Stabilizacja warstwy kruszywa w nawierzchniach drogowych

Geosyntetyk ułożony pod warstwą wykonaną z kruszywa stabilizuje je i pozwala na:

• wydłużenie okresu eksploatacji nawierzchni,
• zmniejszenie grubości warstwy kruszywa,
• uzyskanie tzw. platformy roboczej w czasie budowy nawierzchni ulepszonych.

Geosyntetyki są wykorzystywane zarówno w budowie nawierzchni nieulepszonych i tymczasowych jak również w nawierzchniach ulepszonych o charakterze trwałym.
Efekt wzmocnienia zależy od współpracy geosyntetyku ze wzmacnianą warstwą i jego zdolności do przejęcia naprężeń rozciągających, powstających na spodzie warstwy kruszywa pod wpływem obciążenia.

Wyróżnia się trzy potencjalne mechanizmy wzmocnienia przez geosyntetyk warstwy kruszywa, poddanej obciążeniu pojazdami. Należą do nich:

• wydłużenie okresu eksploatacji nawierzchni,
• zmniejszenie grubości warstwy kruszywa,
• uzyskanie tzw. platformy roboczej w czasie budowy nawierzchni ulepszonych.

Boczne utwierdzenie ziaren kruszywa oraz polepszenie odporności warstwy kruszywa na ścinanie nie wymagają wystąpienia dużych odkształceń i są charakterystyczne dla wzmocnień nawierzchni ulepszonych. W szczególności efekt bocznego utwierdzenia ziaren kruszywa jest kluczowy w osiągnięciu efektu stabilizacji ziaren kruszywa w przypadku wzmocnienia podbudów z kruszyw niezwiązanych w nawierzchniach ulepszonych. Ponieważ georuszty o sztywnych węzłach doskonale zazębiają się z kruszywem i efektywnie wspomagają klinowane ziaren, są najskuteczniejsze spośród dostepnych geosyntetyków. Zasadnicze znaczenie ma odpowiednie dobranie wielkości oczek georusztu do uziarnienia ułożonego na nim kruszywa.

Wystąpienie efektu membrany i uzyskanie efektu wzmocnienia wymaga znacznego odkształcenia układu, w tym warstwy geosyntetyku. Efekt naciągniętej membrany występuje gdy obciążenie ruchem jest na tyle duże w stosunku do nośności podłoża gruntowego, że powoduje plastyczne deformacje i koleiny w podłożu. Efekt membrany występuje w przypadku kolein przekraczających 10 cm. Takie odkształcenie jest dopuszczalne jedynie w przypadku nawierzchni nieulepszonych oraz dróg i obiektów tymczasowych. W przypadku dużych deformacji w geosyntetyku powstaje siła rozciągająca, która poprawia zdolność nawierzchni do przejęcia obciążeń. Efekt membrany jest charakterystyczny w przypadku stosowania geotekstyliów i wiotkich geosiatek.

Warstwa georusztu może być stosowana w połączeniu z warstwą odcinającą z geotekstyliów (patrz: separacja i filtracja), w przypadku wysokiego położenia zwierciadła wody gruntowej.