Wzmocnienie słabego podłoża geosyntetykami

Wzmocnienie słabego podłoża geosyntetykami zgodnie z rozporządzeniem Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. dotyczącym warunków technicznych dla dróg publicznych i ich lokalizacji (Dz. U. nr 43, poz. 430), konstrukcje nawierzchni o właściwościach podatnych i półsztywnych powinny być wykonywane na podłożu o klasie nośności Gl. Jeżeli podłoże nawierzchni jest sklasyfikowane jako innej klasy nośności (G2, G3, G4), należy je wzmocnić, aby osiągnęło klasę nośności G1.

Wzmocnienie słabego podłoża do klasy G1 można osiągnąć poprzez zastosowanie jednego z następujących metod:

1. Wymiana warstwy gruntu podłoża nawierzchni na warstwę gruntu lub materiał niewysadzinowego.

2. Dodatkowe ułożenie warstw podłoża nawierzchni, takie jak warstwy gruntów stabilizowanych cementem, wapnem lub aktywnym popiołem.

Rozporządzenie określa także minimalną grubość warstwy słabego gruntu (od 25 do 75 cm), która musi zostać wymieniona, w zależności od wskaźnika nośności CBR wymienialnej warstwy.

• Badania nośności gruntu
• Oznaczenie nośności i zagęszczenia gruntu metodą VSS
• Oznaczenie wskaźnika nośności gruntu CBR

Jeśli podłoże nawierzchni zostanie wzmocnione geosyntetykiem, możliwe jest zmniejszenie grubości warstwy gruntu podlegającej wymianie. Zaleca się stosowanie wzmocnienia geosyntetykiem w następujących przypadkach:

• Warstwa gruntu podlegająca wymianie ma co najmniej 50 cm (dotyczy to podłoża o grupie nośności G3 i G4 i wskaźniku CBR 20% i 25%).

• Podłoże zawiera nadmiernie nawilgocone rodzime grunty spoiste w stanie miękkoplastycznym i plastycznym.

Wzmocnienie gruntu geosyntetykiem powinno być projektowane indywidualnie, z uwzględnieniem charakterystyk gruntów, właściwości technicznych geosyntetyków oraz właściwości podłoża.

Warto zaznaczyć, że cała warstwa podlegająca wymianie lub jej górna część o grubości nie mniejszej niż 25 cm powinna pełnić funkcję warstwy odsączającej i spełniać wymagania dotyczące wodoprzepuszczalności. Taka warstwa powinna być ułożona na całej szerokości korony korpusu ziemnego i, w przypadku przekrojów ulicznych, między krawężnikami.

Ogólne rozwiązanie techniczne wzmocnienia słabego podłoża gruntowego

Geokrata, czyli geosiatka komórkowa jest produkowana z taśm wykonanych z kompozytu polimerowego, które są teksturyzowane z obu stron i odpornie stabilizowane na promieniowanie UV o wysokościach 50 mm, 75 mm, 100 mm, 120 mm, 150 mm i 200 mm (± 5%). Dodatkowo, te taśmy posiadają perforację. Połączenie poszczególnych taśm jest realizowane za pomocą serii głębokich ultradźwiękowych zgrzein.

Typ geosiatki komórkowej jest określany przez wielkość komórki, którą determinuje odległość między zgrzewami:

• Małe komórki - 340 mm (± 3 mm).
• Średnie komórki - 430 mm (± 3 mm).
• Duże komórki - 680 mm (± 3 mm).

Produkcja geosiatki komórkowej odbywa się w formie odcinków, które nazywane są sekcjami. Tworzone są sekcje o różnych wymiarach.

Przygotowana do transportu i przechowywania sekcja składa się z wzajemnie przylegających taśm. W rozłożonej pozycji sekcja przyjmuje formę taśm falisto wygiętych, połączonych grzbietami, tworzących trójwymiarowe struktury komórkowe. Kształty i sposób określania wymiarów komórek oraz sekcji geosiatek zostały przedstawione na rysunkach 1 i 2.

