Geowłóknina drogowa

Geowłóknina drogowa  to materiał nietkany wykonany z włókien syntetycznych, takich jak polipropylen, poliester czy polietylen. Spójność tych włókien jest zapewniona przez procesy takie jak igłowanie, dodatki chemiczne lub połączenie termiczne, co pozwala na uformowanie ich w postać maty​​.

Szczególnie przydatna jest tabela doboru geowłókniny opracowana przez Du Pont - producenta geowłókniny polipropylenowej Typar.

Geowłókniny drogowe są zazwyczaj wykonane z polimerów, takich jak polipropylen (PP) lub poliester (PET). Mają one postać płaskich lub trójwymiarowych siatek, mat, taśm lub tkanin. Ich główną funkcją jest wzmocnienie gruntów oraz poprawa parametrów technicznych konstrukcji, takich jak drogi, autostrady, place manewrowe, nasypy, skarpy, itp.

Rodzaje geowłóknin drogowych

• Geowłókniny nietkane - wykonane z polipropylenu lub poliestru. Są elastyczne i mają wysoką przepuszczalność wody.
• Geowłókniny tkane - wykonane z przędzy polipropylenowej lub poliestrowej. Charakteryzują się większą wytrzymałością mechaniczną, ale mniejszą przepuszczalnością wody.
• Geowłókniny z kompozytów - połączenie włókien nietkanych i tkanych, oferujące zalety obu typów.

Zastosowanie geowłóknin drogowych

Geowłókniny drogowe znajdują zastosowanie głównie w budownictwie drogowym do wzmacniania podłoża, oddzielania różnych warstw gruntów, stabilizacji gruntu oraz poprawy nośności dróg. Wzmacniają podłoże nasypów na gruntach słabonośnych, co pozwala na poprawę właściwości mechanicznych gruntu poprzez wykorzystanie ich wytrzymałości i sztywności​.

Geowłókniny są wybierane ze względu na swoje właściwości, takie jak wytrzymałość na rozciąganie, odkształcalność, oraz wodoprzepuszczalność. W przypadku stosowania do oddzielania korpusu nasypu od słabego podłoża, zaleca się materiały o wytrzymałości co najmniej 8 kN/m i dużej odkształcalności (np. włókniny o wydłużeniu przy zerwaniu co najmniej 40%)​.

Główne zastosowania geowłóknin drogowych to:

• Separacja - oddzielają warstwy materiałów o różnej granulacji, zapobiegając mieszaniu się kruszywa z gruntem.
• Filtracja - umożliwiają przepływ wody, jednocześnie zapobiegając migracji cząstek gruntu. Geowłókniny mogą pełnić funkcję filtracyjną, pozwalając na przepływ wody przez materiały, ale zatrzymując cząstki ziemi czy piasku, co jest szczególnie ważne w przypadku drenowania i ochrony gruntów.
• Wzmacnianie - poprawiają nośność i stabilność konstrukcji, przenosząc obciążenia na większą powierzchnię.
• Ochrona - chronią inne warstwy przed uszkodzeniami mechanicznymi.
• Drenaż - wspomagają odprowadzanie wody z warstw konstrukcyjnych.s
• Stabilizacja gruntów - Geowłókniny są stosowane do wzmocnienia i stabilizacji podłoża pod nawierzchnią drogową. Pomagają zwiększyć nośność gruntu, minimalizując jednocześnie osiadanie.
• Ochrona przed erozją - Geowłókniny chronią grunt przed erozją spowodowaną działaniem wody lub wiatru, szczególnie na stokach, skarpach i brzegach rzek.
• Separacja warstw - W budowie drogi geowłókniny oddzielają różne warstwy materiałów (np. podbudowa od podłoża), zapobiegając ich mieszaniu się i zachowując stabilność konstrukcji.
• Redukcja odkształceń - Wzmocnienie gruntów za pomocą geowłóknin zmniejsza ryzyko deformacji i pęknięć w nawierzchni, szczególnie w obszarach o zmiennej stabilności podłoża.
• Podbudowy drogowe - Geowłókniny mogą być używane jako elementy podbudowy w celu poprawy właściwości nośnych i stabilności całej konstrukcji drogowej.
• Konstrukcje oporowe - Stosowanie geowłóknin może poprawić stabilność skarp, nasypów, filarów mostowych oraz innych konstrukcji oporowych.
• Rekultywacja terenów zdegradowanych - Geowłókniny mogą być stosowane do przywracania stabilności i ochrony terenów zdegradowanych.

Geowłókniny drogowe przyczyniają się do wydłużenia trwałości konstrukcji, minimalizacji kosztów konserwacji oraz zwiększenia bezpieczeństwa użytkowników dróg i innych infrastruktur.

Korzyści z użycia geowłóknin drogowych

• Zwiększenie trwałości dróg - dzięki separacji i wzmocnieniu warstw konstrukcyjnych.
• Redukcja kosztów - poprzez wydłużenie żywotności dróg i zmniejszenie potrzeby częstych napraw.
• Poprawa stabilności konstrukcji - dzięki lepszemu rozłożeniu obciążeń i zapobieganiu osiadaniu.
• Lepsze odprowadzenie wody - zapobieganie uszkodzeniom spowodowanym przez wodę, takim jak erozja czy osuwiska.
• Ochrona środowiska - ograniczenie eksploatacji surowców naturalnych dzięki możliwości wykorzystania materiałów o niższej jakości.

