- ОДМ 218.5.003-2010 Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог
- Раздел 1. Общие положения
- Раздел 2. Нормативные ссылки
- Раздел 3. Термины, определения и обозначения
- Раздел 4. Обозначения и сокращения
- Раздел 5. Общие положения
- Раздел 6. Классификация и основные свойства геосинтетических материалов
- Раздел 7. Рекомендации к характеристикам геосинтетических материалов
ОДМ 218.5.003-2010 Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог
| Статус документа: | Действует |
| Что заменяет: |
|
| Дата начала действия: | 01 апр. 2011 г. |
| Количество страниц: | 141 стр. |
| Когда и где опубликован: | Роспотребнадзор, 2011 год |
| Примечание: | Документ имеет рекомендательный характер. |
| Разработан: |
|
| Издан: |
|
| Утвержден: |
|
| Содержание: | Раздел 1. Общие положения Раздел 2. Нормативные ссылки Раздел 3. Термины, определения и обозначения Раздел 4. Обозначения и сокращения Раздел 5. Общие положения Раздел 6. Классификация и основные свойства геосинтетических материалов Раздел 7. Рекомендации к характеристикам геосинтетических материалов Раздел 8. Рекомендации по применению геосинтетических материалов при выполнении земляных работ Раздел 9. Рекомендации по применению геосинтетических материалов при устройстве и ремонте дорожных одежд, укрепление обочин Раздел 10. Применение геосинтетических материалов при устройстве и ремонте дренажей, сооружений поверхностного водоотвода Раздел 11. Применение геосинтетических материалов для обеспечения устойчивости откосов Приложение А Приложение Б Приложение В Приложение Г Библиография |
| Ссылки в документе: |
|
| Разделы классификатора: |
|
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
Утверждены распоряжением
Росавтодора от 01.02.2010 г. № 71-р
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ
ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И РЕМОНТЕ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ДОРОЖНОЕ АГЕНТСТВО
(РОСАВТОДОР)
1 РАЗРАБОТАН: ООО «Инновационный технический центр».
2 ВНЕСЕН: Управлением научно-технических исследований, информационного обеспечения и ценообразования Федерального дорожного агентства.
3 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 01 февраля 2010 г. № 71-р.
4 ВЗАМЕН ОДМ «Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог» от 01 августа 2003 г. № ИС-666-р.
5 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.
Раздел 1. Общие положения
Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее — Рекомендации) разработан в соответствии с п. 3 статьи 4 Федерального закона от 27.12.2002 № 184-ФЗ «О техническом регулировании» и является актом рекомендательного характера в дорожном хозяйстве.
Настоящие Рекомендации предназначены для работников системы дорожного хозяйства.
Рекомендации содержат положения по применению геосинтетических материалов, в том числе геотекстильных нетканых и тканых материалов, георешеток, геокомпозитов, геооболочек для основных областей применения в дорожном строительстве: при выполнении земляных работ, устройстве и ремонте дорожных одежд, дренажей, сооружений, поверхностного водоотвода, для обеспечения устойчивости откосов.
В Рекомендациях приводятся методики контроля свойств геосинтетических материалов, общие конструктивные решения, особенности назначения и расчетного обоснования конструктивных решений, а также технологии производства работ, необходимый справочный материал.
Рекомендации применяются при проектировании вновь строящихся, реконструируемых и ремонтируемых автомобильных дорог, назначении технологии производства работ, разработке альбомов типовых конструкций, технологических карт.
Рекомендации также могут использоваться производителями геосинтетических материалов при разработке, производстве, контроле качества материалов и разработке документов по оценке соответствия.
Раздел 2. Нормативные ссылки
В настоящих Рекомендациях использованы ссылки на следующие документы:
а) ГОСТ Р 50275-92 Материалы геотекстильные. Метод отбора проб.
б) ГОСТ Р 50276-92 Материалы геотекстильные. Метод определения толщины при определенных давлениях.
в) ГОСТ Р 50277-92 Материалы геотекстильные. Метод определения поверхностной плотности.
г) ГОСТ 3811-72 Материалы текстильные. Ткани, нетканые полотна и штучные изделия. Методы определения линейных размеров, линейной и поверхностной плотностей.
д) ГОСТ 6943.0-93 Стекловолокно. Правила приемки.
е) ГОСТ 6943.10-79 Материалы текстильные стеклянные. Метод определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве.
