GEOSÜNTEETIDE KASUTAMISE JUHIS

Transcription

1 TEEHOIUTÖÖDE TEHNOLOOGOLISED JUHISED GEOSÜNTEETIDE KASUTAMISE JUHIS Knntatud Maanteeamet peadrektor a käskkrjaga nr MAANTEEAMET Tallnn 2006

2 Knntatud Maanteeamet peadrektor 29. detsembr a käskkrjaga nr 264 Eessõna Käesolev juhs on valmnud Maanteeamet ja TTÜ teedensttuud vahel a sõlmtud lepngu GEOSÜNTEETIDE KASUTAMISE JA MULDKEHA REMONDI PROJEKTEERIMISE JUHISTE KOOSTAMINE lõpparuande alusel. Teadustöö lõpparuande koostasd: 1. Prof. Andrus Aavk lepngu vastutav tätja; 2. Ülõplane Mads Padu geosünteetde kasutamne; 3. Emeertus Maano Koppel AASHTO katend arvutusmeetod. 2

3 SISUKORD LK GEOSÜNTEETIDE KASUTAMINE TEE MULDKEHA EHITAMISEL 4 1. GEOSÜNTEETIDE TOOTMINE JA FUNKTSIONAALSED OMADUSED Geosünteetde tootmne Geotekstld Geovõrgud Geomembraand Geosünteetdest toodetud materjald Geosünteetde funktsoond Fltreermne Eraldamne (separeermne) Tugevdamne (armeermne) Tasapnnalne vool Vedelku- võ gaastõke Geosünteetde omadused Geosünteetde omaduste jaotus ASTM alusel Geotekstlde omaduste jaotamne vastavalt kasutustngmustele Euroopa Standard alusel GEOSÜNTEEDI VALIK JA KASUTAMINE Muldesse sobva geotekstl valk eraldamseks ja fltreermseks 24 spetsfkatsoon-profl alusel Põhjamaade klassfkatsoonsüsteem Saksa geotekstlde klassfkatsoonsüsteem Pagalduspngete klassftseermne Tätematerjal ja koormuste klassde kombnatsoonl sobva geotekstl 28 spetsfkatsoonprofl ledmne 2.2. Geosünteetde kasutamne tugevdamseks Geosünteed arvutus slndrlsele lhkele Armeertud muldkeha kontroll tätematerjal lbsemsele Muldkeha vertkaalne deformatsoon Geosünteette kasutamne muldkeha dreenmseks ja fltreermseks Geotekstl ummstuskndlus Geotekstl veeläblaskvus (fltratsoonmoodul) Geosünteetde pagaldamne mulde ehtamsel AASHTO KATENDI ARVUTUSMEETOD AASHTO projekteermsmeetod geovõrgu kasutamsel KOKKUVÕTE 48 KASUTATUD INFORMATSIOONIALLIKAD 49 3

4 GEOSÜNTEETIDE KASUTAMINE TEE MULDKEHA EHITAMISEL Geosünteedd on Dr Jean Perre Groud välja mõeldud mõste kndlale materjalgruple. Tegemst on sünteetlste materjaldega, mda kasutatakse maa- ja vesehtstel. Nende kasutusprkonnast on tulnud ka materjalgruple eeslde geo, ms tähendab maa, pnnas [7]. Geosünteedd jagatakse: geotekstld, geovõrgud, geomembraand, geosünteetlsed savvahekhd ja geokomposdd. Käesoleval ajal normeervad Eests muldkeha projekteermst maanteede projekteermsnormd ja ehtamse kvalteet teehoutööde tehnolooganõuded. Üksk Eest normatvdokument e kästle geovõrkude, -tekstlde ja membraande kasutamse tehnoloogls aspekte mullete ehtamsel. Samas on Euroopa Lt kehtestanud terve rea nõuded geosünteetde omadustele ja kasutamstngmustele, ms on võetud võ võetakse lähajal kasutusele Eest Vabarg standardtena. Sen e ole Eests geosünteete mullete rajamsel kasutatud, mda on näha ebaühtlaselt vajunud ja pragunenud teekatendst. Kuna lähaastatel on oodata teede remond kägus uute mullete rajamst, olemasolevate mullete remont ja laendamst, ss osutub aktuaalseks vastavate juhste koostamne ernevate geosünteetde rakendamseks teedeehtuses. Geosünteedd võmaldavad vähendada ehtuskulusd ja rajada ted nõrkadele pnnastele. Käesolevas teadustöös kasutatakse mtmete ernevate autorte ja nsttutsoonde uurmstöd geosünteetdest nng nendest on välja toodud olulsemad sesukohad, ms ühtvad Eest regonaalsete erpärasustega ja käbel olevate teedeehtuslke põhtõdedega. 1. GEOSÜNTEETIDE TOOTMINE JA FUNKTSIONAALSED OMADUSED 1.1. Geosünteetde tootmne Geosünteete toodetakse enamast polümeerplastdest [7]: polüpropüleenst, polüestrst, polüetüleenst, polüvnüülst võ polüamdst. Polümeere on kasutatud vmased nelkümmend aastat, kud san e teata veel nendest toodetud geosünteetde omadus mõjutavad kõk tegured. Füüskals omadus mõjutavatest tegurtest on teadaolevad: otsene päkesevalgus (ultravolettkrgus); 4

