|
Стр. 1
Утверждены
распоряжением
Минтранса России
от 1 августа 2003 г. N ИС-666-р
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И РЕМОНТЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
1. Разработаны Государственным предприятием "РОСДОРНИИ" и ФГУП
"Союздорнии".
Внесены Управлением инноваций и технического нормирования в
дорожном хозяйстве Государственной службы дорожного хозяйства
Министерства транспорта Российской Федерации.
2. Приняты и введены в действие распоряжением Государственной
службы дорожного хозяйства Министерства транспорта Российской
Федерации от 01.08.2003 N ИС-666-р.
3. Взамен ВСН 49-86.
ВВЕДЕНИЕ
Документ содержит правила применения 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 документе приводятся требования к
геосинтетическим материалам, методам контроля их свойств, общие
конструктивные решения, особенности назначения и расчетного
обоснования конструктивных решений, а также технологии
производства работ, необходимый справочный материал. Он
применяется при проектировании вновь строящихся, реконструируемых
и ремонтируемых автомобильных дорог, назначении технологии
производства работ, разработке альбомов типовых конструкций,
технологических карт. Документ также может использоваться
производителями геосинтетических материалов при разработке,
производстве, контроле качества материалов и разработке документов
соответствия.
Документ предназначен для работников системы дорожного
хозяйства, а в части требований к геосинтетическим материалам -
также и для работников предприятий - изготовителей материалов. При
подготовке Рекомендаций учитывались положения ранее разработанных
на основе исследований Росдорнии, Союздорнии, Гипродорнии, МАДИ,
НИИоснований, Хабаровского политехнического института,
Хабаровского центра Росдорнии методических, нормативных документов
по применению геосинтетических материалов при различных видах
дорожных работ и опыт дорожных организаций по использованию
геосинтетических материалов при строительстве и ремонте
автомобильных дорог.
Документ разработан ГП "РОСДОРНИИ" (ведущая
организация-исполнитель) канд. техн. наук Ю.Р. Перковым, А.П.
Фоминым, инж. О.Б. Коренковым, Е.В. Никанычевой, О.В. Труфановой,
Ю.И. Косаревым при участии канд. техн. наук А.Е. Мерзликина (п.
5.2, 5.3), ФГУП "Союздорнии" (соисполнитель) - д-ром техн. наук
В.Д. Казарновским, инж. Ю.М. Львовичем (раздел 4, Прил. 5), канд.
техн. наук Б.П. Брантманом (раздел 4, Прил. 5).
ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ, УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
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 - плоский рулонный материал с ячейками линейных
размеров от 1 см (геосетка), 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
2-х 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, образующий
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.
Основные показатели свойств геосинтетических материалов, их
условные обозначения.
Показатели физических и водно-физических свойств:
(С) - поверхностная плотность или масса 1 кв. м полотна,
ГМ
г/кв. м, (ГОСТ Р 50277-92 <*>, ГОСТ 6943.16-94 <*>);
дельта - толщина полотна, мм, (ГОСТ Р 50276-92 <*>);
в и l - линейные размеры полотна, секции модуля, элемента
ГМ ГМ
(ширина и длина), м (ГОСТ 3811 <*>, ГОСТ 6943.17-94 <*>);
Т - максимальная температура, при которой допустимо
д
применение ГМ;
О - фильтрующая способность - показатель способности ГМ
90
выполнять функции фильтра, связанный с размером пор, микроны,
(Приложение 2Д);
К и К - коэффициент фильтрации в направлениях -
фв(2) фг(2)
нормальном плоскости полотна и в плоскости полотна, м/сут. Индекс
(2) (или иной) показывает величину обжатия в кПа (например,
2 кПа), при которой определены значения К (п. 3.3.7).
ф
--------------------------------
<*> Для отдельных разновидностей материалов определение
параметров возможно по иным стандартам.
