APLICAŢIILE GEOTEXTILELOR

1. ÎMBUNĂTĂŢIREA SUBSOLULUI ŞI A FUNDAŢIILOR DRUMURILOR
2. AMPLIFICAREA PAVAJULUI
3. DRENAJUL SUBSOLULUI
4. PROTECŢIE CONTRA EROZIUNII
5. ZIDURI ŞI TALUZURI
6. AMENAJĂRI DE SIGURANŢĂ
7. ÎMPREJMUIRI ALE MÂLULUI ŞI PROTECŢIA PEISAJULUI
8. CĂI FERATE

1.ÎMBUNĂTĂŢIREA SUBSOLULUI ŞI A FUNDAŢIILOR DRUMURILOR

a) Domenii de aplicaţie
Atât geotextilele ţesute cât şi cele neţesute pot fi folosite în mod eficient la repararea / stabilizarea şoselelor naţionale primare, a drumurilor secundare, nepavate sau pavate (drumuri de acces, drumuri forestiere, drumuri de serviciu), a parcărilor, a curţilor industriale, etc.  Geotextilele îndeplinesc patru funcţii importante care măresc randamentul drumurilor: separare, filtrare, drenaj şi/sau consolidare. Tipul de geotextil pe care îl alegeţi depinde de funcţiile care sunt cerute pentru a stabiliza proiectul dumneavoastră.

b) Motivele proiectării (geotextilelor)
Cauza principală a deficienţelor în structura de pavare a drumurilor este contaminarea fundaţiei de pietriş şi pierderea care rezultă în ceea ce priveşte rezistenţa pietrişului. Când pietrişul este aşezat pe un sol slab, stratul inferior devine contaminat cu pământ. În timp, traficul puternic şi vibraţiile fac ca pietrişul de la baza pavării să penetreze în sol/pământ şi să cauzeze migrarea ascendentă a nămolului şi argilei. În locurile umede, traficul de construcţie provoacă pomparea pământului umed de la subsol în pietrişul acoperitor. Toate aceste condiţii reduc grosimea efectivă a pietrişului, distrugând suportul drumurilor şi diminuând randamentul şi viaţa acestora. S-a stabilit în mod clar că subsolurile drumurilor pot fi stabilizate eficient prin folosirea unei combinaţii între geotextile şi pietriş.

c) Avantaje
Un geotextil aşezat între subsol şi fundaţia de bază/sub-bază oferă numeroase avantaje, cum ar fi:

• Previne contaminarea straturilor de la sub-bază şi de la bază prin particule fine/material mărunt;
• Permite folosirea materialelor cu drenaj liber şi filtrare deschisă, mai eficiente din punct de vedere al structurii;
• Măreşte drenajul drumurilor;
• Reduce adâncimea excavării necesare pentru a îndepărta materialele necorespunzătore de la subsol;
• Reduce cerinţele de pregătire a locului;
• Salvează întreruperile cauzate de vreme, deoarece munca poate continua în majoritatea condiţiilor;
• Extinde viaţa structurii pavărilor;
• Previne deficienţele pavării;
• Reduce costurile de întreţinere şi reparaţie.