ж) ГОСТ 6943.16-94 Стекловолокно. Ткани. Нетканые материалы. Методы определения массы на единицу площади.
з) ГОСТ 6943.17-94 Стекловолокно. Ткани. Нетканые материалы. Метод определения ширины и длины.
и) ГОСТ 9.060-75 Единая система защиты от коррозии и старения. Ткани. Метод лабораторных испытаний на устойчивость к микробиологическому разрушению.
к) ГОСТ 12248-96 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости.
л) ГОСТ 15902.3-79 Полотна нетканые. Методы определения прочности.
м) ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация.
Раздел 3. Термины, определения и обозначения
В настоящих Рекомендациях применены следующие термины с соответствующими определениями:
Геосинтетические материалы — класс строительных материалов, как правило, синтетических, а также из другого сырья (минерального, стекло- или базальтовые волокна и др.), поставляемых в сложенном компактном виде (рулоны, блоки, плиты и др.), предназначенных для создания дополнительных слоев (прослоек) различного назначения (армирующих, дренирующих, защитных, фильтрующих, гидроизолирующих, теплоизолирующих) в строительстве (транспортном, гражданском, гидротехническом), и включающий следующие группы материалов: геотекстильные материалы, георешетки, геокомпозиты, геооболочки, геомембраны, геоплиты и геоэлементы.
Геотекстильный материал — поставляемое в рулонах сплошное водопроницаемое тонкое гибкое нетканое, тканое, трикотажное полотно, получаемое путем скрепления волокон или нитей механическим (плетение, иглопробивание), химическим (склеивание), термическим (сплавление) способами или их комбинацией.
Георешетка (геосетка) — плоский рулонный материал с ячейками линейных размеров от 1 см, выполняющий преимущественно армирующие функции, или объемный материал с ячейками высотой от 3 см, поставляемый в виде блоков слоев со сложенными ячейками (пространственная георешетка), выполняющий преимущественно защитные функции по отношению к заполнителю ячеек (грунту, крупнопористым минеральным материалам — щебню, гравию, шлаку, материалам, обработанным вяжущим и др.).
Геокомпозит — поставляемый в рулонах или блоках материал из двух или более слоев, создаваемый из различных геотекстильных материалов, геотекстильных материалов и геосеток для более эффективного выполнения отдельных функций, например, геосетки, объединенные с полотном из нетканого геотекстильного материала для усиления покрытий (армогеокомпозит), или фильтр из тонкого нетканого геотекстильного материала, объединенный с создающим объем нетканым высокопористым геотекстильным материалом для дренирования дорожных конструкций (геодрена).
Геооболочка — геотекстильный материал или геосетка, образующие объемные оболочки для заполнения их другими строительными материалами, как правило, на месте производства работ, например, мешки-контейнеры из геотекстильного материала, заполненные песком (геоматы для укрепления откосов), сборные контейнеры из геосеток с заполнением крупнофракционным материалом (габионы).
Геомембрана — сплошное водонепроницаемое рулонное полотно из геотекстильного, обработанного вяжущим, в том числе на месте производства работ, материала или рулонный пленочный материал для создания гидроизолирующих прослоек. В некоторых случаях геомембраны поставляют с заполнителем, например, геооболочка из нетканого геотекстильного материала с заполнителем — порошком из бентонитовой глины.
Геоплита — сплошной теплоизоляционный материал в виде плиты, например, пенопласт.
Геоэлемент — отдельные элементы, не образующие сплошного полотна в виде волокон, тросов, узких лент, выполняющие, как правило, функции армирования, в том числе дискретного.
Раздел 4. Обозначения и сокращения
В настоящих Рекомендациях применены следующие обозначения и сокращения:
©гм — поверхностная плотность или масса 1 м 2 полотна, г/м 2 (ГОСТ Р 50277, ГОСТ 6943.16) * .
d — толщина полотна, мм (ГОСТ Р 50276) * .
В гм — ширина полотна, секции модуля, элемента, м (ГОСТ 3811, ГОСТ 6943.17) * .
l гм — длина полотна, секции модуля, элемента, м (ГОСТ 3811, ГОСТ 6943.17) * .
* Для отдельных разновидностей материалов определение параметров возможно по иным стандартам.
Т д — максимальная температура, при которой допустимо применение ГМ.
О90 — фильтрующая способность — показатель способности ГМ выполнять функции фильтра, связанный с размером пор, микроны (приложение А.5).