Показатели механических свойств:
в п
R и R - прочность при растяжении (кратковременном,
р р
одноосном) в продольном и поперечном направлениях, Н/см или кН/м,
(п. 3.3.3);
в в
эпсилон и эпсилон - относительная деформация при
рв рп
растяжении (кратковременном, одноосном) в продольном и поперечном
направлениях, %, (п. 3.3.3 и 3.3.5). Индекс "р" соответствует
нагрузке, при которой фиксируется деформация, выраженной в Н/см
или в долях от R (значения р = 0 и р = max соответствуют
р
относительной деформации при разрыве - эпсилон , эпсилон и при
ов оп
максимальной нагрузке эпсилон , эпсилон ). Индекс "в" в
maxв maxп
верхней части соответствует ширине образца, см, (в = 0
соответствует испытанию одного элемента, например, ровинга
геосетки);
в в
Е и Е - условный модуль деформации при растяжении
рв рп
(кратковременном, одноосном) в продольном и поперечном
направлениях, кН/м, (п. 3.3.3, 3.3.5). Значение индексов "р", "в"
в в
(верхняя часть) - как для эпсилон и эпсилон ; при отсутствии
рв рп
в в
расшифровки индекса "р" значения Е и Е определены при нагрузке
рв рп
р = 0,3R , но не менее 25 Н/см;
р
Е - условный модуль деформации при сферическом растяжении в
рсф
условиях сложного напряженного состояния, кН/м, (Приложение 2А).
Р - усилие продавливания, Н, (Приложение 2Б);
р
Д - условный показатель сопротивляемости ГМ местным
к
повреждениям - диаметр отверстия в образце ГМ после падения
конуса, мм, (п. 3.3.6);
Р - показатель сопротивляемости ГМ местным повреждениям -
к
снижение прочности при укладке ГМ на контакте с крупнофракционным
в п
материалом, % к значениям R (R ) (Приложение 2Г);
р р
в
R - усилие при продольном растяжении (кратковременном,
эпсилон
одноосном), требуемое для достижения определенной величины
относительной деформации эпсилон, кН/м;
эпсилон - относительная деформация при растяжении
р
(кратковременном, одноосном), достигаемая при определенной
величине усилия при растяжении Р в долях от R , %;
р
Т
R - длительная прочность ГМ с учетом срока службы Т лет,
дл
кН/м, (по Приложению 2В);
ДЕЛЬТА дельта - относительная деформация сжатия ГМ -
ГМ
изменение толщины ГМ в % к первоначальной под действием сжимающей
нагрузки определенной величины.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. 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 2, 3 Рекомендаций
должны быть учтены также производителями ГМ.
1.2. Рекомендации регламентируют 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 (ОДН 218.046-01, для зоны вечной мерзлоты -
специальными региональными нормативно-техническими документами);
- геоволокна (полимерные, стекловолокна), поскольку технология
дискретного армирования покрытий или грунтов разработана для
опытного применения.
1.3. 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.
1.4. 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.
1.5. 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
(рис. 1.1 "а" - не приводится);
- защита - предотвращение или замедление процесса эрозии
грунтов, предотвращение взаимопроникания материалов контактирующих
слоев (рис. 1.1 "б" - не приводится);
- фильтрование - предотвращение (замедление) процесса
проникания грунтовых частиц в дренажи (фильтр) или их выноса
(обратный фильтр) - (рис. 1.1 "в" - не приводится);
- дренирование - ускорение отвода воды (рис. 1.1 "г" - не
приводится);
- гидроизоляция - уменьшение или исключение притока воды в
грунты рабочего слоя земляного полотна (рис. 1.1 "д" - не
приводится).
1.6. Эффективность и возможность выполнения ГМ перечисленных в
п. 1.5 функций определяется их видом, показателями свойств (п. 2),
соответствием показателей свойств требованиям (п. 3 настоящих
Рекомендации). 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. 3
при введении соответствующих государственных стандартов.
1.7. 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 (п. 3).
1.8. 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 4 - 7
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 п. 3.2.4
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 (п. 3.3.2), гарантируемую
поставщиком при оценке показателей свойств ГМ.
1.9. 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.
1.10. Общая характеристика основных из рассматриваемых в
настоящих Рекомендациях областей применения ГМ в части получаемого
эффекта, схемы применения, основных функций ГМ представлена в
табл. 1.1.