d) Aplicaţia de separare / stabilizare
Separarea este funcţia geotextilului de a preveni amestecul între pământul subsolului sau al fundaţiei de bază şi materialul de acoperire al pietrişului (sub-bază, bază, rambleu / îndiguire, etc.). Aceasta este funcţia cea mai importantă a geotextilului pentru drumuri, în special când se construieşte  pe soluri cu rezistenţă slabă sau moderată (CBR>3).
Când se întâlnesc soluri mai slabe (1<CBR<3) şi/sau condiţii de umezeală, se folosesc în general geotextile ţesute şi neţesute cu o rezistenţă mai mare pentru stabilizarea drumurilor. Aşadar, la fel de importante ca şi separarea, un geotextil pentru stabilizare ales corespunzător şi stratul de bază acoperitor cu drenaj liber pot îmbunătăţi filtrarea şi drenajul subsolului furnizând un mijloc de dispersie a presiunii hidrostatice cu exces de pori. La anumite instalări, geotextilul poate asigura şi consolidare.
Dacă condiţiile de stres asupra secţiunii de rambleu/îndiguire a pavajului cauzează deficienţe globale în ceea ce priveşte fundaţia subsolului sau stabilitatea (cum ar fi îndiguiri pe suprafeţe moi (CBR < 1%), atunci funcţia primară a geotextilui este consolidarea. Dacă este necesar, ar trebui realizate schiţe de consolidare specifice pentru locul respectiv folosind tehnici geotehnice standard. Geotextilul ţesut cu modul/coeficient ridicat de consolidare poate fi luat în considerare. Un geotextil de separare este deasemenea necesar sub orice geosintetic cu structură deschisă cum ar fi un geogril (geo-grilă) sau un geocell (geo-celulă) când este aşezat peste un sol moale.
După cum s-a demonstrat prin intermediul softurilor Construcţiilor de Drumuri şi Construcţiilor Civile, gotextilele pot mări durata medie de viaţă a pavajului şi pot elimina 30% sau mai mult din grosimea cerută a pietrişului la un drum nepavat sau altă suprafaţă nepavată cum ar fi de exemplu o curte de depozitare. Folosind metode flexibile de proiectare a pavajului, softul AASHTO permite de asemenea o reducere în grosime a secţiunii structurale a pavajelor şi/sau poate mări considerabil durata de viaţă a pavajului.

2. AMPLIFICAREA PAVAJULUI

a) Domenii de aplicaţie
Întreţinerea şi reînnoirea îmbrăcăminţii rutiere pentru drumurile naţionale, străzile din oraş, parcările, curţile de depozitare, pavajele aeroporturilor, sistemele cu membrană de la punţile pasarelelor etc.

b) Motivele de proiectare (a geotextilelor)
Un mare contribuitor la deteriorarea pavajului este apa de sub pavaje care înmoaie subsolul, ceea ce distruge capacitatea structurală a pavajului. Un pavaj cu o fundaţie care devine saturată  chiar şi 10% din timp, va avea doar 50% din viaţa unui pavaj la care fundaţia este ferită de apă. O mare parte din această apă intră la suprafaţa pavajului prin crăpături şi pori. Randamentul pe termen lung al unei suprafeţe recondiţionate a pavajului este determinat de următoarele fenomene: oboseală prin îndoire, îmbătrânire naturală, formarea jgheaburilor, uzură, fisurare indusă termic şi fisurare cu reflexie.

c) Avantaje
Când un produs geosintetic pentru stratul intermediar este aşezat între straturile pavajului, acest sistem al produsului devine o parte integrantă a secţiunii drumului, formând o barieră împotriva infiltrării apei şi absorbind tensiunile pentru a reduce fisurarea cu reflexie şi cea cauzată de oboseală a noului strat de la suprafaţă AC (răcire cu aer). Efectul produselor geosintetice pentru stratul intermediar în ceea ce priveşte durabilitatea noului pavaj şi a suprafeţelor de acoperire asfaltate este un mecanism complex determinat de o gamă de parametri: tipul produsului geosintetic, tipul amestecului şi grosimea betonului pentru asfalt, stratul de legătură, suprafaţa pavajului existent şi calitatea construcţiei de ansamblu. Nu este posibil să se evalueze randamentul produselor geosintetice pentru stratul intermediar luând în considerare  doar rezistenţa lor la rupere la tracţiune. Principalii factori care contribuie la o viaţă mai lungă a drumurilor sunt: funcţia de impermeabilizare a produsului pentru pavaj impregnat cu bitum, uniformitatea îmbunătăţită  considerabil a legăturii şi avantajele de întârziere a fisurării aparţinând stratului intermediar de absorbţie a tensiunilor.