К фв(2) — коэффициент фильтрации в направлении, нормальном плоскости полотна, м/сут. Индекс (2) (или иной) показывает величину обжатия в кПа, при которой определены значения Кф.
К фг(2) — коэффициент фильтрации в направлении плоскости полотна, м/сут. Индекс (2) (или иной) показывает величину обжатия в кПа, при которой определены значения Кф.
— прочность при растяжении (кратковременном, одноосном) в продольном направлении, Н/см или кН/м.
— прочность при растяжении (кратковременном, одноосном) в поперечном направлении, Н/см или кН/м.
— относительная деформация при растяжении (кратковременном, одноосном) в продольном направлении, %. Индекс «р» соответствует нагрузке, при которой фиксируется деформация, выраженной в Н/см или в долях от Rp (значения р = 0 и р = max соответствуют относительной деформации при разрыве — e ов , e оп и при максимальной нагрузке e max в , e max р ). Индекс «в» в верхней части соответствует ширине образца, см (в = 0 соответствует испытанию одного элемента, например, ровинга геосетки).
— относительная деформация при растяжении (кратковременном, одноосном) в поперечном направлении, %. Индекс «р» соответствует нагрузке, при которой фиксируется деформация, выраженной в Н/см или в долях от R р (значения р = 0 и р = max соответствуют относительной деформации при разрыве — e ов — e оп и при максимальной нагрузке e max в , e max р ). Индекс «в» в верхней части соответствует ширине образца, см (в = 0 соответствует испытанию одного элемента, например, ровинга геосетки).
— условный модуль деформации при растяжении (кратковременном, одноосном) в продольном направлении, кН/м. Значение индексов «р», «в» (верхняя часть) — как для 
и 
; при отсутствии расшифровки индекса «р» значения 
и 
определены при нагрузке р = 0,3 Rp , но не менее 25 Н/см.
— условный модуль деформации при растяжении (кратковременном, одноосном) в продольном направлении, кН/м. Значение индексов «р», «в» (верхняя часть) — как для и ; при отсутствии расшифровки индекса «р» значения и определены при нагрузке р = 0,3 Rp , но не менее 25 Н/см.
Ерсф — условный модуль деформации при сферическом растяжении в условиях сложного напряженного состояния, кН/м (приложение А.1).
Р р — усилие продавливания, Н (приложение А.2).
Д к — условный показатель сопротивляемости ГМ местным повреждениям — диаметр отверстия в образце ГМ после падения конуса, мм.
Р к — показатель сопротивляемости ГМ местным повреждениям — снижение прочности при укладке ГМ на контакте с крупнофракционным материалом, % к значениям ( ) (приложение А.4).
— усилие при продольном растяжении (кратковременном, одноосном), требуемое для достижения определенной величины относительной деформации e , кН/м.
e р — относительная деформация при растяжении (кратковременном, одноосном), достигаемая при определенной величине усилия при растяжении Р в долях от Rp , %.
— длительная прочность ГМ с учетом срока службы Т лет, кН/м (по приложению А.3).
Dd гм — относительная деформация сжатия ГМ — изменение толщины ГМ в % к первоначальной под действием сжимающей нагрузки определенной величины.
Pz — допустимая потеря прочности на растяжение после 25 циклов замораживания-оттаивания, %, к значениям 
(
).
Раздел 5. Общие положения
а) Настоящие Рекомендации предназначены для нормативного обеспечения применения геосинтетических материалов (ГМ) при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог общего пользования. Они могут быть также использованы при назначении конструктивно-технологических решений по другим объектам транспортного строительства, в частности, автомобильным дорогам промышленных и сельскохозяйственных предприятий, временным автомобильным дорогам, подъездным путям, площадкам для остановки и стоянки автомобилей и т.д. Положения разделов 6, 7 Рекомендаций должны быть учтены также производителями ГМ.
б) Рекомендации предлагают применение группы геосинтетических материалов, прежде всего, геотекстильных, а в части отдельных апробированных конструктивно-технологических решений — также георешеток, геокомпозитов, геооболочек, геомембран.
Не рассматриваются относящиеся к числу геосинтетических материалов:
— геоплиты, поскольку дорожные конструкции с теплоизолирующими слоями из таких материалов проектируются в соответствии с другими документами ([7] для зоны вечной мерзлоты — специальными региональными нормативно-техническими документами).