5 kuumus (kuum asfalt on kõrgema temperatuurga, ku mõnede polümeerde sulamstemperatuur); madal temperatuur (väga madala temperatuur juures muutuvad polümeerd hapraks); ph-tase (vette võ vett ssaldavasse keskkonda pagaldatud polüestrd lagunevad kõrge ja polüamdd madala ph-taseme mõjul); tugevalt keemlne keskkond. Materjalde füüskals ja keemls omadus saab mõjutada, kasutades ernevad lsanded. Geosünteetdes kasutatavad polümeerd on enamast töödeldud stablseervate, oksüdeerms- ja ultravolettkrgusevastaste lsandtega, ms segatakse polümeerdele sulatusstaadums [3]. Peale keemlse omaduste parendamse saab geosünteetde omadus muuta ka mehaanlselt, valdes ernevad moodused sulanud polümeerst kudude formeermseks [3]. Konkreetse geosünteed valkul teatud konstruktsoon tuleb kndlast teada materjal, mllest on vastav geosünteet toodetud. Igal erneval geosünteed tootmseks kasutataval polümeerl on oma konkreetsed omadused, mda saab kasutada konstruktsoonle estatavate vastavate tehnlste nõuete tätmseks. Näteks savkate pnnaste armeermsel osutub kõge soodsamaks varandks geosünteet, ms on toodetud polüestrst, kuna antud polümeer omab head vastupdavust roomamsele. Tabels 1 on estatud enamkasutavate polümeerde omadused [14]. Tabel 1 Polümeerde omadused [14] Roomamskndlus Keemlne vastupdavus Stablsus ultravoletkrgusele Polüpropüleen Keskmne Väga hea Hea Polüetüleen Keskmne Väga hea Hea Polüester Kõrge Hea Keskmne Järelkult geosünteed valkul tuleb kontrollda sünteed tootmseks kasutatud polümeer sobvust ümbrtseva keskkonna tngmustega nng valda võmalkest varantdest parm Geotekstld Geotekstle jaotatakse nende tootmse tehnolooga järg kootud ja mtte kootud geotekstldeks. Kootud geotekstle toodetakse kangastelgedel. Nad omavad enamast srgjoonelst ülesehtust. Tootmsel pagaldatakse lõmelõngad kogu kanga pkkuses kndlate vahedega nng kanga kude lsatakse lõme vahele kndel arv kord sentmeetr kohta. Seega kanga kudumse korrapärasus on kontrolltud ja kanga struktuur ühtlane kogu materjal ulatuses [3]. Ernevad kanga kudum mustred võb ekssteerda lõpmatult palju, see e avalda mõju kanga tugevusomadustele [7]. Kootud tekstle toodetakse, kas peenkeseks lõgatud polümeerkle rbadest (lapkud) võ ss mono- ja multkudsetest ntdest (ümarad) (joons 1). Kootud tekstld on õhemad võrreldes mttekootud geotekstldega [6]. 5