3. DRENAJUL SUBSOLULUI

a) Domenii de aplicaţie
Geotextilele au înlocuit filtrele gradate pentru sol în ceea priveşte drenajul tuturor structurilor, incluzând subdrenurile, canalele de evacuare a apei, drenurile de intercepţie, drenurile pentru marginile pavajului, drenurile pentru ziduri şi baraje, drenurile de îndepărtare a substanţelor alcaline colectate/detectate, drenurile pentru terenurile de sport etc.

b) Motivele proiectării (geotextilelor)
Pentru eficienţă maximă, materialul filtrului trebuie să permită lichidelor să treacă prin geotextil în mijloacele de drenaj (sol granular şi/sau conductă perforată) datorită durabilităţii proiectării sistemului de drenaj. În acelaşi timp, materialul filtrului trebuie să reţină particulele fine de sol în amonte şi să le împiedice să migreze sau să curgă prin conducte în sistemul de drenaj. Selecţia unui material anume de filtrare poate fi realizată urmărind patru criterii de bază:

• Criteriul de reţinere: - orificiile materialului de filtrare trebuie să fie suficient de mici pentru a preveni migrarea excesivă a solului;
• Criteriul de permeabilitate: - materialul filtrului trebuie să fie suficient de permeabil pentru a permite lichidelor să treacă prin el fără o reducere semnificativă a fluxului;
• Criteriul de blocare: - materialul filtrului trebuie să aibă un număr semnificativ de orificii ale porilor, astfel încât dacă particule de sol blochează sau înfundă calea anumitor orificii, fluxul materialului de filtrare va fi mai mare decât permeabilitatea necesară a sistemului;
• Criteriul de supravieţuire: - materialul filtrului trebuie să prezinte o putere adecvată, rezistenţă chimică şi rezistenţă împotriva influenţelor din exterior necesare pentru a-l împiedica să se deterioreze în timpul instalării şi de-a lungul duratei de viaţă a proiectării sistemului de drenaj.

c) Avantaje
În comparaţie cu filtrele convenţionale pentru sol granular, geotextilele oferă avantaje conferind:

• filtru consistent şi continuu;
• excavare redusă;
• impact redus asupra mediului;
• construcţie simplificată, de o calitate mai bună;
• timp redus de construcţie;
• o reducere substanţială privind costurile materialelor.

Geotextilele permit deasemenea folosirea materialelor de bază calibrate liber, cu drenaj deschis, mult mai eficiente din punct de vedere structural.

4. PROTECŢIE CONTRA EROZIUNII

a) Domenii de aplicaţie
Geotextilele au înlocuit filtrele granulare gradate folosite sub anrocamente sau alte materiale de armătură. Aplicaţii tipice includ: canale de drenaj, linii ale ţărmului, râuri, protecţie a coastei, canale artificiale şi sisteme de protecţie contra eroziunii podurilor şi digurilor.

b) Motivele proiectării (geotextilelor)
Controlul efectiv privind eroziunea distructivă a liniilor ţărmului, a malurilor râurilor, a şanţurilor de drenaj şi a canalelor artificiale a ridicat întotdeauna probleme. Acest lucru se datorează nevoii pentru un strat exterior protectiv şi robust care să absoarbă energia valului şi a curentului, şi pentru un strat interior de protecţie, tradiţional sub forma unui filtru de concasare care să împiedice eroziunea solului de mal. Acest strat interior are de realizat un rol foarte dificil, deoarece el trebuie să îndeplinească două cerinţe, deseori opuse: să fie, pe de o parte destul de fin pentru a acţiona ca un filtru asupra solului de la mal, iar pe de altă parte, să fie destul de dur pentru a împiedica aparţia unei presiuni diferenţiale mari între mal şi nivelele exterioare de apă. Aceste probleme sunt depăşite cu ajutorul unui geotextil de filtrare proiectat corespunzător, instalat pentru a acoperi suprafaţa expusă a malului. Alegerea geotextilelor folosite la controlul eroziunii liniilor ţărmului necesită cunoaşterea mecanismelor de filtrare, a tensiunilor/solicitărilor de instalare şi a cerinţelor de durabilitate pe termen lung. Mecanismele de filtrare se vor baza pe gradaţia solului, pe caracteristicile mărimii porilor geotextilului şi pe condiţiile fluxului de apă. În timp ce criteriile de proiectare sunt bine stabilite pentru filtrele din geotextil, natura specială a aplicaţiilor privind controlul eroziunii trebuie luată cu grijă în consideraţie la alegerea geotextilului cel mai potrivit pentru condiţiile specifice ale locului respectiv. Relaţiile de proiectare (a geotextilui) sunt complicate datorită condiţiilor fluxului reversibil care există în aplicaţiile privind controlul eroziunii de coastă.

