Stabilizacja niezwiązanego kruszywa wieloosiowym georusztem o monolitycznych węzłach

Stosowanie geosyntetyków w konstrukcjach inżynierskich,w tym w nawierzchniach drogowych, daje wymierne korzyści poprzez poprawę ich właściwości (np. wzrost sztywności) lub/i redukcję kosztów ich realizacji (optymalizacja) [1]. Geosyntetyki są bardzo szeroko stosowane w budownictwie drogowym, wśród wielu zastosowań, szczególne znaczenie odgrywają aplikacje, których celem jest wzmocnienie słabego podłoża [2]. Dzięki prowadzonym badaniom i obserwacjom, ustalono trzy mechanizmy wzmocnienia warstwy niezwiązanego kruszywa przy zastosowaniu geosyntetyku (rys. 1) [3, 4].


Rys. 1. Mechanizmy zachowania się geosyntetyku wzmacniającego warstwę niezwiązanego kruszywa [3] wraz z charakterystyką typów geosyntetyków ze względu na funkcję

Mechanizmy te (rys. 1), przypisuje się poszczególnym rodzajom geosyntetyków (rys. 2), tj. geosiatkom i geotkaninom [5] – rysunek 1C oraz georusztom [6, 7] – rysunek 1A i 1B. Dotychczasowe aplikacje, w tym badania eksperymentalne [3], dotyczyły głownie wzmocnienia słabego podłoża (<G4), a więc w przypadkach, w których występuje duża różnica w sztywności podłoża gruntowego, i warstwy kruszywa wzmacnianej geosyntetykiem. W przywołanej sytuacji, efekt poprawy sztywności warstwy z kruszywa „wzmocnionej” geosyntetykiem, jest widoczny już na etapie robót budowlanych. Efekt ten, nie jest już mniej spektakularny, gdy geosyntetyk jest instalowany w obszarze warstw o wyższej nośności np. na podłożu, które nie jest zaliczane do tzw. słabego podłoża (podłoże G4, G3).


Rys. 2. Geosyntetyki o funkcji stabilizującej oraz zbrojącej

Dodatkowo należy zauważyć, że w ostatnim okresie geosyntetyki, głównie georuszty znajdują coraz większe zastosowanie w warstwach podbudowy z kruszywa niezwiązanego. Warto zauważyć, że w tym przypadku geosyntetyk wraz z kruszywem wbudowywany jest na podłożu o stosunkowo wysokich parametrach, tj. podbudowie pomocniczej o wtórym module odkształcenia większym od 80 ÷120 MPa (rys. 3).


Rys. 3. Lokalizacja georusztów w aplikacjach dotyczących wzmocnienia górnych warstw nawierzchni

Ponadto, w konstrukcjach nawierzchni na tej głębokości, od wpływu obciążenia od kół pojazdów występują stosunkowo niewielkie odkształcenia,które często mieszczą się w zakresie od 10(–4) do 10(–6)co pozwala ich zakwalifikować do tzw. zakresu małych odkształceń. W związku z tym, chcąc zastosować gesyntetyk w obszarze nawierzchni o tak niewielkich odkształceniach, konieczne jest stosowanie geosyntetyków, które umożliwiają pracę już w zakresie małych odkształceń.

Zachęcamy do zapoznania się z całością artykułu.