OJAČANJE TLA

Geosintetici u građevinarstvu

ASISTENT Marija Petrović

NASTAVNIK dr Dragan Arizanović

2017

GraĎevinski fakultet Univerziteta u Beogradu

Katedra za upravljanje projektima

Tehnologija graĎenja I

OJAČANJE TLA

OJAČANJE TLA

Tlo zasićeno vodom sa

dodatko geo mreže(levo)

i bez dodataka (desno)

OJAČANJE TLA

Ojačanje tla može se izvesti kao privremeni zahvat ili mera kod kojih efekti

poboljšanja traju relativno kratko ili kao trajno tehničko rešenje čiji efekti traju duži

vremenski period. Osnovni koncepti poboljšanja svojstava tla su:

• dreniranje,

• zbijanje,

• injektiranje,

• stabilizacija i armiranje

Ojačanje tla možemo podeliti na sledeći način:

• mehanička poboljšanja i stabilizacija, povećanje gustine (dinamičko zbijanje,

miniranje, stupovi od kamena )

• hemijsko i fizičko poboljšanje (dubinsko mešanje, injektiranje tla, mlazno

injektiranje )

• armiranje tla (poboljšanje umetanjem elemenata ili proizvoda u tlo –

• geosintetici, sidra)

• hidrauličko poboljšanje (snižavanje nivoa podzemne vode)

Geotehika i geosintetici

DESET KILOGRAMA KAMENA STAVLJENOG NA DESET

KILOGRAMA BLATA REZULTIRA SA DVADESET

KILOGRAMA BLATA (Giroud)

NAČINI PODELE

VRSTE...

• Geotekstili

• Gemreže

• Geomembrane

• Geosaća

• Gabioni

• Georešetka

• Drugi kompozitni materijali....

ГЕОТЕКСТИЛИ ...било који пропусни, текстилни материјал који се користи у садејству са земљаним материјалом како би му се побољшале карактеристике, амортизовале аномалије и санирала постојећа оштећења.

Геотекстил је свестрани материјал које се успешно користи у преко 80 различитих области. Области примене где геотекстили имају најупечатљивију улогу су као :

1. Једнослојни или вишеслојни филтер

2. Сепаратори

3. Арматуара (ојачање)

4. Дренажни материјал

5. Заштита (од ерозије, у лучким заливима - геотекстилне цеви, речних и морских падина - геоконтејнери)

6. Материјал за паковање

ГЕОТЕКСТИЛИ

ГЕОТЕКСТИЛИ

MEHANIČKE KARAKTERISTIKE

GEOTEKSTILI - UGRADNJA

GEOTEKSTILI - UGRADNJA

СПАЈАЊЕ ГЕОТЕКСТИЛА

Поступак спајања се може вршити механичким, термичким или хемијским путем.

GEOMREŽE

GEOMREŽE

ГЕОМРЕЖЕ

Геомреже представљају полимерни материјал мрежасте конфугурације

са отворима знатно већих димензијама у односу на димензије

компоненталних материјала. Најзначајнија особина ових геосинтетика

јесте висока затезна чврстоћа која им обезбеђује доминантну улогу у

процесима армирања тла. Основна градивна компонента геомрежа јесу

полимери који се одликују високим механичким перформансама и

великом отпорношћу на топлотне утицаје.

• Једноосне

• Двоосне

• Троосне

ГЕОМРЕЖЕ

Најчешћу употребу геомреже су оствариле у нискоградњи, тј. при

изграњи коловозне конструције путева. Осим тога, геомреже могу наћи

своју улогу и при изградњи железничких пруга, аеродромских писти и

др. Ништа мања примена није при изграњи градских тргова,

паркиралишта, свуда где је потребно додатно осигурати и ојачати

постојеће тло. Крутост система армираног геомрежама се постиже

укљештењем зрна материјала у окца. Ефекат је следећи: услед

примене пластичне арматуре долази до распростирања оптерећења

само у уској зони дејства силе. Осим примене геомреже у изградњи,

могућа је примена и при реконструкцији и санацији објеката.

Geomreže

ГЕОСИНТЕТИЧКЕ БАРИЈЕРЕ

ГЕОСИНТЕТИЧКЕ БАРИЈЕРЕ

Геосинтетичке баријере представљају материјал мале пропсуности,

који се употребљава у грађевинарству како би се спречио проток

флуида и гасова кроз конструкцију. Геосинтетичке баријере могу бити

израђене од једне врсте геосинтетика или као комбинација два

материјала - геокомпозити. У зависности од врсте материјала који се

користи разликујемо три врсте геосинтетичких баријера:

• Полимерне геосинтетичке баријере (геомембране )

• Глинене геосинтетичке баријере (бентонитни теписи)

• Битуменске геосинтетичке баријере (композитни материјал са

малом применом у пракси.)

ГЕОМЕМБРАНЕ

ГЕОМЕМБРАНЕ

Gеомембране представљају геосинтетичке баријере у основи

израђене од разних полимерних материјала (PEHD, PELD, PVC).