c) Avantaje
În comparaţie cu filtrele convenţionale pentru sol granular gradat, geotextilele oferă avantaje conferind:

• filtru consistent şi continuu;
• impact redus asupra mediului;
• construcţie simplificată, de calitate mai bună;
• timp redus pentru construcţie;
• o reducere substanţială privind costurile materialelor.

5. ZIDURI ŞI TALUZURI

a) Domenii de aplicaţie
Se folosesc pentru ziduri şi pante mai abrupte, pentru a maximiza spaţiile de construcţie utilizabile, lărgirea drumurilor, şantierele de construcţie, curţile de depozitare, pantele mai abrupte pline de pământ, reparaţiile privind alunecările de teren, etc. Geotextilele sunt folosite deasemenea pentru a consolida digurile de apărare şi fundaţiile pe sol moale.

b) Motivele proiectării (geotextilelor)
Zidurile şi taluzurile permit deţinătorilor de proprietăţi să sporească la maximum folosirea pământului lor. Zidurile şi taluzurile de pământ întărite cu geotextil prezintă nu numai o soluţie interesantă din punct de vedere tehnic pentru structuri de pământ susţinute, dar cel mai important, o alternativă economică faţă de zidurile şi taluzurile rigide din beton. Este o soluţie interesantă din punct de vedere tehnic deoarece sarcinile de probă aplicate la zidurile şi taluzurile de pământ întărite cu geotextil au demonstrat că sarcina de rupere este cu mult peste ceea ce permit metodologiile curente de proiectare.

c) Avantaje
În comparaţie cu metodele convenţionale, geotextilele ţesute oferă avantaje semnificative, cum ar fi:

• construcţie rapidă şi uşoară;
• capacitatea de a folosi pe şantier material pentru ramblee;
• o structură flexibliă cu o capacitate portantă foarte mare;
• o reducere substanţială de costuri în comparaţie cu zidurile şi taluzurile convenţionale de susţinere. Costuri mai mici decât un sistem de întărire a solului cu geogrid (geo-grilă).

6. AMENAJĂRI DE SIGURANŢĂ

a) Domenii de aplicaţie
Amenajări de siguranţă cum ar fi ramblee municipale şi riscante, îndiguiri, canale, rezervoare de apă, lagune de tratare a apelor reziduale, bazine de siguranţă pentru reziduuri, tunele, protecţii zilnice etc.

b) Motivele proiectării (geotextilelor)
Straturile intermediare cu geomembrană prezintă o grosime de la 20 la 100 ţoli. Straturile intermediare relativ subţiri pot fi deteriorate uşor, atât în timpul instalării sistemelor de etanşare, cât şi după terminarea construcţiei dacă nu există o protecţie mecanică corespunzătoare. De asemenea, degajă gaze şi lichide sub stratul intermediar în cadrul sistemelor de îndiguire pentru suprafaţă şi reziduuri care trebuie drenate. Proiectele de curăţire a îndiguirilor pentru suprafaţă şi reziduuri necesită geotextile cu proprietăţi fizice intransigente şi o calitate consistentă a produsului. În aplicaţiile privind mediul înconjurător, geotextilele trebuie să reţină aceste proprietăţi obligatorii când sunt expuse la medii dure din punct de vedere chimic.

c) Avantaje
Geotextilele formează o parte integrantă a sistemelor de siguranţă şi ele servesc la o varietate de aplicaţii privind mediul înconjurător, incluzând filtrarea sistemelor de colectare a lichidelor şi a gazului, protecţia straturilor intermediare/căptuşirii cu geomembrană împotriva deteriorării şi perforării şi consolidarea. Folosind un geotextil neţesut obţinut prin interţesere în combinaţie cu straturile intermediare, pericolul deteriorării sistemului de căptuşire (cu geomembrană) poate fi redus substanţial.