— геоволокна (полимерные, стекловолокна), поскольку технология дискретного армирования покрытий или грунтов разработана для опытного применения.
в) Рекомендации направлены на решение задач:
— назначения оптимальных конструктивных решений при создании дополнительных слоев (прослоек) из геосинтетических материалов различного назначения в основании земляного полотна, в земляном полотне, на откосах, в дорожной одежде, а также в дренажных устройствах и сооружениях поверхностного водоотвода;
— назначения оптимальной технологии производства работ;
— обоснованного выбора конкретного геосинтетического материала.
г) Основная цель применения ГМ — обеспечение надежного функционирования автомобильной дороги или отдельных ее элементов в сложных условиях строительства и эксплуатации, а также при наличии технических или экономических преимуществ по отношению к традиционным решениям. Устройство дополнительных слоев из ГМ позволяет повысить эксплуатационную надежность и сроки службы дорожной конструкции или отдельных ее элементов, качество работ, упростить технологию строительства, сократить сроки строительства, уменьшить расход традиционных дорожно-строительных материалов, объемы земляных работ, материалоемкость дорожной конструкции.
д) Эффективность конструктивно-технологических решений с созданием дополнительных слоев (прослоек) на основе ГМ определяется возможностью выполнения ими избирательно или в комплексе следующих функций:
— армирование — усиление дорожных конструкций насыпей (в том числе откосов), оснований в результате перераспределения ГМ напряжений, возникающих в грунтовом массиве, дорожной одежде при действии нагрузок от транспортных средств и собственного веса (рисунок 5.1 а);
— защита — предотвращение или замедление процесса эрозии грунтов, предотвращение взаимопроникания материалов контактирующих слоев (рисунок 5.1 б);
— фильтрование — предотвращение (замедление) процесса проникания грунтовых частиц в дренажи (фильтр) или их выноса (обратный фильтр) — (рисунок 5.1 в);
— дренирование — ускорение отвода воды (рисунок 5.1 г);
— гидроизоляция — уменьшение или исключение притока воды в грунты рабочего слоя земляного полотна (рисунок 5.1 д).
а. функция — армирование
Оснований дорожных одежд
Оснований и откосов насыпей
От взаимопроникания материалов контактирующих слоев
На период строительства и эксплуатации (разделительные прослойки) или строительства (технологические прослойки)
г. функция — дренирование
д. функция — гидроизоляция
Рисунок 5.1 — Основные функции геосинтетических материалов в дорожных конструкциях
е) Эффективность и возможность выполнения ГМ своих функций определяется их видом и показателями свойств. Выбор конкретной марки ГМ из числа возможных при реализации принятого конструктивно-технологического решения выполняют на основе сопоставления показателей свойств и стоимости различных марок ГМ. Перечень показателей свойств ГМ, методики их определения могут быть уточнены по отношению к приведенным в п. 6 при введении соответствующих государственных стандартов.
ж) Помимо показателей свойств, определяемых и контролируемых производителем ГМ в соответствии с действующими государственными стандартами, настоящие Рекомендации вводят дополнительно показатели свойств, требуемые для полной характеристики ГМ, предназначенных для применения в транспортном строительстве. Их определение является обязательным при постановке продукции на производство. Показатели свойств ГМ, определяемые при контроле качества, дифференцированы в зависимости от вида контроля.
з) При проектировании дорожных конструкций должно быть учтено изменение (ухудшение) исходных значений показателей свойств ГМ в процессе эксплуатации в отношении основных для рассматриваемого решения показателей свойств. В разделах 8 — 11 настоящих Рекомендаций такое изменение учитывается введением понижающих коэффициентов, обоснованных экспериментально. В отношении прочности ГМ — показателя свойств, подлежащего регламентации практически во всех случаях, — методика учета снижения в процессе эксплуатации представлена в разделе 7 настоящих Рекомендаций.
При выполнении расчетов и окончательном выборе ГМ следует принимать расчетные значения характеристик ГМ, учитывающие условия работы ГМ в дорожных конструкциях, особенности методик определения свойств ГМ, устанавливаемые в технических документах соответствия допуски по показателям свойств. В частности, следует учитывать однородность по поверхностной плотности (раздел 7), гарантируемую поставщиком при оценке показателей свойств ГМ.
и) Назначение конструктивно-технологических решений дорожных конструкций с дополнительными слоями (прослойками) из ГМ выполняют в соответствии с действующими нормативными документами и положениями настоящих Рекомендаций, дополняющих эти документы с учетом особенностей таких прослоек.
