Геодрены

Значительную часть территории нашей страны занимает болотистая местность, нередко строительство приходится вести на переувлажнённых грунтах в качестве основания насыпи. В этих условиях на передний план выходит задача повышения несущей способности основания. Российские строители охотно перенимают мировой опыт и используют в своей практике самые передовые достижения, в число которых входит применение геодрен.

Что собой представляют и для чего нужны геодрены в дорожном строительстве

Геодрены – это плоский композиционный дренирующий материал (геокомпозит) с объемным внутренним сердечником в фильтрующей оболочке из нетканого геотекстиля. Высокая водопропускная способность в направлении плоскости полотна помогает ускорить консолидацию слабых водонасыщенных грунтов, то есть уплотнение основания за счет отвода воды. Продолжительность и стоимость работ с использованием геодрен существенно сокращается, повышается устойчивость основания. В случае строительства дорог на заболоченных участках геодрены играют первостепенную роль.

Дорожное строительство – основное, но не единственное направление использования материала. Геокомпозит может применяться для плоскостного или перехватывающего дренажа при сооружении иных объектов, расположенных на переувлажнённых грунтах.

По водопроницаемости геодрены превосходят дренажную гофротрубу и песчаную дрену. Это оптимальный выход из положения, если в районе строительства существует дефицит песка. В отличие от дрены из песка или дренажной трубы геодрены не заиливаются в текучем грунте.

Материал выпускается в виде полотна или ленты, толщина обычно составляет от 2 до 30 мм. Сердечник изготовлен из жесткой пластмассы или более мягкого и гибкого полимера. Фильтрующая оболочка с одной стороны может заменяться водонепроницаемой мембраной.

Существует два вида геодрен – горизонтальные и вертикальные (ленточные). Ключевой технической характеристикой геодрены, по которой выбирают марку материала, является показатель дренирующей способности.

Горизонтальные геодрены: разновидности, область и способ применения

Основная цель применения горизонтальных геодрен состоит в осушении грунтов при увеличенном притоке воды в плоскостных дренажах дорожных магистралей или откосных дренажах, а также создании дренирующих и капилляропрерывающих слоев в основании насыпей.

Роль дренажного сердечника геодрены играют геомат с прядями из полимерных мононитей, трехмерная георешетка с сотовой структурой, односторонняя или двухсторонняя профилированная мембрана, П-образные каналы. Сердечник сохраняет водопропускную способность при оказываемом вертикальном давлении.

Область применения горизонтальных геодрен:

• Дренаж основания под зданиями, автомобильными или железнодорожными магистралями
• Дренаж тыльной стороны подпорной стены и бетонной конструкции
• Дренирование грунта под полигонами ТБО
• Разделение потоков воды в разных уровнях
• Отвод воды из откоса насыпи

Технология применения горизонтальных геодрен не отличается от укладки других рулонных геосинтетических материалов, для проведения работ не нужна специальная строительная техника. Укладка производится горизонтально на выравнивающий слой из песка.

Монтаж начинается с подготовки основания. Рабочая площадка расчищается с учетом размера полосы отвода, затем производится разметка. На подготовленном основании настилают и закрепляют полотна. Поверх геокомпозитного материала в зависимости от вида выполняемых работ насыпают грунт или укладывают дорожное покрытие.

Перед отсыпкой грунта геодрены осматривают для проверки качества укладки. Засыпают и разравнивают грунт экскаватором или фронтальным погрузчиком методом «от себя». Заезд строительной техники на открытый материал не допускается. Рабочую платформу уплотняют виброкатком до получения требуемого коэффициента уплотнения.

Вертикальные ленточные геодрены: преимущества, область применения и монтаж

Идея консолидации слабых обводненных грунтов с помощью вертикальных ленточных геодрен зародилась в 1970-х годах в Голландии – стране, которой постоянно приходится отвоевывать сушу у моря. В определенных случаях эта технология предпочтительней и гораздо дешевле метода струйной цементации (jet grouting) или установки свай.

Низкая водопроницаемость слабых грунтов приводит к избыточному давлению воды в порах под действием веса земляного полотна, замедляет осадку насыпи и грозит потерей устойчивости основания, особенно при сжатых сроках строительства. Вертикальные геодрены отводят воду, отжимаемую из такого грунта под воздействием веса насыпи, время осадки сокращается с нескольких лет или даже десятилетий до полугода и менее.

Сфера применения вертикальных ленточных геодрен:

• Укрепление грунта основания под дорожными магистралями, взлетными полосами, жилыми районами, промышленными предприятиями
• Укрепление дамб и оснований портов
• Намыв территорий

Технология применения вертикальных геодрен в сравнении с горизонтальными выглядит несколько сложнее. Свернутая в катушку лента шириной 5–15 см устанавливается на Ститчере – навесном оборудовании гусеничного экскаватора, передвигающегося по отсыпанной рабочей платформе из песка. Конец ленты пропускается в обсадную трубу – мандрель, совершающую поступательные движения вверх-вниз, на выходе из трубы геодрена оборачивается вокруг анкера в виде плиты или стержня и снова заправляется в трубу.

Мандрель погружается в грунт методом статического вдавливания, пока не достигнет прочных слоев. Затем мандрель извлекается из грунта, а удерживаемая анкером геодрена остается в грунте. Выступающая над поверхностью лента обрезается с небольшим запасом (20 см.).

Вертикальные ленточные геодрены устанавливаются по всей площади основания насыпи на проектное расстояние друг от друга. Чем меньше расстояние между вертикальными геодренами, тем меньше время консолидации. В дальнейшем возводится насыпь по традиционной технологии с обязательным геотехническим мониторингом.

Геотехнический мониторинг включает следующие мероприятия:

1. Установка геодезических марок для наблюдения за величиной и темпом осадки.
2. Установка датчиков порового давления для исключения риска потери устойчивости основания («выпор»)
3. Результатом геотехнического мониторинга является Заключение о консолидации, позволяющее принять решение об обустройстве дорожной одежды

Геодрены – это высокоэффективная и финансово выгодная альтернатива традиционным дренажным системам. Зарекомендовавшая себя во всем мире инновационная технология позволяет поднять качество строительства на новый уровень. Компания «Гидрострой Инжиниринг», эксклюзивный стратегический партнер нидерландского подрядчика Cofra B.V., приглашает всех заинтересованных лиц к сотрудничеству.