Таблица 1.1
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ОБЛАСТЕЙ
ПРИМЕНЕНИЯ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
----T--------------T-----------------T----------------T-------------------¬
¦ N ¦ Область ¦Получаемый эффект¦Схема применения¦Основные функции ГМ¦
¦ ¦ применения ¦ ¦(не приводится) ¦ ¦
+---+--------------+-----------------+----------------+-------------------+
¦I ¦Земляное полотно ¦
+---+--------------T-----------------T----------------T-------------------+
¦А ¦Активная зона ¦Сокращение объе- ¦ ¦Усиление грунта, в ¦
¦ ¦земляного по- ¦мов используемых ¦ ¦том числе за счет ¦
¦ ¦лотна ¦дренирующих грун-¦ ¦снижения бокового ¦
¦ ¦ ¦тов, повышение ¦ ¦распора (обойма), ¦
¦ ¦ ¦сроков службы и ¦ ¦предотвращение заи-¦
¦ ¦ ¦эксплуатационной ¦ ¦ления дренирующего ¦
¦ ¦ ¦надежности дорог ¦ ¦слоя, повышение ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦эффективности дре- ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦нирования ¦
+---+--------------+-----------------+----------------+-------------------+
¦Б ¦Обочины ¦Повышение эксплу-¦ ¦Усиление конструк- ¦
¦ ¦ ¦атационных харак-¦ ¦ции укрепления, за-¦
¦ ¦ ¦теристик и сроков¦ ¦медление водной ¦
¦ ¦ ¦службы, сокраще- ¦ ¦эрозии обочины и ¦
¦ ¦ ¦ние расходов тра-¦ ¦откоса, повышение ¦
¦ ¦ ¦диционных матери-¦ ¦прочности земляного¦
¦ ¦ ¦алов ¦ ¦полотна за счет ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦снижения притока ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦поверхностных вод ¦
+---+--------------+-----------------+----------------+-------------------+
¦В ¦Земляное по- ¦Сокращение сроков¦ ¦Ускорение консоли- ¦
¦ ¦лотно постоян-¦до устройства по-¦ ¦дации основания на-¦
¦ ¦ных дорог в ¦крытия, повышение¦ ¦сыпи за счет улуч- ¦
¦ ¦сложных грун- ¦эксплуатационной ¦ ¦шения условий отво-¦
¦ ¦товых условиях¦надежности, сок- ¦ ¦да воды, сохранение¦
¦ ¦(слабые осно- ¦ращение потерь ¦ ¦механических ¦
¦ ¦вания) ¦традиционных ма- ¦ ¦свойств материалов ¦
¦ ¦ ¦териалов, улучше-¦ ¦за счет предотвра- ¦
¦ ¦ ¦ние условий про- ¦ ¦щения взаимопрони- ¦
¦ ¦ ¦изводства работ, ¦ ¦кания грунта насыпи¦
¦ ¦ ¦сокращение объе- ¦ ¦и материалов осно- ¦
¦ ¦ ¦мов привозных ¦ ¦вания, усиление ос-¦
¦ ¦ ¦грунтов ¦ ¦нования откосов ¦
+---+--------------+-----------------+----------------+-------------------+
¦II ¦Дорожная одежда ¦
+---+--------------T-----------------T----------------T-------------------+
¦А ¦Покрытия ¦Увеличение сроков¦ ¦Армирование (гео- ¦
¦ ¦ ¦службы, транс- ¦ ¦сетки) или защита ¦
¦ ¦ ¦портно-эксплуа- ¦ ¦от появления отра- ¦
¦ ¦ ¦тационных качеств¦ ¦женных трещин (не- ¦
¦ ¦ ¦покрытия ¦ ¦тканые геотекстиль-¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ные ГМ) ¦
+---+--------------+-----------------+----------------+-------------------+
¦Б ¦Нижние слои ¦Сокращение объе- ¦ ¦Усиление дорожной ¦
¦ ¦дорожных одежд¦мов материалов, ¦ ¦одежды, сохранение ¦
¦ ¦ ¦используемых в ¦ ¦свойств материалов ¦
¦ ¦ ¦нижних слоях до- ¦ ¦слоев за счет сни- ¦
¦ ¦ ¦рожных одежд, по-¦ ¦жения степени их ¦
¦ ¦ ¦вышение эксплуа- ¦ ¦взаимопроникания ¦
¦ ¦ ¦тационной надеж- ¦ ¦при строительстве и¦
¦ ¦ ¦ности и сроков ¦ ¦эксплуатации дорог ¦
¦ ¦ ¦службы дорог ¦ ¦ ¦
+---+--------------+-----------------+----------------+-------------------+
¦III¦Откосы ¦
+---+--------------T-----------------T----------------T-------------------+
¦А ¦Общая устойчи-¦Повышение общей ¦ ¦Армирование откосов¦