Выбор решения выполняют на основе технико-экономического сопоставления вариантов. При этом следует учитывать возникающий в сопоставлении с традиционными решениями технический эффект, связанный с повышением надежности дорожных конструкций, качества строительства, долговечности, что не всегда может быть точно оценено количественно. При строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог, особенно высоких технических категорий, а также в сложных погодно-климатических и грунтово-гидрологических условиях наличие такого эффекта при его надлежащем техническом обосновании может оказаться более существенным с точки зрения работоспособности, транспортно-эксплуатационных качеств дорожной конструкции, чем получение единовременной экономии средств по другим из сопоставляемых вариантов.
к) Общая характеристика основных из рассматриваемых в настоящих Рекомендациях областей применения ГМ в части получаемого эффекта, схемы применения, основных функций ГМ представлена в таблице 5.1.
Основные функции ГМ
Активная зона земляного полотна
Сокращение объемов используемых дренирующих грунтов, повышение сроков службы и эксплуатационной надежности дорог
Усиление грунта, в том числе за счет снижения бокового распора (обойма), предотвращение заиления дренирующего слоя, повышение эффективности дренирования
Повышение эксплуатационных характеристик и сроков службы, сокращение расходов традиционных материалов
Усиление конструкции укрепления, замедление водной эрозии обочины и откоса, повышение прочности земляного полотна за счет снижения притока поверхностных вод
Земляное полотно постоянных дорог в сложных грунтовых условиях (слабые основания)
Сокращение сроков до устройства покрытия, повышение эксплуатационной надежности, сокращение потерь традиционных материалов, улучшение условий производства работ, сокращение объемов привозных грунтов
Ускорение консолидации основания насыпи за счет улучшения условий отвода воды, сохранение механических свойств материалов за счет предотвращения взаимопроникания грунта насыпи и материалов основания, усиление основания, откосов
Увеличение сроков службы, транспортно-эксплуатационных качеств покрытий
Армирование (геосетки) или защита от появления отраженных трещин (нетканые ГМ)
Нижние слои дорожных одежд
Сокращение объемов материалов, используемых в нижних слоях дорожных одежд, повышение эксплуатационной надежности и сроков службы дорог
Усиление дорожной одежды, сохранение свойств материалов слоев за счет снижения степени их взаимопроникания при строительстве и эксплуатации дорог
Общая устойчивость откосов
Повышение общей устойчивости, сокращение объемов земляных работ, площади отводимых земель
Местная устойчивость откосов
Сокращение объемов применяемых материалов, повышение эксплуатационной надежности и сроков службы конструкции защиты откосов
Замена (защита) обратного фильтра, снижение напора выклинивающихся грунтовых вод, предотвращение эрозии откоса
Дренирование грунтов, дренажные устройства
Дренирование нижней части земляного полотна из грунтов повышенной влажности
Сокращение сроков до устройства покрытия, объемов традиционных материалов и привозных грунтов, улучшение условий производства работ
Ускорение консолидации земляного полотна за счет улучшения условий отвода воды, защита песчаных прослоек
Сокращение объемов применяемых традиционных материалов, повышение сроков службы дренажных устройств
Фильтр, повышение эффективности дренирования
Сокращение объемов применяемых традиционных материалов, повышение эксплуатационной надежности сооружений поверхностного водоотвода
Защита, гидроизоляция поверхности грунта (кюветы, канавы, русла у оголовков труб)
Повышение эксплуатационных качеств дороги, сокращение объемов применяемых традиционных материалов, улучшение условий производства работ, увеличение сроков службы, обеспечение проезда на период строительства
Усиление основания, предотвращение взаимопроникновения грунта насыпи и основания
Примечание — 1 — геосинтетический материал; 2 — дорожная одежда; 3 — песчаный дренирующий слой; 4 — пространственная георешетка.
Раздел 6. Классификация и основные свойства геосинтетических материалов
а) Геосинтетические материалы представляют собой класс строительных материалов, различающихся по структуре, технологии производства, показателям свойств, составу сырья. Их объединяет удобная форма поставки (рулоны, блоки, плиты), возможность обеспечения высокого качества ГМ в условиях заводского изготовления, то есть возможность создания дополнительных слоев (прослоек) гарантированного качества при минимальных трудозатратах на месте производства работ и минимальных относительных транспортных расходах. Их назначение, области применения, выполняемые функции различаются. Для упрощения возможного предварительного выбора ГМ на рисунке 6.1 представлена классификация геосинтетических материалов по структуре-технологии производства, достаточная для регламентации их применения в названной области (раздел 5 настоящих Рекомендаций).
