При строительстве
транспортных магистралей, зданий, аэродромов,
гидротехнических сооружений очень часто
(особенно при производстве работ на слабых
грунтах) приходится решать вопросы повышения
несущей способности грунта, создания дренажных
систем, укрепления оснований и склонов
сооружений. Одним из решений данных вопросов, и
как показывает мировая практика, часто
единственным и экономически целесообразным,
является использование геосинтетических и
конструкционных материалов.
Конструкционные материалы — изделия из
металлической сетки, выполненные чаще всего в
виде параллелепипедов или цилиндров, которые
совместно с естественными наполнителями (щебень,
гравий, грунт и т.п.) выполняют функции
армирования оснований сооружений, укрепления
склонов и т.п.
Геосинтетические материалы — класс полимерных
строительных материалов, которые сами или в
составе конструкций на грунтах могут выполнять
функции армирования, фильтрации, разделения и
дренирования.
По своему функциональному назначению
геосинтетики могут быть разделены на две большие
группы:
-
геотекстили — тканые и нетканые материалы,
решетки и сетки;
-
геомембраны — изолирующие покрытия,
выполненные из полиэтилена высокой (HDPE) или
низкой (LDPE) плотности и бетонитовые маты.
Благодаря своим физико-механическим
характеристикам (высокой прочности на
растяжение и разрыв, низкой ползучести,
химической и биологической устойчивости)
геосинтетические и конструкционные материалы
находят широкое применение в следующих областях
промышленного, военного и гражданского
строительства:
-
сооружение дорог (в т.ч. железных), аэродромов,
дамб, насыпей и волнорезов на слабых грунтах;
-
ремонт (укрепление) существующих
асфальтобетонных покрытий;
-
строительство резервуаров и отстойников
промышленных и сельскохозяйственных отходов,
АЗС, хранилищ газа и нефтепродуктов;
-
защита берегов и русел рек от размыва и эрозии и
формирование ландшафта;
-
осушение земель и строительство дренажных
систем.
Большой зарубежный опыт использования таких
материалов показывает, что, например, их
применение в дорожном строительстве позволяет в
среднем в два раза сократить расходы на
строительство и эксплуатацию сооружений и в
три-четыре раза увеличить срок службы дорожного
покрытия.
Фирма «АРЕАН», являясь представителем ведущих
фирм-производителей на эксклюзивных правах,
предлагает на российском рынке широкую
номенклатуру геосинтетиков, конструктивных и
сопутствующих им материалов, краткое описание
которых и области применения приведены ниже.
ГЕОМЕМБРАНЫ
1. РАНИПЛАС (RANIPLUS) и ГЕОСИЛ
(GEOSEAL) —
геомембраны толщиной 0,3-5,0мм, выполненные из
полиэтилена высокой плотности. Поставляются как
с гладкой, так и с рифленой поверхностью.
Препятствуют проникновению промышленных
отходов в окружающий грунт. Применяются при
строительстве резервуаров промышленных отходов,
свалок, нефтехранилищ, АЗС (см. рис.3). Могут быть
использованы при сооружении резервуаров
питьевой воды и для гидроизоляции туннелей.
Повышают экологическую безопасность
промышленных объектов.
2. ГЕОЛОК (GEOLOCK) - водонепроницаемая
стенка толщиной 2,0 мм, изготовленная из
полиэтилена высокой плотности. Стенка состоит из
отдельных элементов и легко устанавливается в
грунт на глубину до 40 метров. Применяется для
изолирования загрязненного грунта.
3. КЛЕЙМАКС (CLAYMAX) и НАБЕНТО (NABENTO) -
единственные в своем роде геокомпозитные маты,
которые совмещают долговечность
полипропиленовой ткани и непроницаемость
инертного материала натрия бентонита. Выполнены
в виде двухслойной конструкции из
полипропиленовой ткани, между слоями которой
расположен натрий бентонит. Практически не
пропускают воду, щелочи и различные
нефтепродукты. Применяются при изоляции свалок,
отстойников и других промышленных объектов
аналогичного назначения.
4. ГЕОФЛЕКС (GEOFLEX) - винипластовая
стенка, предназначенная для укрепления берегов и
изоляции свалок. Применяется при сооружении
лодочных причалов, а также для укрепления стенок
неглубоких траншей или берегов водоемов. ГЕОТЕКСТИЛИ.
1. ТАЙПАР (TYPAR) - нетканый материал из
полипропилена, обладающий высокой прочностью на
растяжение и хорошей водопроницаемостью под
давлением, что позволяет использовать его в
качестве армирующей, фильтрующей, разделяющей
или дренирующей прослойки. В настоящее время
выпускается девятьтипов материала, отличающихся
друг от друга физико-механическими
характеристиками.
Характеристики материала:
-
вес - 68... 350 г/м2;
-
толщина — 0,36... 0,90 мм;
-
прочность на раздир — 3,3... 24,5 кН/м;
-
водопроницаемость при давлении 2 кПа- 23,3...
216м/сут.
