Новое решение ориентировано на усиление дорожной одежды без увеличения проектной толщины ее конструктивных слоев.

В настоящее время назначение армируемого слоя в дорожных конструкциях (в частности, размеры ячеек георешеток) регулируют два нормативных документа:

  • ОДМ 218.5.002-2008 «Методические рекомендации по применению полимерных геосеток (георешеток) для усиления слоев дорожной одежды из зернистых материалов»;
  • ОДМ 218.5.001-2009 «Методические рекомендации по применению геосеток и плоских георешеток для армирования асфальтобетонных слоев усовершенствованных видов покрытий при капитальном ремонте и ремонте автомобильных дорог».

Руководствуясь требованиями данных документов, поставщики геосинтетики предлагают широкий спектр продукции с различными размерами ячеек квадратной и треугольной формы для повышения несущей способности оснований и асфальтобетонных покрытий дорог. Наиболее распространенный размер ячейки двуосной георешетки (40×40 мм) при армировании слоев основания из крупнофракционных необработанных материалов полностью соответствует требованиям разд. 5 ОДМ 218.5.002-2008. Однако данный шаг ячейки соизмерим с минимальной фракцией стандартного диапазона (40-70 мм) инертного материала несущего основания, что влечет за собой выполнение функции разделения конструктивных слоев и не обеспечивает в полной мере усиления дорожной одежды.

Руководствуясь требованиями нормативной документации к размерам ячеек, был изготовлен экспериментальный образец 3D-георешетки по патенту RU 2 652 411 С1 от 2018.26.04 с высотой поперечного сечения ребра 5 мм и диаметром вписанной окружности 60 мм (длина стороны гексагона при этом составила 34,6 мм, что полностью удовлетворяет требованию разд. 5 ОДМ 218.5.002-2008 при работе с щебнем 20-40 мм): 

При свободной площади заданной ячейки, равной 3118 мм2 , площадь пятна составляет 2827 мм2 . Минимальное количество зерен щебня, заклиненных в ячейке, составило 4 шт. 

После получения положительного результата были дополнительно изготовлены экспериментальные образцы с аналогичной высотой поперечного сечения и диметрами вписанной окружности от 65 до 80 мм с шагом 5 мм.

При заклинке методом подбора прослеживается линейная зависимость увеличения числа зерен щебня пропорционально увеличению размера ячейки. При максимально допустимом размере ячейки в соотношении с фракцией щебня линейная зависимость нарушается.

С увеличением размера ячейки средняя площадь контакта одного зерна щебня с нижележащим слоем снижается, что говорит об увеличении площади контакта зерен между собой и ребрами георешетки. При этом на максимально допустимом размере ячейки в соотношении с фракцией щебня наблюдается обратное увеличение пятна контакта — площадь контакта зерен щебня между собой не настолько велика, чтобы обеспечивать требуемый распор для заклинки.

На основании полученных результатов можно сделать вывод, что ячейку гексагональной формы можно принимать в 3-4 раза больше наименьшей фракции щебня стандартных диапазонов.

Также было отмечено, что 3D-георешетка выполняет разделительную функцию и препятствует полному проникновению нижних зерен щебеночного материала в нижележащие слои. Возможно частичное проникновение — не более чем на ½ размера зерна щебня, что позволит сохранить проектную толщину конструктивных слоев дорожной одежды.

В статье используются материалы из источника:

http://www.techinform-press.ru/images/stories/pdf/roads99/99.pdf