6 Joons 1 Kootud geotekstld [22] Ndd e ole kootud geotekstldes enamast omavahel knntatud, mstõttu kootud tekstlde strukturaalne püsvus sõltub nende kudumsthedusest. Kanga kudumsthedus peab olema suur, et kasutada kogu kangas olevate kudude tugevusomadus nng tagada maksmaalne püsvus ersuunalstele pngetele. Kanga kudumsthedusest sõltuvad ntdevahelste avauste mõõtmed, mlledest omakorda sõltuvad geotekstl veejuhtmsvõme nng poorsus [14]. Kootud geotekstldel on kõrged tugevusomadused ja väke venvus. Kootud geotekstl omadus saab muuta eelpngestades kudumse ajal teatud kndlas suunas olevad nte. Kootud geotekstle kasutatakse enamast pnnaste ja kvmaterjalde armeermseks ja nende khtde eraldamseks, kuna nende veeläblaskvusomadused on pratud kudude theda kokkupakkmse tõttu kudums. Erandks on spetsaalne polüpropüleen kududest toodetud tekstl, kus mono- ja multkudsete ntde kasutamse tõttu on ert tõhusa pnnase- võ kvmaterjalosakeste (peenosste) knnpdamse võme juures saavutatud maksmaalne veeläblaskvus. Mttekootud geotekstld on üldjuhul paksemad ku kootud geotekstld. Nende tootmsprotsess algab samut kudude moodustamsega sulatatud polümeerdest. Kud kas lõgatakse staapelkududeks võ jäetakse pkkadeks elementaarntdeks. Staapelkud saadakse elementaarkudude lõkamsel 75 kun 150 mm pkkusteks osadeks, ms paktakse palldeks hlsemaks kasutamseks geotekstlde tootmsel. Geotekstl valmstamne algab polümeerst kudude moodustamsel tekknud pooltahkete elementaarkudude laotamsel ühtlaselt lkuvale lndle, moodustades snna vld taolse kh. Samut tomtakse ka staapelkududega. Vmaste puhul tuleb nende laht pakkmseks palldest läb va eelnev kraasmne. Tootmslndle laotatakse kud enamast suvalselt võ erandjuhtudel kndlasuunalselt ühtlase khna. N moodustub võrgustk, ms seotakse geotekstlks. Mttekootud geotekstld ernevad ükstesest nende tootmsel kasutatud sdumsvde järg. Enam levnud sdumsmeetodteks on kuum- võ nõeltöötlemne. Geotekstlde tootmsel nõeltöötlemsega surutakse kududest saadud võrgustkust läb palju ogals nõelu (heegelnõela põhmõte) ja selle protsess tulemusena seotakse kud omavahel 6

7 mehaanlselt (joons 2). Tekb paks vldtaolne materjal, ms ssaldab väga palju poore (poorsus > 90%) ja nõelade moodustatud avaus, mstõttu tal on väga head veejuhtmsomadused [6]. Joons 2 Nõeltöötlemsel geotekstlde tootmne ja töödeldud kud [20, 22] Kuumtöötlemsel kasutatakse kõrged temperatuure ja survet, et sduda kudude matt tekstlks (joons 3). Kududest tekknud võrgustk peab ssaldama er sulamstemperatuurdega polümeerkude, ms kuumade rullde vahel omavahel ldetakse. Kuumtöötlemsel saadud geotekstld on seega tunduvalt õhemad ku nõeltöötlemsega toodetud kangad, mstõttu nad on tavalselt halvemate fltreermsomadustega, aga suurema tõmbetugevusega [6]. Joons 3 Kuumtöödeldud mttekootud geotekstl kud [22] Lsaks eeltoodule kasutatakse mttekootud geotekstlde tootmsel ka keemlst sdumsmeetodt, kus kude sduv lmane (vagud) segatakse kudmat ssse. Mttekootud geotekstlde kombneertud sdumsmeetod korral kasutatakse tootmsel rohkem ku ühte eeltoodud meetodtest Geovõrgud Geovõrgud on sünteetlsed võrgutaolsed materjald, ms koosnevad omavahel seotud paralleelsetest lamedatest rbadest, mllede vahel olevad avaused peavad olema psavalt suured, 7

8 et tagada haakumne teda ümbrtseva pnnasega võ kvmaterjalga (kllustk vms). Geovõrkude peamne tööülesanne on teda ümbrtseva pnnase võ kvmaterjal armeermne. Tootmstehnoloogate järg jagunevad geovõrgud: presstud, kootud, keevtatud (sulatatud) ja kompostgeovõrkudeks (joons 4). Põhlsteks geovõrkude valmstamsel kasutatavateks polümeerdeks on polüetüleen ja polüpropüleen [18]. Joons 4 Presstud geovõrgud ja keevtatud ltekohtadega geovõrgud [22] Presstud geovõrgud toodetakse polümeer lehest, ms töötlemse kägus perforeertakse ja seejärel ventatakse er suundades, et parendada saadavava võrgu füüsls omadus. Tootmstehnoloogalt ja kasutuspõhmõttelt jagunevad presstud geovõrgud omakorda kahte kategoorasse: ühesuunalselt ja kahesuunalselt eelpngestatud materjald. Ühes suunas eelpngestatud geovõrke kasutatakse peamselt kohtades, kus on teada kndel pngete mõjumse suund, näteks tugsenad. Kahes suunas eelpngestatud geovõrkude peamseks kasutusalaks on näteks kattekhtde armeermne, kus hlsem pngete jaotus e ole n selgelt määratletav. Kootud geovõrgud valmstatakse polümeerkudude (enamast polüpropüleen võ polüester) kudumsel [18] Geomembraand Geomembraande tootmsel kasutatakse kahte põhlst meetodt: lameda lehe ekstrudeermne ehk pressmne; puhutud lehe ekstrudeermne. Geomembraande tootmsel lameda lehe ekstrudeermsmeetodl lgub sulatatud polümeermass mööda tgukonveert matrts, mllega presstakse surve all ühtlane kuum polümeer leht. Matrtsle järgnevad rulld, mda läbdes ühtlustatakse geomembraan omadus. Saadud materjal on lma voltmsjälgedeta, peegelsleda tekstuur ja ühtlaste tugevusomadustega (joons 5). 8