¦ ¦вость откосов ¦устойчивости, ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦сокращение объе- ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦мов земляных ра- ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦бот, площади от- ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦водимых земель ¦ ¦ ¦
+---+--------------+-----------------+----------------+-------------------+
¦Б ¦Местная устой-¦Сокращение объе- ¦ ¦Замена (защита) об-¦
¦ ¦чивость отко- ¦мов применяемых ¦ ¦ратного фильтра, ¦
¦ ¦сов ¦материалов, повы-¦ ¦снижение напора вы-¦
¦ ¦ ¦шение эксплуата- ¦ ¦клинивающихся ¦
¦ ¦ ¦ционной надежнос-¦ ¦грунтовых вод, пре-¦
¦ ¦ ¦ти и сроков служ-¦ ¦дотвращение эрозии ¦
¦ ¦ ¦бы конструкции ¦ ¦откоса ¦
¦ ¦ ¦защиты откосов ¦ ¦ ¦
+---+--------------+-----------------+----------------+-------------------+
¦IV ¦Дренирование грунтов, дренажные устройства ¦
+---+--------------T-----------------T----------------T-------------------+
¦А ¦Дренирование ¦Сокращение сроков¦ ¦Ускорение консоли- ¦
¦ ¦нижней части ¦до устройства по-¦ ¦дации земляного по-¦
¦ ¦земляного по- ¦крытия, объемов ¦ ¦лотна за счет улуч-¦
¦ ¦лотна из грун-¦традиционных ма- ¦ ¦шения условий отво-¦
¦ ¦тов повышенной¦териалов и при- ¦ ¦да воды, защита ¦
¦ ¦влажности ¦возных грунтов, ¦ ¦песчаных прослоек ¦
¦ ¦ ¦улучшение условий¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦производства ра- ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦бот ¦ ¦ ¦
+---+--------------+-----------------+----------------+-------------------+
¦Б ¦Дренажные ¦Сокращение объе- ¦ ¦Фильтр, повышение ¦
¦ ¦устройства ¦мов применяемых ¦ ¦эффективности дре- ¦
¦ ¦ ¦традиционных ма- ¦ ¦нирования ¦
¦ ¦ ¦териалов, повыше-¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ние сроков службы¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦дренажных уст- ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ройств ¦ ¦ ¦
+---+--------------+-----------------+----------------+-------------------+
¦V ¦Поверхностный ¦Сокращение объе- ¦ ¦Защита, гидроизоля-¦
¦ ¦водоотвод ¦мов применяемых ¦ ¦ция поверхности ¦
¦ ¦ ¦традиционных ма- ¦ ¦грунта (кюветы, ка-¦
¦ ¦ ¦териалов, повыше-¦ ¦навы, русла оголов-¦
¦ ¦ ¦ние эксплуатаци- ¦ ¦ков труб) ¦
¦ ¦ ¦онной надежности ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦сооружений по- ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦верхностного во- ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦доотвода ¦ ¦ ¦
+---+--------------+-----------------+----------------+-------------------+
¦VI ¦Временные до- ¦Повышение эксплу-¦ ¦Усиление основания,¦
¦ ¦роги ¦атационных ка- ¦ ¦предотвращение ¦
¦ ¦ ¦честв дороги, ¦ ¦взаимопроникновения¦
¦ ¦ ¦сохранение объе- ¦ ¦грунта насыпи и ос-¦
¦ ¦ ¦мов применяемых ¦ ¦нования ¦
¦ ¦ ¦традиционных ма- ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦териалов, улучше-¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ние условий про- ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦изводства работ, ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦увеличение сроков¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦службы, обеспече-¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ние проезда на ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦период строитель-¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ства ¦ ¦ ¦
L---+--------------+-----------------+----------------+--------------------
Примечание:
1 - геосинтетический материал;
2 - дорожная одежда;
3 - песчаный дренирующий слой;
4 - пространственная георешетка.
2. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА
ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. 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 рис. 2.1 представлена классификация
геосинтетических материалов по структуре - технологии
производства, достаточная для регламентации их применения в
названной области (п. п. 1.1, 1.2 настоящих Рекомендаций).
---------------------------¬
-------------------+Геосинтетические материалы¦
¦ L---------------------------
¦ ---------------------T------------------T-------------------------------¬
¦ ¦ Группа ¦ Подгруппа ¦ Вид ¦
¦ +--------------------+------------------+-------------------------------+
¦ ¦ ¦-----------------¬¦ ----------------------------¬¦
¦ ¦ -->¦ Тканые ++->¦ Одноосные и двухосные ¦¦
¦ ¦ ---------------¬¦ ¦L-----------------¦ L----------------------------¦
+-+->¦Геотекстильны妦 ¦-----------------¬¦->----------------------------¬¦
¦ ¦ ¦ (GT) ++->¦ Нетканые +++ ¦ Механические упрочненные ¦¦
¦ ¦ L---------------¦ ¦L-----------------¦¦ ¦ (иглопробивные) ¦¦
¦ ¦ ¦ ¦-----------------¬¦¦ L----------------------------¦
¦ ¦ L->¦ Прочие ¦¦¦ ----------------------------¬¦
¦ ¦ ¦¦ (включая ¦¦+>¦ Термические упрочненные ¦¦
¦ ¦ ¦¦ биотекстили - ¦¦¦ L----------------------------¦
¦ ¦ ¦¦ ВТ) ¦¦¦ ----------------------------¬¦
¦ ¦ ¦L-----------------¦L>¦ Химические упрочненные ¦¦
¦ ¦ ¦ ¦ L----------------------------¦
¦ ¦ ¦-----------------¬¦ ¦
¦ ¦ ¦¦ Плоские ++T>----------------------------¬¦
¦ ¦ -->¦ (геосетки) ¦¦¦ ¦ Полимерные одноосные и ¦¦
¦ ¦ ---------------¬ ¦ ¦¦ (GG, GN) ¦¦¦ ¦ двухосные ¦¦
+-+>¦ Георешетки +-+ ¦L-----------------¦¦ +---------------------------+¦
¦ ¦ L--------------- ¦ ¦-----------------¬¦¦ ¦ Стекло- или базальтового ¦¦
¦ ¦ ¦ ¦¦Пространственны妦L>¦ волокна с полимерной ¦¦
¦ ¦ L->¦(геоячейки - GL)¦¦ ¦ обработкой (пропиткой) ¦¦
¦ ¦ ¦¦ ¦¦ ¦ одноосные и двухосные ¦¦
¦ ¦ ¦L-----------------¦ L----------------------------¦
¦ ¦ ¦ ¦ ----------------------------¬¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 2-, 3-слойная комбинация ¦¦
¦ ¦ ¦ --+->¦из нетканых геотекстильных ¦¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +---------------------------+¦
¦ ¦ ¦--------------¬ ¦ ¦ ¦ 2-, 3-слойная комбинация ¦¦
¦ ¦ ¦¦ Геодрены +-+-+->¦из нетканых геотекстильных ¦¦
¦ ¦ -->¦ (GCD) ¦ ¦ ¦ ¦ и геомембран ¦¦
¦ ¦ ¦ ¦L-------------- ¦ ¦ +---------------------------+¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 2-, 3-слойная комбинация ¦¦
¦ ¦ ---------------¬ ¦ ¦ L-+->¦из нетканых геотекстильных ¦¦
+-+>¦ Геокомпозиты +-+ ¦ ¦ ¦ и полимерных ¦¦
¦ ¦ L--------------- ¦ ¦ ¦ L----------------------------¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ----------------------------¬¦
¦ ¦ ¦ ¦-----------------¬¦ ¦ 2-слойная комбинация из ¦¦
¦ ¦ L->¦Армогеокомпозиты++->¦ нетканых геотекстильных ¦¦
