Объемная георешетка: характеристика и предназначение

Еще совсем недавно для укрепления склонов, земляных дамб, устоев мостов использовались тяжелые металлические или бетонные конструкции. В последние годы им на смену пришли легкие и простые в установке объемные георешетки, изготовленные из высокопрочного полипропилена или полиэтилена. Однако на рынке существуют и сходные по функционалу изделия, георешетками вовсе не являющиеся. Что нужно знать о георешетке и ее «собратьях», мы расскажем в нашей статье.

3D-геосетка, геоматы, геосоты: почувствуйте разницу!

В семейство геоматериалов для укрепления поверхностей входит три представителя — геосетка, геоматы и георешетка (или геосоты).

Геосетка 3D представляет собой трехмерный сетчатый материал, который производится из пластмасс или из текстильного сырья (нити или ровинги). Высота ячеек у геосетки не превышает 5 мм, поэтому она способна удерживать только частицы плодородного грунта, в который засеваются семена растений для создания естественного покрова склона. С течением времени растительный слой берет на себя функции защитного и эффективно борется с эрозией и оползнями. Частицы земли прочно удерживаются в ячейках сетки, что способствует росту растений и снижению ползучести склонов.

Один из видов геосетки — геосетка GP — предназначен для поверхностного укрепления, защиты от эрозии и оползней. Преимущество геосетки перед геоматами, о которых мы расскажем чуть ниже, — большая длина намотки в рулоне, что позволяет укреплять склон без разрывов от его вершины до основания. Очень часто геосетки можно увидеть в оформлении откосов искусственных насыпных сооружений или природных склонов возле автомобильных и железных дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов, также они применяются для армирования и стабилизации строительных конструкций и разделения щебня и песка.

Геомат — это трехмерный геосинтетический материал, состоящий из нескольких слоев полипропиленовых экструдированных решеток, наложенных друг на друга и связанных с помощью полипропиленовой нити термическим способом. Геоматы обычно используются для того, чтобы защитить грунт от эрозии, закрепить на склоне корни трав, деревьев или небольших растений, а также в строительстве и гидротехнике. Корни, со временем вплетаясь между волокнами геомата GP, укрепляют его и создают на откосе прочное и надежное покрытие. За счет своей структуры геоматы удерживают частички грунта более эффективно, чем геосетка, и создают практически идеальные условия для прорастания корней растений.

Для придания прочности на разрыв геоматы иногда сочетают с геосеткой или геотекстилем. Такие конструкции используют на склонах с выраженной крутизной или на часто эксплуатируемых откосах. Геоматы способны защитить от гидроэрозии, выветривания, размытия и разрушения, укрепить берега. При этом склон с использованием геомата со временем начинает выглядеть очень естественно, вписываясь в окружающий ландшафт, поэтому дизайнеры часто используют геоматы для реализации своих решений — например, обращаются к ним для создания зеленой кровли.

Георешетка — еще одна разновидность модульного геосинтетического материала с сотовой структурой. Георешетки широко используются для укладки дорожного покрытия, в том числе взлетно-посадочных полос аэродромов, железных дорог, полигонов утилизации ТБО, а также на гидротехнических сооружениях, объектах промышленного и гражданского строительства и в ландшафтном дизайне. В основном они применяются для:

1. укрепления склонов;
2. предупреждения деформаций грунта и его сползания;
3. обеспечения хорошего дренажа в защищаемой поверхности;
4. фиксации и разделения песка и щебня на склоне или откосе;
5. защиты дорожного покрытия от проседания и образования неровностей;
6. повышения несущей способности дорожного покрытия;
7. обеспечения экологической безопасности.

Георешетки могут быть одноосными и двухосными. На финальном этапе производства георешетку растягивают, ориентируя определенным образом молекулы материала. Решетка, растянутая только в одном — продольном — направлении, называется одноосной и имеет прямоугольные ячейки. Если решетка растянута сразу в двух направлениях, то она называется двуосной, а ее ячейки имеют квадратную форму.

Кроме того, георешетки делятся на плоские и объемные. И плоские, и объемные решетки не подвержены гниению и воздействию кислот, обладают высокой прочностью.

