Przegląd i systematyka geosyntetyków

Geosyntetyki komórkowe

Geosyntetyki komórkowe (popularnie nazywane geokratami) wykorzystuje się do umocnień przeciwerozyjnych, wzmacniania słabego podłoża gruntowego pod drogami tymczasowymi, budowy konstrukcji oporowych. Geotaśmy można wykorzystać przy budowie nasypów z gruntu zbrojonego, a geosyntetyki dystansujące – do stworzenia wolnej przestrzeni, separacji, drenażu. Dwa ostanie wyroby należą do rzadko stosowanych i są mało rozpowszechnione. Geokompozyty stanowią bardzo szeroką grupę wyrobów, która łączy cechy geotekstyliów i produktów pokrewnych, pełniąc funkcje filtracyjne, drenażowe, rozdzielające. W drogownictwie wykorzystuje się je także jako warstwy pośrednie, których zadaniem jest poprawa rozłożenia obciążeń od kół pojazdów. Scalając georuszt czy geosiatkę z geowłókniną, można uzyskać dobre właściwości wzmacniające oraz separacyjne. Spajając włókniny i maty, otrzymuje się funkcję drenażu i ochronę przed zamuleniem.

Bariery geosyntetyczne

Bariery geosyntetyczne stosuje się w celu uszczelniania i wzmacniania budowli hydrotechnicznych i składowisk odpadów. Zabezpieczają przed przepływem wody przez konstrukcję i ograniczają zanieczyszczenia wód gruntowych. Bariery polimerowe (geomembrany) są odporne na wiele czynników chemicznych, proces starzenia, promieniowanie słoneczne, cechują je wysokie parametry wytrzymałościowe. Z tego powodu są wykorzystywane przy budowie składowisk odpadów, zbiorników na płyny, ochrony przed skażeniem. Bariery iłowe to przede wszystkim maty bentonitowe. Zbudowane są w ten sposób, że pomiędzy dwie warstwy geotekstyliów wkłada się warstwę rozdrobnionego bentonitu (głównie sodowego), który charakteryzuje się dużymi zdolnościami absorpcji wody. Jest w stanie podczas pęcznienia wchłonąć pięć razy więcej wody niż wynosi jego masa. Zmiany warunków atmosferycznych, jak: nawadnianie, osuszanie, zamarzanie i odmrażanie, nie zmieniają jego właściwości nieprzepuszczalności [3]. Bentomaty stosuje się do uszczelniania składowisk odpadów i wałów przeciwpowodziowych.

Dobór geosyntetyków w praktyce inżynierskiej

Ocena, czy dany wyrób nadaje się do zastosowania w określonej konstrukcji, nie jest łatwa. Bierze się pod uwagę różnorodne czynniki wynikające z jego trwałości, odporności na różne czynniki zewnętrzne, a także funkcji, jakie będzie pełnił. Dobierając geosyntetyk, który ma pełnić funkcje separacyjne, należy skontrolować jego wytrzymałość na rozciąganie i przebicie. Jego właściwe działanie determinowane jest brakiem uszkodzeń mechanicznych w czasie instalacji i późniejszej eksploatacji. Masa powierzchiowa czy grubość geosyntetyku mają drugorzędne znaczenie [1]. Jeżeli geosyntetyk ma pełnić funkcje filtracyjne, musi rozdzielać materiały o różnym uziarnieniu i przewodzić wodę w kierunku prostopadłym do powierzchni. W związku z tym należy określić jego wymiar porów i wodoprzepuszczalność.

W tym celu należy zbadać granulację gruntów otaczających oraz wytrzymałość geosyntetyku, by nie uległ zniszczeniu podczas zagęszczania i pracy. Konieczne jest zachowanie warunków [1]:
– retencji – największe pory geosyntetyku muszą być mniejsze niż najgrubsze ziarna gruntu, by wytworzyła się strefa przesklepienia;
– odporności na kolmatację – najmniejsze pory geosyntetyku powinny być wystarczająco duże, by przepuścić najmniejsze ziarna gruntu, by nie doszło do jego zablokowania;
– odpowiedniej przepuszczalności – liczba porów w geosyntetyku musi być odpowiednio duża, by zapewnić swobodny poprzeczny przepływ
wody, nawet w przypadku zalepienia niektórych z nich.

Funkcje przeciwerozyjne

Geosyntetyk, który pełni funkcje przeciwerozyjne, musi mieć możliwość trwałego wypełnienia glebą, być odpowiednio elastyczny i wiotki w celu
dopasowania się do skarpy, efektywny w utrzymaniu wilgoci i zazielenianiu. W większości zastosowań geosyntetyków, a głównie gdy pełnią one funkcję zbrojenia, istotne jest spełnienie kryteriów odpowiedniej wytrzymałości mechanicznej ze względu na rozciąganie i przebicie. Zapewni to trwałość ich struktury podczas budowy, jak i w projektowanym okresie eksploatacji.

Galeria