¦ ¦ ¦L-----------------¦ ¦ и стеклосеток ¦¦
¦ ¦ ¦ ¦ L----------------------------¦
¦ ¦ ¦-----------------¬¦ ¦
¦ ¦ -->¦ Геоматы (GA) ¦¦ ¦
¦ ¦ ---------------¬ ¦ ¦L-----------------¦ ¦
+-+>¦ Геооболочки +-+ ¦-----------------¬¦ ¦
¦ ¦ L--------------- ¦ ¦¦ Геооблочки ¦¦ ¦
¦ ¦ L->¦ габионов ¦¦ ¦
¦ ¦ ¦L-----------------¦ ¦
¦ ¦ ¦-----------------¬¦ ¦
¦ ¦ ---------------¬ -->¦ Геотекстильные ¦¦ ¦
+-+>¦ Геомембраны +-+ ¦+----------------+¦ ¦
¦ ¦ L--------------- L->¦ Пленки ¦¦ ¦
¦ ¦ ¦L-----------------¦ ¦
¦ ¦ ¦-----------------¬¦ ¦
¦ ¦ ¦¦Различные объем-¦¦ ¦
¦ ¦ -----------------¬ ¦¦ные теплоизоля- ¦¦ ¦
+-+>¦ Геоплиты +->¦ционные полимер-¦¦ ¦
¦ ¦ L----------------- ¦¦ные материалы ¦¦ ¦
¦ ¦ ¦L-----------------¦ ¦
¦ ¦ ¦-----------------¬¦ ¦
¦ ¦ ->¦ Геоволокна ¦¦ ¦
¦ ¦ ¦¦L-----------------¦ ¦
¦ ¦ ----------------¬ ¦¦-----------------¬¦ ¦
L-+>¦ Геоэлементы +-+>¦ Геотросы ¦¦ ¦
¦ L---------------- ¦¦L-----------------¦ ¦
¦ ¦¦-----------------¬¦ ¦
¦ L>¦ Геоленты ¦¦ ¦
¦ ¦L-----------------¦ ¦
L--------------------+------------------+--------------------------------
Рис. 2.1. Строительная классификация геосинтетических
материалов по структуре - технологии производства (группы
и подгруппы ГМ) (в скобках справочно приведены принятые
международные обозначения)
2.2. Область, эффективность и целесообразность применения
синтетических рулонных материалов определяются их свойствами,
которые зависят от состава сырья, технологии производства и
структуры.
2.3. Общая характеристика ГМ по наиболее распространенному
сырью изготовления (полиамид, полиэфир и полипропилен) приведена в
табл. 2.1.
Таблица 2.1
--------------------T--------------------------------------------¬
¦ Показатели ¦ Сырье ¦
¦ +--------------T--------------T--------------+
¦ ¦ Полиэфир ¦ Полиамид ¦ Полипропилен ¦
+-------------------+--------------+--------------+--------------+
¦Водостойкость ¦Хорошая ¦Снижение проч-¦Хорошая ¦
¦ ¦ ¦ности до 30% ¦ ¦
¦ ¦ ¦при увлажнении¦ ¦
¦Биостойкость ¦Хорошая ¦Хорошая ¦Хорошая ¦
¦Стойкость к дейст- ¦Снижение проч-¦Дополнительное¦Хорошая ¦
¦вию кислотных и ¦ности в щелоч-¦снижение проч-¦ ¦
¦щелочных сред, воз-¦ной среде с ¦ности при рН ¦ ¦
¦можных в условиях ¦рН >= 9 ¦среды менее ¦ ¦
¦эксплуатации кон- ¦ ¦5,5 ¦ ¦
¦центраций ¦ ¦ ¦ ¦
¦Светостойкость ¦Хорошая ¦Плохая ¦Плохая ¦
¦Механические ¦Хорошие ¦Хорошие ¦Низкая длите- ¦
¦свойства волокон ¦ ¦ ¦льная проч- ¦
¦ ¦ ¦ ¦ность ¦
L-------------------+--------------+--------------+---------------
2.4. Предпочтительным видом сырья для изготовления ГМ
дорожного назначения является полиэфир. Следует ограничивать
применение полиамидных ГМ в кислотных средах (рН < 5,0),
полипропиленовых - в условиях длительного действия значительной по
величине нагрузки, полиэфирных - на контакте со слоями,
содержащими известь, цемент, в других щелочных средах с рН >= 9.
