проектировщикам и производителям работ следует понимать, что деформации ползучести, возникшие на поверхности насыпи после завершения строительной фазы работы конструкции из-за выбора материала из полипропилена или полиэтилена, крайне трудно компенсировать при устройстве слоев дорожной одежды.

Таким образом, в ответственных конструкциях с длительным сроком службы предпочтительней геосинтетические материалы из полиэстера, что подтверждено как отечественным, так и зарубежным опытом эксплуатации различных конструкций.

Дополнительные требования к геосеткам, применяемым для армирования асфальтобетонных конструкций, сводятся к следующему: температура плавления полимера, из которого изготовлена геосетка, должна быть не менее 240 0С; прочность при одноосномрастяжении — не менее  50  кН/м; относи-тельное удлинение при разрыве — не более 10%.  Модуль упругости геосетки должен быть соизмерим с модулем упругости асфальтобетона, а размер ячейки достаточным для взаимопроникновения смеси и обеспечения хорошего сцепления между слоями покрытия.  Таким качествам соответствуют геосет-ки из полиэстера, например, Хателит С с размером ячеек 40 х 40 мм.

Контроль качества геосинтетических материалов должен быть многоуровневым и выполняться производителем, независимой экспертной лабораторией и при необходимости потребителем.

Контролю производителем (или экспертному контролю по заказу производителя) подлежат следующие показатели: прочность при растяжении и относительное удлинение при разрыве, модуль деформации, прочность при деформации  = 5 %, сопротивляемость местным повреждениям, прочность на продавливание, коэффициент фильтрации (если этот показатель относится к основным).

При приемке материала производителем и потребителем подлежат контролю поверхностная плотность, толщина и размеры ячеек (для геосеток).

Отдельные показатели — сопротивление геосетки (геоткани) сдвигу на контакте с грунтом, совместимость полимера с органическим вяжущим и др. — подлежат определению по требованию потребителя.

Дата: 07.11.2005
Э. Д. Бондарева
"Петербургский строительный рынок" 10 (84)
1 стр. из 1


«« назад

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!