Geosiatka komórkowa jest wolna od substancji niebezpiecznych i cechuje się znaczną trwałością biochemiczną, która wynosi przynajmniej 50 lat. Wyróżnia ją również wysoka stabilność wymiaru w trakcie cykli termicznych, odporność na długotrwałe deformacje (pełzanie) oraz zachowanie integralności strukturalnej nawet w warunkach wysokich temperatur, co świadczy o jej odporności na degradację.

Geokrata - zastosowanie do wzmocnienia słabego podłoża

Współpraca geosiatki komórkowej z podłożem polega na przenoszeniu części obciążeń pochodzących od pojazdów lub struktur inżynieryjnych na podłoże, na którym są umieszczone sekcje geosiatki, oraz na absorbowaniu części tych obciążeń bezpośrednio przez geosiatki i materiały pod nimi, takie jak tłuczeń, żwir, pospółka, piasek itp.

Poprawnie zainstalowany system tworzy podbudowę działającą jak półsztywna płyta, która przekształca obciążenia pionowe na naprężenia boczne, jednocześnie zmniejszając osiadanie.

System komórkowy zastosowany na skarpach ma na celu utrzymanie i stabilizację gruntu. Wypełnienie komórek może składać się z ziemi lub kruszywa, które nie ulega wypłukiwaniu. To zapobiega erozji i zsuwaniu się materiału. Perforacje w geosiatce umożliwiają równomierne i szybkie rozpraszanie wód opadowych.

Zastosowanie geosiatki komórkowej ma na celu osiągnięcie następujących efektów:

• Redukcja grubości konstrukcji drogowych w porównaniu do tradycyjnych rozwiązań poprzez eliminację głębokiej wymiany gruntu.
• Zwiększenie odporności materiałów wypełniających geosiatkę komórkową na ścinanie poprzez ich zamknięcie i zagęszczenie wewnątrz komórek.
• Zmniejszenie osiadania wynikającego z naturalnego zagęszczania oraz ograniczenie bocznych przemieszczeń kruszywa wypełniającego geosiatkę komórkową.
• Redukcja naprężeń przenoszonych na grunt podłoża spowodowanych obciążeniem użytkowym, które działa na nawierzchnię poprzez rozkładanie skoncentrowanych obciążeń na sąsiednie komórki geosiatki komórkowej.
• Umożliwienie filtracji wód deszczowych przez warstwy podbudowy przy użyciu materiałów sypkich.
• Stabilizację i ochronę przed erozją na skarpach.
• Wzmocnienie i stabilizację gruntów, w tym pod nasypami drogowymi i boiskami sportowymi.
• Zapobieganie przemieszczaniu się kruszywa na boki i tworzenie kolein.

Instalacja geosiatki komórkowej powinna odbywać się zgodnie z instrukcjami producenta.

Przeznaczenie geosiatki komórkowej obejmuje:

• Wzmocnienie słabego podłoża pod drogami kołowymi, w tym drogami gruntowymi, technologicznymi i dojazdowymi, wraz z przyległymi parkingami i placami składowymi, niezależnie od klasy i kategorii natężenia ruchu.
• Wzmacnianie ziemnych murów oporowych i stromych skarp.
• Stabilizację skarp i nasypów.
• Ochronę przed erozją na skarpach nasypów drogowych, wałów przeciwpowodziowych i przyczółków mostowych.
• Stosowanie na poboczach drogowych.
• Wzmacnianie podtorza dróg kolejowych.

Geokrata na skarpy to siatka przestrzenna z tworzyw sztucznych, która służy do wzmacniania i stabilizacji skarp. Geokrata umożliwia wzmocnienie podłoża, co zapobiega osuwaniu się ziemi oraz poprawia odporność skarpy na erozję. Dzięki temu geokrata jest skutecznym rozwiązaniem dla utrzymania stabilności skarp, zarówno w przypadku małych jak i dużych projektów.