Применяется при строительстве автомобильных
дорог, аэродромов, подземных трубопроводов,
дренажных систем, кровли и укреплении откосов.
Особенно экономичен при строительстве временных
и постоянных дорог на слабых грунтах,
обеспечивая экономию песка на 20-30% (см. рис. 1 и 2).
1. Варианты построения дренажной
системы
• без геотекстиля Тайпар (слева)
• с геотекстилем Тайпар (справа)
2. Конструкция дорожной одежды на
слабом грунте
• без геотекстиля Тайпар (слева)
• с геотекстилем Тайпар (справа)
2. СТАБИЛЕНКА (STABILENKA) - полиэфирная
ткань, обладающая, благодаря специальной
технологии, высоким начальным модулем упругости
и хорошими фильтрующими свойствами. Геотекстиль
выпускается девяти типов с различной прочностью
на раздир, толщиной волокон и типом плетения.
Характеристики материала:
-
вес-365... 1960 г/м2;
-
прочность на раздир в продольном направлении —
150... 1000 кН/м;
-
прочность на раздир в поперечном направлении —
45... 100 кН/м;
-
водопроницаемость при водном столбе в 100 мм-2.. 25
л/см2.
Применяется для укрепления откосов и слабых
грунтов, служащих основанием для строительства
дорог, аэродромов, дамб, волнорезов. Может быть
использована в качестве армирующей прослойки
под изолирующими слоями свалок промышленных и
бытовых отходов.
3. ФОРТРАК (FORTRAC) - решетка из
полиэстера, обладающая высокой прочностью на
растяжение. Для защиты от воздействия УФ
облучения решетка покрыта слоем
поливинилхлорида. Георешетки изготавливаются
пяти стандартных типов с различной прочностью и
размером ячеек.
Характеристики материала:
-
вес-210... 560 г/м2;
-
номинальный размер ячейки — 10х10 или 20х20 мм;
-
прочность на раздир в продольном направлении —
35... 110 кН/м;
-
прочность на раздир в поперечном направлении —
20... 30 кН/м.
Георешетки обладают низкой ползучестью,
обеспечивая заданные прочностные
характеристики в течение длительного времени.
Применяется при строительстве дорог на слабых
грунтах. Максимальный срок эксплуатации
сооружений, использующих георешетки Фортрак
может доходить до 120 лет.
4. КОМТРАК (COMTRAC) - ткань, изготовленная
из полиэстера по оригинальной технологии,
вследствие чего она обладает свойством быстрого
восприятия растягивающих усилий при низких
значениях относительного удлинения. Ткань имеет
высокую прочность на растяжение в продольном и
поперечном направлениях.
Комтрак выпускается как в виде сетки, так и в виде
композиционного материала, в котором сетка
соединена с иглопробивным нетканым материалом.
Использование нетканого материала позволяет
получить дополнительные функции разделения и
фильтрации.
Характеристики материла:
-
вес - 460... 800 г/м2;
-
прочность на раздир в продольном направлении —
20... 700 кН/м;
-
прочность на раздир в поперечном направлении —
30... 50 кН/м;
-
водопроницаемость 3х10-3... 75х10-2м/с.
Применяется при строительстве дорог на слабых
грунтах, армировании оснований дамб, плотин,
фундаментов.
5.
ХАТЕЛИТ (HATELIT) - сетка, выполненная из
полиэстера и покрытая битумом. Предназначена для
армирования асфальтобетонных покрытий. Обладает
хорошей адгезией к асфальтобетону и в два-четыре
раза замедляет развитие трещин в покрытиях
автодорог, аэродромов и т.п (см. рис. 6, 7).
Выпускается трех типоразмеров с величиной ячеек
20,30 и 40 мм.
Характеристики материала:
Применяется при строительстве новых, а также
при ремонте существующих асфальтобетонных
покрытий с целью повышения несущей способности
асфальтобетона и предотвращения образования
трещин.
6. ЭНКАМАТ (ENKAMAT) - объемный, выполненный
из полиамида мат толщиной 8... 20 мм,
предназначенный для защиты грунта от эрозии.
Применяется для укрепления берегов рек и
водоемов, склонов насыпей и т.п. Мат укрепляется
на грунте (склоне насыпи, дамбы), засыпается
землей и засеивается травой, и через некоторое
время такое сочетание искусственного и
естественного слоев на длительный срок защищает
землю от эрозии. Энкамат помогает природе
образовывать натуральный растительный ковер за
счет:
-
удерживания частиц грунта и семян растений;
-
выполнения функции искусственной укрепляющей
системы;
-
уменьшения скорости ветра и воды;
Энкамат обеспечивает хорошую защиту склонов от
эрозии, вызванной ветром или дождевыми потоками,
при следующих условиях:
-
сухой склон — максимальная крутизна 1:1;
-
берега рек — максимальная крутизна 1:1;
-
под водой — максимальная крутизна 1:2.
Выпускается несколько разновидностей
Энкамата, основными из которых являются Энкамат
7010, 7020, Энкамат S и Энкамат А.
