Funkcje i zastosowania geotekstyliów i innych geosyntetyków w drogach

Geosyntetyki są stosowane od 1970 roku w celu poprawy osiągów nieutwardzonych dróg na miękkim podłożu. Od lat 80. XX wieku geosyntetyki (głównie geowłókniny i geosiatki) są stosowane w celu zminimalizowania pęknięć odblaskowych w warstwach asfaltowych i poprawy wydajności podstawowych warstw kruszywa.

(1)Różne funkcje geosyntezy wyraźnie odpowiadają różnym atrybutom geosyntezy

(2)Geosyntetyki Aplikacji odpowiadają geosyntetykom. Każde zastosowanie geosyntezy może obejmować pojedynczą funkcję geosyntezy lub kombinację takich funkcji realizowaną za pomocą mechanizmów mechanicznych lub hydraulicznych, co ostatecznie poprawia osiągi na drogach.

Różne funkcje, jakie mogą osiągnąć geosyntetyki, obejmują:
Oddzielenie– Materiały geosyntetyczne są umieszczane między dwoma różnymi materiałami, aby zachować integralność i funkcjonalność tych dwóch materiałów. Może również obejmować zapewnienie długotrwałego łagodzenia stresu. Kluczowe atrybuty projektowe, które pełnią tę funkcję, obejmują te używane do scharakteryzowania żywotności geosyntetyków podczas instalacji.
 

Filtracja– Geosyntetyki (większość z nich to geowłókniny) umożliwiają przepływ cieczy przez jej płaszczyznę, jednocześnie zatrzymując drobne cząstki po jej górnej stronie. Kluczowymi atrybutami konstrukcyjnymi umożliwiającymi osiągnięcie tej funkcji są przenikalność geosyntetyczna i geosyntetyki, pomiary rozkładu wielkości porów.
 

Wzmocnienie– Geosyntetyki wytwarzają siły rozciągające, mające na celu utrzymanie lub poprawę stabilności geosyntetyków w glebie. Kluczową cechą konstrukcyjną charakterystyczną dla tej funkcji jest wytrzymałość geosyntetyków na rozciąganie.

Usztywnienia– Geosyntetyki wytwarzają siły rozciągające, przeznaczone do kontroli odkształceń w kompozytach gruntowo-geosyntetycznych. Kluczowe atrybuty projektowe umożliwiające osiągnięcie tej funkcji obejmują atrybuty wykorzystywane do ilościowego określenia zwiększonej sztywności spowodowanej geosyntezą gleba-gleba.
 

Drenowanie– Geosyntetyki umożliwiają przepływ cieczy w jej płaszczyźnie strukturalnej. Kluczowym atrybutem projektu pozwalającym określić ilościowo tę funkcję jest przepuszczalność geosyntetyków.

Ochrona-Geosyntetyki zapewniają amortyzację nad lub pod innymi materiałami (takimi jak geomembrana), aby zminimalizować uszkodzenia podczas umieszczania materiału pokryciowego.

Pęknięcia odblaskowe powstają zwykle w nowej elastycznej nawierzchni pokrywającej tuż nad istniejącymi pęknięciami w starej utwardzonej drodze.

Geosyntetyki mogą odgrywać rolę w nakładkach asfaltowych:
Wytwarzając naprężenia w pobliżu końcówki pęknięcia, naprężenia w materiale asfaltowym są zmniejszane, aby zapobiec powstawaniu nowych pęknięć. Stosując siatki polimerowe, siatki stalowe lub siatki szklane, osiągnięto już to wzmocnienie.

Zapewniając warstwę, która umożliwia przemieszczenie poziome, potencjalnie duże ruchy mogą wystąpić bez pęknięć bez awarii. Mechanizm ten nazywa się odprężającą warstwą pośrednią, zwykle obejmującą geowłókniny impregnowane asfaltem i można go scharakteryzować jako kontrolowane odśluzowywanie.

Dzięki zapewnieniu funkcji bariery hydraulicznej, nawet po ponownym pojawieniu się pęknięć w nawierzchni drogi, leżąca pod nią warstwa nawierzchni drogi może być wodoodporna. Mechanizm zakłada również zastosowanie asfaltu impregnowanego geowłókniny.

Zanieczyszczenie może wystąpić z następujących powodów:
(1) Po tym, jak lokalna nośność ulegnie uszkodzeniu pod wpływem naprężeń wywołanych przez koło, aggrgaete wnika w słabe podłoże;
(2) Drobnoziarnisty grunt wnika w kruszywo w wyniku pompowania lub osłabienia podłoża drogowego. Ciśnienie wody w porach jest zbyt duże. Zanieczyszczenie podłoża prowadzi do niewystarczającego podparcia konstrukcji, co zwykle prowadzi do przedwczesnego zniszczenia jezdni. Geosyntetyki umieszczone między kruszywem a podłożem drogowym mogą skutecznie izolować podłoże drogowe i kruszywo podstawowe, zapobiegając mieszaniu się.

Nawet niewielka ilość drobnego proszku zanieczyszczonego warstwę cząstek może mieć negatywny wpływ na jej reakcję strukturalną, w tym zmniejszoną wytrzymałość na ścinanie, zmniejszoną przewodność hydrauliczną i zwiększoną wrażliwość na mróz. Ostatecznie mieszanina zawierająca podstawowe kruszywa zanieczyszczona glebą drobnoziarnistą będzie w zasadzie zachowywać się jak gleba drobnoziarnista. W związku z tym zanieczyszczenie skutecznie skutkuje zmniejszeniem grubości warstwy podstawowej i ostatecznie skróceniem żywotności.

Separatory geosyntetyczne są stosunkowo niedrogie w użyciu i mogą zaoszczędzić wiele kosztów w całym okresie projektowania jezdni. W różnych rodzajach geosyntetyków, geowłókniny są często używane do osiągnięcia funkcji separacji.