Przykładowe geowłókniny drogowe, stosowane do poprawy nośności podbudowy drogowej:

• Geowłóknina Typar SF-56
• Typar SF-40
• Geowłóknina Drefon S-200
• Geowłóknina Polyfelt TS 60
  

Geowłókniny drogowe posiadają parametry mechaniczne i hydrotechniczne dopasowane do wymagań projektowych określone w wytycznych GDDKiA w zakresie stosowania geowłóknin. 

Normy

Zgodnie z normą PN-EN ISO 10318:2007 wyróżnia się następujące podstawowe funkcje geosyntetyków stosowanych w odwodnieniu dróg:

• Filtrowanie - zapobieganie przenikaniu gruntu lub innych cząstek, poddanych działaniu sił hydrodynamicznych, przy jednoczesnym umożliwieniu przepływu płynów wewnątrz albo przez wyrób geotekstylny lub pokrewny,
• Drenowanie - zbieranie i transportowanie przesiąkającej wody gruntowej i (lub) innych płynów w płaszczyźnie wyrobu geotekstylnego lub pokrewnego,
• Bariery (uszczelnienia) - zastosowanie geosyntetyku w celu zapobieżenia lub ograniczenia migracji płynów.

W systemach drenażowych geosyntetyki najczęściej pełnią rolę filtru. Funkcje tę pełnią zwykle geowłókniny. Funkcje drenażowe mogą pełnić geokompozyty drenażowe lub też wyjątkowo grube geowłókniny o odpowiednich właściwościach.

Zastosowanie barier geosyntetycznych jako uszczelnień ma na celu zabezpieczenie przed przenikaniem wody przez konstrukcję oraz ograniczenie zanieczyszczenia wód gruntowych i zasobów wodnych.

Geosyntetyki  można  też   wykorzystać    do powierzchniowego zabezpieczenia przeciwerozyjnego - zastosowania wyrobu geotekstylnego lub pokrewnego w celu ograniczenia lub zapobieżenia przemieszczaniu się gruntu lub innych cząstek na powierzchni np. skarpy.

Norma PN-EN ISO 10318:2007 definiuje wyrób geotekstylny (GTX) jako płaski, przepuszczalny, polimerowy (syntetyczny lub naturalny) wyrób tekstylny, który może być nietkany, tkany lub dziany, stosowany w kontakcie z gruntem i/lub innymi materiałami w geotechnice i budownictwie. Należy zwrócić uwagę na spotykane błędne określanie wszystkich geotekstyliów terminem "geowłókniny". Z kolei geotekstylne wyroby pokrewne to płaskie, przepuszczalne, polimerowe (syntetyczne lub naturalne) wyroby, które nie odpowiadają definicji wyrobu geotekstylnego.

Parametry geowłóknin drogowych

• Wytrzymałość na rozciąganie - mierzy, jak dużą siłę geowłóknina może wytrzymać przed zerwaniem.
• Wydłużenie przy zerwaniu - procentowe wydłużenie geowłókniny przed jej zerwaniem, wydłużenie przy zerwaniu wzdłuż/wszerz pasma pasma
• Przepuszczalność wody - określa, jak dobrze geowłóknina przepuszcza wodę.
• Odporność na przebicie: według projektu
• Gramatura:  masa geowłókniny na jednostkę powierzchni, wyrażana w gramach na metr kwadratowy (g/m²)., typowo - geowłóknina 200g/m²,  geowłóknina 250g/m², geowłóknina 300g/m², geowłóknina 400g/m², geowłóknina 500g/m²

Zobacz także:

• Stabilizacja i zabezpieczenie przeciwerozyjne skarp
• Budowa dróg tymczasowych i placów
• Koleinowanie dróg i parkingów

Dobór i stosowanie geowłókniny drogowej

Normy i instrukcje ITB dotyczące stosowania geowłókniny drogowej:

• PN-EN 13249-1:2012 Geotekstylia - Wymagania i metody badań - Część 1: Geotekstylia** – określa wymagania dotyczące geowłókniny, w tym wymagania dotyczące jej wytrzymałości, przepuszczalności i odporności na działanie czynników zewnętrznych.
• Instrukcja ITB I-206-19 „Geowłókniny w budownictwie drogowym”** – określa zasady stosowania geowłókniny w budownictwie drogowym. Instrukcja ta obejmuje następujące zagadnienia:
  • Wymagania dotyczące geowłókniny;
  • Zastosowanie geowłókniny w konstrukcjach drogowych;
  • Sposoby układania geowłókniny;
  • Kontrola jakości geowłókniny.

Normy i instrukcje te określają, że geowłóknina drogowa może być stosowana w następujących celach:

• Jako warstwa rozdzielająca – zapobiega mieszaniu się różnych materiałów, takich jak kruszywo i grunt.
• Jako warstwa filtracyjna – umożliwia przepływ wody i płynów hydraulicznych, a jednocześnie zapobiega utracie kruszywa z podbudowy.
• Jako warstwa wzmacniająca – zwiększa wytrzymałość konstrukcji drogowej.
• Jako warstwa drenażowa – odprowadza wodę z konstrukcji drogowej.

Wybór rodzaju geowłókniny zależy od jej przeznaczenia i warunków, w których będzie ona stosowana. Ważne jest, aby geowłóknina była wykonana z wysokiej jakości materiałów i spełniała wymagania odpowiednich norm.

Geowłókniny są dostarczane w rolkach, które powinny być opakowane w wodoszczelną folię, stabilizowaną przeciw działaniu promieniowania UV, i zabezpieczone przed rozwinięciem​​.

Pliki do pobrania: