Geomreže pod cesty
Častou požiadavkou pri zlepšovaní vlastností základových pôd je zvýšenie únosnosti podložia. Tento požiadavok možno jednoducho vyriešiť vytvorením kompozitnej vrstvy z kameniva a stabilizačnej geomreže. Takto skonštruovaná vrstva dokáže spojiť dobré vlastnosti oboch použitých materiálov a zabezpečuje dlhodobo vysokú kvalitu svojho povrchu.
K zlepšovaniu vlastností základových pôd patrí aj zlepšovanie správania vrstiev zemín alebo hornín ich vzájomným oddelením. Metóda separácie zemín, zvyčajne pomocou geotextílií, zabezpečuje, že si každá vrstva tak, ako bola navrhnutá a uložená, uchováva dlhodobo svoje pôvodné vlastnosti. U nás je táto metóda, na celospoločenskú škodu, značne opomínaná.
Zlepšovanie vlastností základových pôd patrí na väčšine stavieb medzi prvé úlohy staviteľa. Na riešenie sa tradične používajú metódy ako zásyp lomovým kameňom, vápenná alebo cementová, prípadne aj chemická stabilizácia. S príchodom geosyntetických výrobkov sa tradičné spôsoby rozšírili o novú možnosť – mechanickú stabilizáciu pomocou geomreží.
Čo je to mechanická stabilizácia
Pojmom mechanická stabilizácia sa rozumie fixovanie zŕn kameniva používaného na výstavbu ciest pomocou geomreží. Otvory geomreže umiestnenej do vrstvy kameniva pevne zvierajú jednotlivé zrná do nich zakliesnené tak, že vytvárajú mechanizmus zámku. Tento zámok nedovolí zrnu akýkoľvek, najmä vodorovný pohyb. Zároveň bráni pohybu ďalších priliehajúcich zŕn a efekt uzamknutia (označovaný aj ako efekt zazubenia) sa postupne prenáša na ďalšie a ďalšie zrná kameniva. S rastúcou vzdialenosťou od geomreže tento efekt pomaly slabne a pri bežne používanom kamenive vymizne vo vzdialenosti približne 30 cm od geomreže. Vďaka efektu vzájomného zazubenia (uzamknutia) medzi geomrežou a kamenivom odoláva systém geomrež–kameň zvislému zaťaženiu a zvyšuje únosnosť aj veľmi mäkkých podkladov tým, že obmedzuje vodorovný pohyb (posun) zŕn kameniva.
Pre lepšiu predstavu možno účinok uzamknutia demonštrovať na biliardových guliach. Vrstva gulí „uzamknutá“ do tuhého rámčeka je stabilizovaná, môžeme na ňu vrstviť ďalšie gule a dokonca na ne môžeme zhora tlačiť a zostava drží stále pohromade. Akonáhle rámček odstránime, systém sa rúca.
Zamieňame-li si v hlave gule za zrná kameniva a rámček za tuhú geomrež, dostávame mechanickú stabilizáciu v praxi.
Sprístupnenie staveniska na mäkkom teréne
Mechanická stabilizácia sa využíva najmä na prístup do mäkkých, často podmáčaných miest, ako sú rôzne polia a lúky v údoliach riek a potokov, kde pôdu tvoria mäkké náplavy. Niekedy je problém sa do takých miest vôbec dostať, nieto tam dopraviť potrebnú techniku. Takéto miesta je najprv potrebné sprístupniť a jedným z rýchlych a lacných spôsobov je použitie geomreže. Nasledujúci obrázok ukazuje, ako aj samotná geomrež umožní aspoň základný pohyb po veľmi mäkkom teréne.
V kombinácii s kamenivom je potom možné vybudovať prístupové komunikácie alebo pracovné plošiny, a to aj pre veľmi ťažké stroje. Najskôr sa pri sprístupňovaní staveniska rozvinie geomrež, a to ručne. Našťastie sú role tuhých geomreží vyrábané v takých rozmeroch, aby ich uniesol jeden až dvaja pracovníci
a mohli sa s nimi pohybovať aj v náročnom teréne. Následne sa z pevného okraja sype kamenivo tak, že ho automobil sype pred sebou, teda pri cúvaní, a pohybuje sa už po nasypanej vrstve. Sypané kamenivo priebežne upravuje buldozér alebo podobný stavebný mechanizmus. Hrúbka vrstvy kameniva a počet vrstiev geomreže sa prispôsobuje jednak stavu mäkkej pôdy, jednak hmotnosti mechanizácie, ktorá sa bude po takto vybudovanej ceste alebo plošine pohybovať.
Zníženie hrúbky alebo zvýšenie únosnosti ciest
Mechanická stabilizácia pomocou geomreží sa s výhodou využíva pri stavbe ciest všetkých druhov, ktoré sú konštruované z kameniva. Cesty, ktoré využívajú mechanickú stabilizáciu, môžu zlepšiť svoje vlastnosti dvoma spôsobmi:
Zlepšenie ciest pomocou mechanickej stabilizácie:
- Zníženie potrebnej hrúbky vrstiev kameniva v ceste
- Zvýšenie možného zaťaženia cesty
- Kombinácia zvýšenia zaťaženia a zníženia hrúbky kameniva
Je však potrebné mať na zreteli, že jednotlivé výhody sa vzájomne ovplyvňujú. Ak naplno využijeme výhodu zníženia potrebnej hrúbky, nemôžeme počítať s možnosťou vyššieho zaťaženia. A naopak, ak využijeme výhodu zvýšenia zaťaženia, budeme musieť zachovať pôvodnú hrúbku vrstiev kameniva. Jedna výhoda ide proti druhej. Kombinácia zvýšenia zaťaženia a zníženia hrúbky kameniva je kompromis, ktorý nevyužíva plný potenciál oboch výhod, ale pre mnohé stavby môže byť práve toto riešenie ideálne.
Zníženie potrebnej hrúbky kameniva
Efekt zníženia množstva potrebného kameniva na vybudovanie cesty je nutné vysvetliť. Najprv je potrebné objasniť pojem roznášací uhol. Ide o uhol, pod ktorým sa zaťaženie na povrchu vrstvy kameniva šíri do nižších vrstiev a do pôdy. Tento uhol závisí od kvality kameniva a obvykle sa uvažuje hodnota 40–45 stupňov. Testovaním a meraním sa zistilo, že vložením geomreže pod vrstvu kameniva sa mení správanie tejto vrstvy a vrstva mení svoje vlastnosti tak, ako by zodpovedalo roznášaciemu uhlu až 52 stupňov. Využitím tejto zmeny vlastností vrstvy môžeme dosiahnuť rovnaký tlak na spodnej strane vrstvy (rovnakú plochu, na ktorú sa zaťaženie roznáša) s menšou hrúbkou vrstvy, teda menšou spotrebou kameniva pri zachovaní únosnosti vrstvy (cesty).
Efekt zníženia potrebnej hrúbky kameniva môže stavebníkom ušetriť značné náklady na ťažbu, drvenie a dovoz kameniva, ako aj na množstvo výkopových prác pri budovaní plochy pre cestu. O uhlíkovej stope, ktorá je výrazne menšia, ani nehovoriac!
Zvýšenie únosnosti cesty
Princíp zvýšenia možného zaťaženia cesty oceníme vtedy, keď potrebujeme z technických, technologických alebo normových dôvodov cestu spevniť. Zvýšenie únosnosti povrchu takejto cesty je pritom pomocou geomreží veľmi jednoduché.
Doloženie účinku vloženia geomreže
Obvykle stačí umiestniť pod štrkovú vrstvu vhodnú geomrež. V prípade ciest na veľmi mäkkých pôdach je vhodné kombinovať geomrež so separačnou geotextíliou tak, že sa geotextília kladie pod geomrež. Toto riešenie zabezpečí, že:
- nedôjde k pretlačeniu zŕn kvalitného kameniva do mäkkej pôdy (čím by sa znehodnotilo),
- nedôjde k vtlačeniu pôdy do vrstvy kameniva (pôda neznehodnotí kamenivo a nezmení vlastnosti vrstvy),
- zrná kameniva sa oprú o štruktúru geomreže a okamžite spevnia vrstvu kameniva,
- pri prejazde vozidiel po vrstve kameniva sa nebudú vytvárať hlboké koľaje.
Toto riešenie je v porovnaní s predtým používanými spôsobmi veľmi rýchle a tiež lacné. Zvýšenie únosnosti cesty je tým vyššie, čím lepšie sa zrná kameniva opierajú o geomrež.
CITACE: tuhé monolitické geomreže so silnými rebrami prinášajú lepšie výsledky únosnosti než mäkké tkané geomreže
Zabezpečenie dlhodobej funkčnosti konštrukčných vrstiev ciest
Vloženie geomreže pod konštrukčnú vrstvu komunikácie je dlhodobé riešenie, ktoré bude slúžiť bez zmeny vlastností po dlhé roky. Oproti starším spôsobom spevnenia vozovkových vrstiev, ako sú napr. vápenná alebo cementová stabilizácia, si mechanická stabilizácia pomocou geomreží zachováva pôvodné hodnoty bez ohľadu na okolité podmienky.
Dôvody dlhodobej funkčnosti ciest spevnených pomocou mechanickej stabilizácie:
- Geomreže nestarnú – zachovávajú si svoje vlastnosti prakticky neobmedzene.
- Kamenivo nestarne – kameň vhodný na výstavbu vozoviek funguje prakticky neobmedzene.
- Geomreže ani kamenivo nie sú nijako ovplyvnené mrazom, dažďom, slnkom alebo inými vplyvmi počasia.
- Geomreže ani kamenivo nepodliehajú rozkladu pôsobením plesní, baktérií alebo vírusov.
- Geomreže ani kamenivo neovplyvňujú exhaláty ani úkapy bežných prevádzkových kvapalín vozidiel.
Ostatné technológie používané na spevnenie konštrukčných vrstiev ciest také stabilné vlastnosti nemajú.
Vzťah medzi otvorom v geomreži a veľkosťou zrna kameniva
Medzi veľkosťou zrna kameniva a veľkosťou otvoru geomreže by mal byť zachovaný určitý pomer. Je zrejmé, že ak geomrež s otvormi o veľkosti cca 4 cm zasypeme pieskom so zrnkami o priemere okolo 1 mm, nedôjde k zazubeniu a mechanizmus vytvárajúci mechanickú stabilizáciu nevznikne. Rovnako veľký kameň s rozmerom približne 20 cm sa nemôže zakliesniť do otvoru geomreže, a preto sa žiadny vzájomný mechanizmus nevytvorí – výsledok je rovnaký, ako keby k nemu vôbec nedošlo.
***
Dlhoročnou praxou a testovaním sa zistilo, že na zásyp geomreže je najvhodnejšie zmiešané kamenivo, ktoré obsahuje všetky veľkosti zŕn, pričom najväčšie zrná by mali byť asi o 50 % väčšie než je veľkosť otvorov v geomreži. V tuzemských podmienkach sa preto obvykle používa štrkodrť frakcie 0–63 mm.
Žiadna otázka nebola nájdená. Spýtajte sa ako prvý.