Плоская (двухмерная) георешетка также называется геосеткой. Она изготавливается из полиэфира и представляет собой геометрически правильную паутину из толстых полимерных полос с силовыми утолщениями в местах пересечения для дополнительного усиления и лучшего сцепления с грунтом. Георешетки такого типа применяются практически во всех сферах и отраслях строительства и ландшафтного дизайна. Чрезвычайно востребованы они и при строительстве дорожных покрытий: их применение позволяет снизить затраты на материалы, значительно уменьшая расход.

По материалу изготовления плоские георешетки делятся на несколько видов:

1. Стекловолоконные георешетки. Основная область применения стекловолоконных георешеток — это армирование слоев асфальтобетонного покрытия для уменьшения трещин и ослабления климатических воздействий.
2. Базальтовые георешетки применяют для укрепления дорожного асфальтового покрытия и армирования кирпичной кладки при строительных работах.
3. Полиэфирные георешетки используются для укрепления сыпучих нестабильных грунтов — песка или щебня. Полиэфирные георешетки с подложкой, в частности георешетка Hatelit, активно используются для армирования слоев дорожного асфальтового покрытия.
4. Полипропиленовые решетки способны стабилизировать и укрепить грунты с невысокой несущей способностью.
5. Полиэтиленовые применяются для укрепления каменных стенок и грунтов с крайне низкой несущей способностью.
6. Поливиниалкогольные решетки, изготовленные с помощью современных технологий, могут быть удлинены на 3–5% по сравнению с другими видами.

Объемные георешетки, или геосоты, изготавливаются из полимерных HDPE полос, которые скрепляются между собой сварными прерывистыми швами в шахматном порядке с помощью ультразвуковой или термической сварки. В некоторых случаях ячейки соединяются химическим путем или с использованием ткацких технологий. Стенки объемной георешетки используются для армирования грунтов, защиты и укрепления откосов, фиксации дорожного полотна через усиление сцепления с крупнозернистыми материалами и улучшения дренажа почвы.

Существенным преимуществом объемных георешеток является то, что наполнитель при укладке может быть практически любым — от грунта до щебня различных фракций или бетона. В зависимости от объекта толщина и высота соты будут различаться. Эксплуатироваться геосоты могут в широких диапазонах температур — от –60°С до +55°С, под воздействием ультрафиолета и в условиях контакта с водой, грунтом и так далее. Срок использования георешетки — не менее 50 лет.

Чаще всего объемные георешетки используют для армирования рыхлого грунта, защиты откосов от эрозии, возведения подпорных сооружений, укрепления русла, канала или берега водоема и создания дренажных систем. Практически все откосы мостов, железнодорожных насыпей или временных дорожек сегодня укреплены именно с помощью объемных георешеток. Также их используют в ландшафтных работах по озеленению газонов, клумб, автостоянок.

Объемные георешетки GP подразделяются на два вида: с перфорацией и без нее. Первые используются для проектов с повышенным водоотведением, так как в сотах по всей площади присутствуют отверстия, благодаря которым георешетка становится водопроницаемой, а вторые применяются для фиксации дорожного полотна и в ландшафтном дизайне.

Но чтобы георешетки GP могли выполнять свою функцию, совместно с ними обязательно используются дополнительные материалы — анкеры и геотекстиль.

Анкер для крепления георешетки — это стержень П- или Г-образной формы, притягивающий материал к грунту и обеспечивающий его правильное растяжение и фиксацию. Анкеры могут быть стальными, диаметром от 6 мм и длиной 50–120 см. Такие анкеры очень прочные и обычно используются при монтаже георешетки на сложных грунтах, но у них есть существенный недостаток — подверженность коррозии. Пластиковые анкеры коррозии не боятся, они достаточно легкие, но хрупкие и чувствительны к низким температурам. А вот композитные анкеры, изготовленные из стеклопластика, очень прочные, легкие и практически не подвержены никаким отрицательным воздействиям.

Что касается геотекстиля, то это рулонный геосинтетический материал, который изготавливается из полимерных волокон или мононити путем их механического или термического скрепления. Он используется для дополнительного укрепления склонов перед укладкой георешетки. Например, в случае если из склона сочится вода, геотекстиль не позволит ей размыть верхние слои грунта, распределив по своей поверхности и направив вниз по склону. Также геотекстиль используется для предотвращения смешивания сыпучих материалов из разных слоев — если георешетку, заполненную щебнем или черноземом, поместить на песчаный склон без геоткани, песок очень быстро уничтожит слой чернозема или, наоборот, вымоется из-под щебня. Геотекстиль помогает этого избежать. Кроме того, при строительстве дорог геоткань препятствует уходу щебня в дорожное основание.