б) Область, эффективность и целесообразность применения синтетических рулонных материалов определяются их свойствами, которые зависят от состава сырья, технологии производства и структуры.
в) Общая характеристика ГМ приведена в таблице 6.1
Таблица 6.1 Общая характеристика геосинтетических материалов
Снижение прочности до 30 % при увлажнении
Стойкость к действию кислотных и щелочных сред, возможных в условиях эксплуатации концентраций
Снижение прочности в щелочной среде с pH ³ 9
Дополнительное снижение прочности при рН среды менее 5,5
Механические свойства волокон
Низкая длительная прочность
г) Предпочтительным видом сырья для изготовления ГМ в слоях основания дорожной одежды и земляного полотна является полиэфир, в слоях асфальтобетонного покрытия — стекловолокно, ввиду стойкости к воздействию высоких температур и малых деформаций ( e max £ 4 %). Следует ограничивать применение полиамидных ГМ в кислотных средах (рН ³ 9.
Рисунок 6.1 — Строительная классификация геосинтетических материалов по структуре-технологии производства (группы и подгруппы ГМ) (в скобках приведены принятые международные обозначения)
Следует также предъявлять более жесткие требования по транспортировке и укладке полипропиленовых и полиамидных ГМ с точки зрения светового воздействия или использовать разновидности ГМ из сырья, стабилизированного по отношению к воздействию ультрафиолетового излучения. ГМ из вторичного сырья, в том числе содержащего несинтетические компоненты, могут быть использованы только в качестве временной прослойки, например, для защиты откосов на период формирования биологического типа укрепления. Требуемые минимальные значения показателей свойств по п. 6 настоящих Рекомендаций должны при этом соблюдаться.
д) Наиболее распространенная группа материалов из состава геосинтетических — геотекстильные, прежде всего, нетканые, а также тканые и прочие — трикотажные (вязаные), плетеные, нитепрошивные, биотекстили из несинтетического сырья.
Тканые материалы имеют регулярную структуру, повышенную прочность, высокий модуль упругости, но не обладают достаточной водопроницаемостью в плоскости полотна. Такие материалы целесообразно применять в случаях, когда прослойки должны выполнять функции армирования, защиты, но не дренирования. Различают одноосные тканые ГМ (усиленные в одном, обычно продольном, направлении) и двухосные, имеющие близкие значения механических характеристик в продольном и поперечном направлениях.
Свойства нетканых геотекстильных материалов, представляющих собой хаотичное переплетение коротких или длинных волокон, зависят от способа упрочнения (соединения волокон). Нетканые геотекстильные материалы упрочняют механическим, термическим или химическим способами. Механические упрочненные (иглопробивные) нетканые материалы отличаются достаточной прочностью, высокой деформативностью, защитными свойствами, водопроницаемостью в плоскости полотна и направлении, ей нормальном. Их основные функции — дренирование и защита, в отдельных случаях при возникновении больших деформаций — армирование (например, при укладке в основание тонкой насыпи временной дороги). Термически упрочненные нетканые материалы имеют небольшую деформативность, применимы для выполнения функций защиты, в отдельных случаях армирования, но не дренирования. При химическом упрочнении (склеивании) свойства получаемых полотен определяются видом связующего. Такие материалы могут быть подвержены быстрому старению в условиях эксплуатации, в связи с чем срок их службы должен быть технически обоснован. При комбинированном упрочнении сочетают обычно механический и термический способ упрочнения, что дает возможность улучшить механические характеристики при некотором ухудшении водно-физических свойств по отношению к механически упрочненным нетканым материалам.
е) Плоские георешетки (геосетки) отличаются высокими механическими характеристиками и применяются для создания армирующих прослоек. Полимерными геосетками армируют основания дорожных одежд из крупнофракционных материалов, откосы насыпей, геосетками из стекло- или базальтового волокна — верхние слои дорожных одежд из разного вида асфальтобетонов. Геосетки обычно имеют ячейки с линейными размерами от 5 до 40 мм. Наличие и размер ячеек, толщина элементов определяют механические характеристики материалов и степень их связи с материалами контактирующих слоев.