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. 3
настоящих Рекомендаций должны при этом соблюдаться.
2.5. 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.
2.6. 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 5 - 40 мм. Наличие и размер
ячеек, толщину 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).
2.7. Пространственные георешетки имеют сотовую структуру при
размере ячеек в плане 200 - 400 мм и высоте 50 - 200 мм. Они
поставляются в блоках в сложенном виде, в разложенном виде размеры
в плане обычно 2,5 х 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.
2.8. 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 10 - 30 мм. Имеются разновидности с заменой слоя (слоев)
фильтра на геомембрану (перехватывающий дренаж) с устройством
фильтра только по одной плоскости материала.
2.9. 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.
2.10. 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.
2.11. Геооболочки габионов - плоские геосетки, поставляемые в
виде многослойных блоков, собираемых на месте производства работ в
объемные элементы с линейными размерами, как правило, 2 х 3 - 6 м,
толщиной 0,4 - 1,0 м, разделенные на секции с линейными размерами
0,5 - 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.
2.12. 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.
2.13. Справочные данные по основным отечественным маркам
геосинтетических материалов представлены Приложении 1.
3. ТРЕБОВАНИЯ К ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИМ МАТЕРИАЛАМ
3.1. Общие требования
3.1.1. Геосинтетические материалы должны отвечать требованиям
по наличию технической документации (п. п. 3.1.2, 3.1.3), форме
поставки (п. п. 3.1.4, 3.1.5), показателям свойств (п. п. 3.1.6,
3.2) и методам их определения и контроля (п. 3.3). Настоящие
Рекомендации вводят такие требования в минимальном объеме. В
зависимости от целей применения требования к ГМ могут быть
дополнены по их отдельным группам.
3.1.2. Применение ГМ возможно при наличии:
- технических условий, согласованных организациями,
представляющими отрасль предприятий-потребителей. Технические
условия должны содержать технические требования по составу сырья,
основным контролируемым производителем физико-механическим
показателям свойств, форме поставки, упаковке, маркировке,
требованиям по безопасности, правилам приемки, методам контроля и
испытаний, транспортированию и хранению, гарантии изготовителя.
Рекомендуется сопровождать технические условия справочным
приложением по дополнительным показателям свойств (п. п. 3.2,
3.3), определяемым при постановке продукции на производство;
- гигиенических сертификатов;
- документов, регламентирующих область применения
геосинтетических материалов, разработанных или согласованных
организациями, представляющими отрасль предприятий-потребителей
(избирательно - Заключение, Регламент применения, Рекомендации по
применению или другой документ);
- сертификатов соответствия, выданных на основе Заключений по
результатам испытаний ГМ с определением как основных, так и
дополнительных показателей свойств (п. п. 3.2, 3.3).
3.1.3. Условное обозначение (наименование) геосинтетического
материала в названных в п. 3.1.2 документах рекомендуется
принимать согласно представленной в разделе 2 настоящих
Рекомендаций Классификации. Форму условного обозначения
(наименования) рекомендуется согласовывать с системой
классификации ГМ, представленной в Приложении 3.
3.1.4. Форма поставки ГМ должна быть удобной с точки зрения
погрузо-разгрузочных 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.
3.1.5. ГМ не должны иметь разрывов, вырывов и других нарушений
сплошности. Максимальные отклонения по ширине полотна, ровности
кромок не должны превышать 5 см, по массе рулона - 5 кг, по длине
рулона (в сторону уменьшения) - 10 см.
3.1.6. Определяемые показатели свойств ГМ должны в полной мере
характеризовать 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 2);
- 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 выделяются основные и
дополнительные показатели свойств, нормируются их минимальные
значения (п. 3.2), назначается методика определения показателей
свойств (п. 3.3) и методика их контроля (п. 3.3).
|
