Warstwa odcinająca z geotekstyliów w nawierzchniach drogowych

W ocenie odporności mechanicznej geotekstyliów stosuje się w Europie badania:

• wytrzymałości na rozciąganie, określonej na próbkach o szerokości 200 mm (EN ISO 10319); wynikiem badania jest maksymalna siła, odniesiona do 1 m szerokości wyrobu [kN/m] oraz wydłużenie przy sile maksymalnej;
• wytrzymałości na przebicie statyczne CBR (EN ISO 12236); wynik to wartość siły [kN] w chwili przebicia próbki oraz odpowiadające tej sile wydłużenie;
• odporności na przebicie dynamiczne (EN ISO 13433); wynik badania to średnica [mm] otworu wywołanego przez normowy stożek zrzucony z wysokości 0,5 metra.

Poza Europą (USA, Australia) również stosuje się badania odporności geotekstyliów na przebicie, natomiast odporność na działanie siły rozciągającej ocenia się na podstawie:

• wytrzymałości na rozciąganie metodą „grab” (ASTM D4632) – badanie symuluje rozciąganie spowodowane oddziaływaniem pojedynczych ziaren kruszywa przemieszczających się w przeciwne strony (rys. 1); wynik to wartość siły [N] w chwili zerwania próbki oraz odpowiadające tej sile wydłużenie;
• wytrzymałości przy rozdzieraniu (ASTM D4533), wynik badania to wartość maksymalnej siły [N] notowanej podczas rozdzierania trapezowej próbki (rys. 2).

Poza wynikami pojedynczych badań geotekstyliów w ocenie ich odporności na oddziaływania mechaniczne stosuje się ponadto wskaźniki, obliczone na podstawie wyników badań:

• wskaźnik energii odkształcenia R [kN/m], będący średnią arytmetyczną iloczynu maksymalnej siły z badania rozciągania i odpowiadającego jej wydłużenia (stosowany m.in. w Skandynawii);
• wskaźnik oceny G, łączący w sobie wyniki badania odporności na przebicie statyczne i dynamiczne (Australia).

Separacja to podstawowa funkcja pełniona przez geotekstylia w warstwie odcinającej, jednak należy uwzględnić fakt, że niejednokrotnie mogą one również przejściowo pełnić – jako drugorzędną – funkcję filtracyjną. W związku z tym, poza właściwościami mechanicznymi, ocenie podlega też charakterystyczna wielkość porów oraz wodoprzepuszczalność poprzeczna. Odniesienie do tych cech znajduje się w wymaganiach stosowanych w różnych krajach. Zaznacza się w nich jednak, że podawane wymagania, związane z przepływem wody i wymiarem porów, odnoszą się wyłącznie do warstw odcinających, gdy podstawową funkcją geotekstyliów jest separacja. Jeżeli jest to funkcja drugorzędna, a podstawową jest funkcja filtracyjna, na przykład w elementach odwodnienia wgłębnego nawierzchni, takich jak warstwa drenażowa lub dren liniowy, parametry hydrauliczne należy określać według innych zasad, odpowiednich do takiej sytuacji. Konieczne jest sprawdzenie warunku retencji i warunku odporności na kolmatację, z uwzględnieniem uziarnienia przyległego gruntu oraz intensywności dopływu wody. Zasady projektowania warstw filtracyjnych z geotekstyliów przedstawiono m.in. w polskich publikacjach [2, 7].