Геосетки из стекло- или базальтового волокна имеют более высокие механические характеристики, однако их свойства менее стабильны в сравнении с полимерными геосетками по отношению к возможным агрессивным воздействиям в процессе эксплуатации. Они должны иметь специальную обработку — пропитку, обеспечивающую необходимый срок службы.
Различают одноосные и двухосные георешетки (аналогично тканым ГМ).
ж) Пространственные георешетки имеют сотовую структуру при размере ячеек в плане от 200 до 400 мм и высоте от 50 до 200 мм. Они поставляются в блоках в сложенном виде, в разложенном виде размеры в плане обычно 2,5 ´ (6 — 15) м. Применяются для укрепления откосов в сочетании с различным заполнением ячеек, армирования нижних слоев дорожных одежд, насыпей. Стенки ячеек могут иметь рифление, отверстия по отдельным стенкам для пропуска полимерных тросов с последующим созданием анкерного удерживающего крепления на поверхности откоса и для пропуска воды.
з) Геокомпозиты в виде геодрен — многослойные рулонные или блочные материалы, обладающие высокой водопропускной способностью в плоскости полотна. Используются как дренирующий слой при создании плоскостного дренажа в дорожной конструкции, перехватывающего дренажа в обводненных выемках и др. Основная разновидность — два слоя фильтра из нетканого геотекстильного материала с жестким каркасом между ними из полимерной геосетки или менее жестким из высокопористого нетканого материала толщиной обычно от 10 до 30 мм. Имеются разновидности с заменой слоя (слоев) фильтра на геомембрану (перехватывающий дренаж) с устройством фильтра только по одной плоскости материала.
и) Геокомпозиты из нетканого геотекстильного полотна и объединенной с ним геосетки из стекло- или базальтового волокна применяются для армирования покрытий (армогеокомпозиты). Наличие нетканого полотна обеспечивает лучшие условия по контакту с материалами окружающих слоев и лучшее выполнение функций по исключению (снижению) процесса проявления «отраженных» трещин, наличие геосетки обеспечивает армирование вышележащего слоя асфальтобетонного покрытия.
к) Геооболочки в виде геоматов — объемные из нерегулярно сплавленных волокон или объединенные в отдельных местах два слоя нетканых геотекстильных материалов с образованием открытых с одной стороны емкостей для заполнителя. Заполнение геоматов выполняется, как правило, на месте производства работ. Основное назначение — укрепление откосов.
л) Геооболочки габионов — плоские геосетки, поставляемые в виде многослойных блоков, собираемых на месте производства работ в объемные элементы с линейными размерами, как правило, 2 ´ (3 — 6) м, толщиной от 0,4 до 1,0 м, разделенные на секции с линейными размерами от 0,5 до 1,0 м. Геооболочки габионов заполняются на месте производства работ минеральным заполнителем и служат для повышения общей и местной устойчивости откосов. Имеются различные разновидности, в частности, обеспечивающие заделку габиона в тело насыпи.
м) Геомембраны — гидроизоляционные материалы на основе пленочных или обрабатываемых вяжущим, как правило, на месте производства работ нетканых ГМ. Последние отличаются большей надежностью вследствие, прежде всего, повышенной стойкости к возможным местным повреждениям в процессе строительства и эксплуатации. Кроме того, геомембраны на основе нетканых геотекстильных материалов имеют более широкую область применения — помимо создания гидроизолирующих прослоек для снижения притока воды в рабочий слой земляного полотна применимы также для укрепления сооружений поверхностного водоотвода.
Разновидность геомембран — нетканые геотекстильные материалы, выпускаемые с заполнителем в виде порошка бентонитовой глины, образующей при увлажнении водонепроницаемый слой.
Раздел 7. Рекомендации к характеристикам геосинтетических материалов
а) Применение ГМ возможно при наличии:
— стандартов организации, согласованных Росавтодором. Стандарты организаций должны содержать технические требования по составу сырья, основным контролируемым производителем физико-механическим показателям свойств, форме поставки, упаковке, маркировке, требования по безопасности, правилам приемки, методам контроля и испытаний, транспортированию и хранению, гарантии изготовителя. Рекомендуется в стандартах организаций приводить справочные приложения с указанием дополнительных показателей свойств (раздел 7б, в);
— документов, регламентирующих область применения геосинтетических материалов, согласованных Росавтодором;
— сертификатов соответствия, выданных на основе результатов сертификации геосинтетических материалов на соответствие требованиям стандарта организации, устанавливающего требования к ГМ.