Основна функција ових синтетика јесте спречавање протока флуида и

гасова кроз конструкцију у коју се инплементирају. Карактеристике које

геоемебрана треба да испуњава дефинисане су различитим

правилницима, као нпр. правилником који је израдио амерички

Geosynthetic Research Institute (GRI) Test method GM 13 “Test Methods,

TestProperties and Testing Frequency for High Density Polyethylene

(HDPE) Smooth and Textured Geomembranes.

ГЕОМЕМБРАНЕ

Производња геомембрана је процес који се мора спроводити у

фабрикама, машинским путем, технологијом екструдирања. Постројење

се састоји од низа профилисаних ваљака чији међусобни размак

дефинише дебљину мембране.

ГЕОМЕМБРАНЕ

Геомембране могу бити једнослојне или вишеслојне, што у многоме утиче на

карактеристике таквог материјала. У зависности од потреба, геомембране могу

имати глатку, храпаву или профилисану површину. Избором површине

материјала не утиче се на механичке каратеристике истог већ само на силе

трења на контакту између тла и геомембране. Геомембране са храпавом и

профилисаном површином имају јаче силе трења са подлогом, што значајно

утиче, не само на функцију таквог материјала у конструкцији већ и на уградњу

такве фолије.

СПАЈАЊЕ ГЕОМЕМБРАНЕ

БЕНТОНИТНИ ТЕПИСИ

Бентонирни теписи представљају полукомпозитни материјал геотекстилне

индустрије. Други назив за ове материјале је глинена геосинтетичка

баријера. По америчким стандардима (ASTM D 4439 – 97a) бентонитни

теписи се дефинишу као фабрички произведене хидрауличке баријере које

се састоје од глине учвршћене на један или два краја геосинтетичким

материјалом.

БИТУМЕНСКЕ ГЕОМЕМБРАНЕ

Битуменске геомембране су врста геосинтетичких баријера који имају

значајна водонепропусна својства. Као и бентонитни теписи и битуменске

геомембране предствљају вишекомпозитни материјал. Начин производње

је ливење мешавине. У састав мешавине улазе: битумен, пластомерни и

еластомерни полимери и минерални пуниоци. Ова мешавина се излива

преко слоја за ојачање. Као слој за ојачање могу се појавити ткани и

неткани геосинтетици, стаклени воали, геомембране итд. Након процеса

изливања врши се хлађење добијеног материјала, а затим увијање у

ролне (на тај начин се врши дистребуција).

ГЕОСАЋА

Геосаћа представљају геосинтетички материјал који се састоји од саћасте

испуне направљене од полимера високих перформанси пре свега у

механичком смислу. Настају тако што се врши ултразвучно заваривање трака

полиетилена високих густина. Геосаћа представљају материјал

тродимензионалне структуре, чија је основна карактеристика да се саћасте

ћелије испуне земљаним материјалом и на тај начин повећа крутост

конструкције. Геосаћа испуњена земљаним материјалом делују као крута

простирка која најефикасније врши дистребуцију вертикалног оптерећења до

чврстих и стабилних слојева тла. Материјали којима се могу испунити ћелије

(спремници), осим земљаног, могу бити разни бетони, кохерентни и

некохерентни зрнасти материјали.

ГЕОСАЋА

ГЕОСАЋА

ГАБИОНИ

ГАБИОНСКЕ МРЕЖЕ

• Габиони представљају кошаре начињене од челичне

шестоугаоне мреже које су испуњене каменом или неким другим

материјалом (дрво)

ФУНКЦИЈЕ ГЕОСИНТЕТИКА

Раздвајање представља спречавање мешања два материјала чија се својства

разликују како би се очувала целовитост и функционалност сваког од њих.

Основни задатак геосинтетика, који се користе за процесе раздвајања,

представља спречавање крупних (квалитетних) зрна из насипа да продру у

темељно, меко тло и да се под утицајем порног притиска и површинског

оптерећења то тло “испумпава“ у простор међу зрнима. Као последица оваквих

дешавања међу материјалима долази до смањења чврстоће на смицање

(услед смањења силе трења) и повећања деформација таквог тла. Материјал

који ће се користити у сврху армирања мора спречити мешање материјала али

истовремено омогућити дренирање воде и њену адекватну евакуацију из

насипа. Уколико дође до мешања два разнородна тла, јасно је да

преовладавају карактеристике лошијег материјала.

Слика број 6.2: Шематски приказ геотекстила у функцији раздвајања (1- нормални

притисак воде, 2 - слој насутог материјала високих перформанси, 3 - слој

геотекстила за одваjање, 4 - слој меког тла, садржи велике количине прашкастих

честица)

ГЕОМРЕЖА У ФУНКЦИЈИ РАЗДРАВАЈАЊА

ЕФЕКТИ РАЗДВАЈАЊА НА ПРИМЕРУ КОЛОВОЗА

ФИЛТРЦИЈА

АРМИРАЊЕ

ДРЕНИРАЊЕ

ДРЕНИРАЊЕ

ЗАПТИВАЊЕ

ЗАШТИТА ОД ЕРОЗИЈЕ