6 неоспоримых преимуществ объемных георешеток

Объемные георешетки очень просты в монтаже — для их установки не требуется дополнительная техника, и при наличии определенных навыков даже неспециалист сможет самостоятельно установить георешетку. Кроме этого, объемные решетки обладают рядом других преимуществ.

1. Выгодная цена за 1 м². Средняя стоимости георешетки за 1 м² составляет от 54 до 350 рублей. Цена зависит от высоты и размера ячеек, наличия перфорации, толщины ленты. Также георешетки сокращают количество других материалов — например, если использовать их при строительстве дорог, то щебня необходимо в два раза меньше.
2. Длительный период эксплуатации. Срок службы георешетки GP достигает 50 лет, а в некоторых случаях превышает эту цифру. При этом не потребуется производить дополнительные работы по укреплению объекта, а сама решетка не нуждается в ремонте на протяжении всего срока службы.
3. Устойчивость перед коррозией и иными воздействиями окружающей среды. Георешетка невосприимчива к воздействию влаги, солей, кислотных и щелочных растворов, а также устойчива к образованию грибков и плесени или воздействию микроорганизмов.
4. Экологичность. Георешетки не выделяют вредных веществ, они нетоксичны и не наносят вреда окружающей среде.
5. Высокая несущая способность. Решетка способна выдерживать колоссальные нагрузки без деформации и разрушения.
6. Небольшой вес. Модули компактно складываются, поэтому их достаточно легко перемещать и удобно хранить.

Последний пункт напрямую влияет на процесс монтажа, о котором мы расскажем более подробно.

Устройство георешетки на откосах: укладка и монтаж

Перед монтажом георешетки необходимо провести подготовительные работы на откосе, убрать мусор, опавшие листья и определится с планом укладки. Существует два способа — поперечный (от откоса к центру) и продольный (параллельно откосу), от выбора конкретного зависит и метод укладки.

Затем можно приступать непосредственно к монтажным работам:

1. В верхней и нижней частях откоса устраиваем траншею размером 0,8 × 3 метра для закрепления георешетки, а по верхней линии монтажа забиваем анкеры — на некотором расстоянии друг от друга в зависимости от типа решетки. Для создания защитного слоя и разделения слоев наполнителя и основания используйте геоткань.
2. Распаковываем и растягиваем георешетку, а затем закрепляем каждую ячейку крайнего ряда на соответствующий ей анкер по верхнему краю откоса. Концы смежных модулей нужно выровнять и скрепить между собой анкерами и специальным степлером. На квадратный метр георешетки рекомендуется использовать три–четыре анкера, расположенных в шахматном порядке. Все поверхности смежных окончаний обязательно должны находиться на одном уровне.
3. Закрепляем край решетки в траншее в нижней части откоса с запуском и засыпанием.
4. После окончания установки проверьте правильность натяжения сетки и ровность поверхности — георешетка должна плотно прилегать к грунту, наличие неровностей не допускается.
5. Заполняем ячейки. Обычно это делается с помощью экскаватора с обратной лопатой или фронтального погрузчика, но при небольшой площади заполнять решетку можно вручную. Процесс заполнения имеет некоторые нюансы. Во-первых, непосредственно перед заполнением стоит проверить каждую ячейку на полное растяжение. Во-вторых, нельзя загружать наполнитель с высоты более метра. Если используется сетка с размером ячейки 40 см, то высота должна быть еще меньше — не более 60 см. В-третьих, начинать заполнение следует с боровка, постепенно переходя к подошве. В-четвертых, насыпать материал нужно с избытком, поскольку после засыпки его потребуется уплотнить. В-пятых, заполнение должно производиться на 5 см выше высоты ячейки при использовании грунта и на 2,5 см — при использовании минеральных материалов.
6. Уплотнение заполнителя может производиться любым доступным способом, главное — поддержание постоянной влажности для быстрого уплотнения.

При соблюдении всех правил установки георешетка прослужит длительный срок без поломок и необходимости ремонта. Для повышения надежности очень важно правильно выбрать решетку — качество в этом случае должно являться решающим фактором.