Условное обозначение (наименование) геосинтетического материала в приведенных выше документах рекомендуется принимать согласно представленной в разделе 6 настоящих Рекомендаций классификации. Форму условного обозначения (наименования) рекомендуется согласовывать с системой классификации ГМ, представленной в приложении Б.
Форму поставки ГМ рекомендуется сделать удобной с точки зрения погрузоразгрузочных и других строительных работ. Для рулонных ГМ рекомендуется поставка в рулонах массой до 80 кг, предпочтительно с длиной полотна в рулоне не менее 40 м и шириной не менее 2,0 м. Упаковка рулонов должна обеспечивать их транспортировку и хранение без увлажнения и воздействия света.
ГМ не рекомендуется иметь разрывы, вырывы и другие нарушения сплошности. Возможные отклонения по ширине полотна, ровности кромок не рекомендуется превышать 5 см, по массе рулона — 5 кг, по длине рулона (в сторону уменьшения) — 10 см.
Показатели свойств ГМ, в полной мере характеризующие его физико-механические свойства, с точки зрения:
— возможности и эффективности выполнения требуемых функций в определенной области применения;
— учета специфических структурно-технологических особенностей каждой из групп ГМ (раздел 6);
— возможности выбора ГМ;
— возможности назначения расчетных параметров свойств ГМ на основе исходных значений;
— возможности применения той или иной технологии производства работ в период строительства.
В зависимости от перечисленных факторов рекомендуется выделить основные и дополнительные показатели свойств, нормировать их минимальные значения (раздел 7 б) и используемые методики выполнения измерений для их определения (раздел 7 в).
б) Физико-механические показатели свойств геосинтетических материалов
Применяемые при строительстве и ремонте дорог геосинтетические материалы обладают следующими физико-механическими свойствами:
— прочностью при растяжении;
— сопротивляемостью местным повреждениям;
— водопроницаемостью (кроме георешеток);
— фильтрующей способностью (кроме георешеток, геомембран);
— стойкостью к агрессивным воздействиям.
В зависимости от выполняемых ГМ функций, его структурно-технологических особенностей, стадии контроля качества прочность ГМ при растяжении и деформативность могут оцениваться различными показателями свойств.
В отдельных случаях следует перечисленные физико-механические свойства дополнить следующими показателями:
— при выполнении ГМ функций армирования грунта — сопротивление сдвигу на контакте с грунтом;
— при выполнении ГМ функций армирования в условиях длительно действующих нагрузок — длительная прочность;
— при применении ГМ в слоях покрытий — стойкость к воздействию температуры, относительная деформация сжатия;
— при применении пространственных георешеток, геооболочек — прочность швов;
— при применении георешеток, геооболочек — размеры ячеек.
Стойкость к агрессивным воздействиям для ГМ, выпускаемых из полиэфира, полипропилена, полиамида (исключая нетканые химически упрочненные материалы), может не оцениваться:
— при ограниченном (до года) сроке службы;
— при введении ограничений по применению в соответствии с разделом 5 настоящих Рекомендаций, что рекомендуется отразить в соответствующих документах на ГМ. В этом случае изменение прочности ГМ в процессе эксплуатации за период Т (лет) в средних грунтовых условиях может быть ориентировочно оценено путем умножения начального его значения на поправочный коэффициент, принимаемый по таблице п. 3.1 приложения 3 или рассчитываемый по формуле (7.1):
где a , b — параметры, зависящие от вида сырья ГМ (при изготовлении ГМ на основе полиэфира и полипропилена а = 0,09, b = 0,5; полиамида а = 0,4, b = 1).
В зависимости от выполняемых ГМ функций и области применения перечисленные физико-механические свойства могут:
— жестко ограничиваться по минимальным значениям, определять возможность и эффективность применения (основные свойства для данной функции — области применения ГМ);
— влиять на эффективность применения (дополнительные свойства для данной функции — области применения ГМ);
— не оказывать существенного влияния (не регламентироваться для данной функции — области применения ГМ).
В таблице 7.1 представлено разграничение свойств ГМ в зависимости от основных функций — областей применения. Свойства, отнесенные к основным (+) и дополнительным (±), могут быть определены и отражены в документах на ГМ, но иметь различные методики выполнения измерений. Свойства, отмеченные знаком (-), могут быть факультативными.