7. ÎMPREJMUIRI ALE MÂLULUI ŞI PROTECŢIA PEISAJULUI

a) Domenii de aplicaţie
Împrejmuirile mâlului sunt folosite pentru orice şantier de construcţie cu potenţial pentru scurgerea sedimentelor de pământ cauzate de precipitaţii abundente. Produsele pentru protecţia peisajului sunt folosite pentru controlul buruienilor şi pentru separare în aplicaţiile pentru prezervarea peisajului.

b) Motivele proiectării (geotextilelor)
Multe activităţi de construcţie deranjază vegetaţia, iar pământul de la suprafaţă este expus la pericolul de a fi îndepărtat de ploaie. Acest sediment contaminează adeseori suprafeţele înconjurătoare şi sfârşeşte prin a forma cursuri de apă, râuri şi lacuri, omorând peştii şi orice altă viaţă acvatică. Pentru a asigura reţinerea acestui sediment periculos, o barieră trebuie aşezată corespunzător pentru a controla scurgerea apei. Împrejmuirile cu geotextile ale mâlului au fost proiectate special pentru a îndeplini această sarcină.

c) Avantaje
Împrejmuirile temporare ale mâlului îndeplinesc o funcţie vitală pentru industria de construcţii şi oferă o protecţie a mediului înconjurător cu costuri minime. Cu rol de filtru, împrejmuirile mâlului pot ajuta la controlul scurgerii apei, reţinând particulele de nămol şi pemiţând apei curate să treacă prin material. Materialele folosite la împrejmuirile mâlului sunt făcute din fire sau fibre ţesute sau neţesute de polipropilenă care au fost tratate să reziste la degradarea cauzată de expunerea la soare. Pentru suprafeţele peisagistice, produsele neţesute pot controla buruienile în timp ce permit apei şi nutrienţilor să ajungă la rădăcina plantelor.

8. CĂI FERATE

a) Domenii de aplicaţie
Geotextilele sunt folosite în general dedesubtul balastului pentru liniile principale, liniile ferate secundare, liniile de tren cu tonaj mare, macazuri, puncte de încrucişare, căi de acces la poduri, aparate de frânare, etc. Geotextilele sunt folosite la construirea de căi ferate noi sau la reparaţia căilor ferate existente.

 b) Motivele proiectării (geotextilelor)
Menţinerea geometriei platformei căilor ferate este esenţială pentru funcţionarea eficientă a liniilor ferate. Particulele fine din subsol care pompează în balastul acoperitor pot crea o platformă neuniformă a căilor ferate, rezultând o potenţială serioasă deraiere. Natura specială a stabilizărilor platformei de cale ferată trebuie luată cu grijă în consideraţie atunci când se alege geotextilul potrivit pentru condiţiile respective. Proiectarea se complică prin condiţiile fluxului dinamic şi turbulent care există sub platformele căilor ferate. Condiţiile hidraulice dinamice impun deasemenea luarea în consideraţie a durabilităţii pe termen lung pentru abraziune, stabilitatea filtrului şi tensiunile/sarcinile de instalare.

c) Avantaje
Geotextilele pot îndeplini patru funcţii vitale pentru menţinerea randamentului platformei căilor ferate: separare, drenare, filtrare şi consolidare.
Ca şi separator, geotextilul menţine grosimea din proiect şi integritatea structurală a balastului platformei. Fără separare, grosimea balastului este redusă prin perforarea pietrişului în subsol. Ca şi dren şi filtru, geotextilul poate controla apa care intră prin balast. 
Apa de la suprafaţa de separaţie între balast şi subsol este expusă la solicitări din partea sarcinii dinamice a roţilor cauzând pomparea particulelor fine de pământ din subsol în balast. Ca şi întăritor, geotextilul poate să absoarbă efortul la tracţiune indus la baza balastului, ajutând astfel la o delimitare laterală. Geotextilele s-au dovedit a fi un mijloc eficient din punct de vedere al costurilor de a prelungi viaţa balastului, asigurând astfel integritatea structurală a geometriei platformei căilor ferate.