Энкамат А предназначен для применения под водой
при скорости течения не более 2,5 м/с. Представляет
собой ажурную объемную сетку, заполенную смесью
битума и щебня. Энкамат S выполнен в виде сетки
Энкамат, армированной полиэстерной решеткой.
Применяется для укрепления грунта на очень
крутых скалистых склонах.
7. АРМАТЕР (ARMATER) - сотообразный ковер,
выполненный из особо пористого геотекстиля,
который очень быстро и легко впитывает влагу,
передавая ее затем постепенно в почву.
Представляет из себя открытые с обеих сторон
соты высотой 5 — 10 см. Применяется для укрепления
склонов и предотвращения эрозии грунта.
8. СОТЫ РИТТЕР (RITTER) - изготовлены и.ч
пппичтиленп высокой плотности Благодаря особой
конструкции они могут выдерживать вертикальные
нагрузки, доходящие до 100 т/м2. Прочное соединение
пластин между собой при наличии
термокомпенсирующих зазоров гарантирует
отсутствие смещений и выпучиваний при
механических воздействиях и перепадах
температуры. Соты заполняются мелким гравием или
грунтом, который засеивается травой, образуя
таким образом прочные хорошо дренируемые
площадки. Применяются при сооружении
автомобильных стоянок и подъездных путей с
небольшой интенсивностью движения. С их помощью
автостоянки превращаются в аккуратные ухоженные
газоны.
9. БИОМАТ (В10МАТ) - сетка, выполненная из
натуральных кокосовых волокон, используется для
предотвращения вымывания грунта и способна
удерживать его при давлении воды, в пять раз
превышающем собственный вес материала. В течение
срока эксплуатации сетка укрепляет
поверхностный слой грунта, постепенно
разлагаясь и не нанося ущерба окружающей среде.
10. ИНКОМАТ (INCOMAT) - эластичный
«воздушный матрас», изготовленный из очень
прочного синтетического текстиля, который
непосредственно на объекте заполняется бетонной
смесью или песком. Применяется для защиты от
эрозии берегов рек и водоемов в особо трудных
условиях, таких, как постоянные сильные волны
(прибой) или при скорости течения до 5 м/с. Может
быть использован как защитный слой для
геомембран при сооружении свалок промышленных
или бытовых отходов.
11. ЭНКАДРЕЙН (ENKADRAIN) -
геокомпозиционный материал, представляющий
собой трехмерную ажурную полиамидную сетку,
покрытую с двух сторон нетканым материалом.
Водопроницаемость материала находится в
пределах от 0,5 до 3,0 л/с м. Нетканый материал,
образуя фильтр, предотвра
ращает засорение дренажной системы.
Применяется при сооружении вертикальных и
горизонтальных дренажных систем, выдерживая
предельные нагрузки в 10 — 60 кН.
12. МЕБРАДРЕЙН (MEBRADRAIN) - дренирующая
лента, позволяющая ускорить (примерно в 10 раз)
процесс геотехнической подготовки строительных
площадок на слабых, водонасыщенных грунтах.
Применение ленты Мебрадрейн экономично при
толщине слоя слабого грунта не менее четырех
метров.
КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
1. ГАБИОНЫ и МАТРАСЫ РЕНО - конструкции,
выполненные в виде параллелепипедов или
цилиндров (только габионы) из сетки двойного
кручения с шестигранными звеньями. Сетки
изготовлены из оцинкованной или оцинкованной и
покрытой поливинилхлоридом проволоки и обладают
высокими прочностными характеристиками.
Применяются для укрепления склонов дамб,
железнодорожных насыпей, армирования грунта,
облицовки берегов каналов и рек, защиты почвы от
эрозии.
СОПУТСТВУЮЩИЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
1. ТАЙВЕК (TYVEK) - нетканый строительный
материал, изготовленный из полиэтилена низкого
давления ( высокой плотности). Основными
свойствами материала являются влаго- и
ветронепроницаемость, способствующие
сохранению оптимального соотношения влажности и
температуры, и диффузионная открытость,
благодаря которой достигается эффект удаления
излишней строительной влаги. Применяется в
жилищном строительстве для изоляции кровель и
стен зданий.
2. ЗЕМДРЕЙН (ZEMDRAIN) - нетканый пористый
материал, выполненный из полипропилена.
Предназначен для повышения структурной
прочности бетонных конструкций.
Применяется для обшивки внутренних стенок
опалубки при изготовлении железобетонных
изделий. Хорошая влаго- и воздухопроницаемость
материала способствует отводу избыточной влаги
и воздуха из бетонной конструкции в процессе ее
затвердевания, что приводит к значительному
повышению ее поверхностной плотности и
устранению раковин (Рис.4).
Рассмотренные в данной статье геосинтетические,
конструкционные и сопутствующие материалы могут
найти широкое применение в дорожном,
промышленном и гражданском строительстве,
повышая экологическую безопасность сооружений,
их долговечность при существенном снижении
эксплуатационных расходов. |