9 Joons 5 Lameda lehe ekstrudeermsmeetodl toodetud geomembraan [17] Geomembraande tootmsel puhutud lehe ekstrudeermsmeetodl puhutakse tgukonveerst tulev sulatatud polümeer ühtlase senaläbmõõduga membraanballoonks, ms edaspdses töötlemses lõkamse teel muudetakse leheks. Vmases etaps läbb toodetav materjal rullvaltsd, mllega ühtlustatakse tema omadus. Antud meetodl toodetud geomembraand on ebaühtlaste tugevusomadustega (membraan paksus vareerub 7-15%), seloomulkud on voltmsjäljed membraan pnnal (joons 6) [17]. Eeltoodud geomembraande tootmsvsde tulemusel saadakse sleda pnnafaktuurga materjald. Membraandele kareda pnnastruktuur andmseks kasutatakse kolme meetodt: Reljeef pressmne: reljeef presstakse geomembraan pnda ssse ja seetõttu on tegemst ühe ja sama materjalga, mllel on homogeensed omadused. Antud juhul on võmalk anda membraan mõlemale poolele ernev reljeef, et vähendada geomembraans tekkvad pnged. Lsakh peale phustamne: membraan peale phustatakse karestamseks mõnest muust materjalst lsakht. Tulemuseks on kareda pnnatekstuurga geomembraan. Koosekstrudeermsmeetod: koos põhlse membraankh materjalga surutakse (vmasele kareda pnna saamseks) matrts ka lsamaterjal kht, ms ssaldab gaas. Koheselt peale materjal matrtsst väljasurumst eraldub pealmsest khst gaas, tektades membraan pnnale kareda tekstuur. Antud meetod puhul on ohuks, et kuumast pnnamaterjalst eralduvad gaasd võvad kahjustada ka peamst membraankht. 9

10 Joons 6 Puhutud lehe ekstrudeermsmeetodl toodetud geomembraan [17] Geosünteetdest toodetud materjald Geotekstltorud ehk geotorud on kasutusel suure nskusessaldusega materjaldest (muda, süvendamse jäägd) vee eemaldamseks. Geotoru valmstamsel õmmeldakse üks võ enam hea tugevus- ja fltreermsomadustega kootud geotekstl kht mahut moodustamseks omavahel kokku. Mahut ehk geotoru tädetakse pumpamse teel veega küllastunud pnnasega. Tätmse ajal surutakse toru vee ja pnnase seguga rõhu alla. Survestatud ves väljub läb fltreerva kanga nng geotorudesse jäävad vad tahked ossed moodustades suure pnnasega tädetud mahut. Geotorudest väljavoolanud vee puhastamse vajadus sõltub kuvatatavast pnnasetüübst, enamast e ole ves reostunud ja ta lastakse tagas otse loodusesse, vastasel korral on vaja koguda saastunud ves nng rakendada lsapuhastamst. Geotorudest vee väljavoolamsel tätematerjal maht väheneb (kun 65%) nng seetõttu tuleb ned täendavalt täta pnnase lsapumpamsega, et kasutada kogu toru mahtu. Pnnaste thenemsel geotorudes kasvavad pnnaste nhketugevusomadused nng seega võb geotorus kuvatatud pnnas osutuda taaskasutatavaks geotehnlste ehtste rajamsel. Geotorude kasutamne muudab kasutuskõlbmatud veega küllastunud pnnased kasutamskõlblkuks tätepnnaseks. Tädetud geotorusd on võmalk kasutada näteks kaldakndlustuste, tammde ja lanemurdjate, ehtamsel. Geotorud võmaldavad ümber töödelda enamuse suure veessaldusega jääkmaterjaldest, ms tekvad süvendustöödel, kaevetöödel, reovee puhastamsel nng pabervabrkutes. Geotekstltorude kasutamsel saab vältda töömahukate settebassende rajamst, olles suure efektvsusega nng keskkonnasõralkud. [8, 9] 10

11 Geosünteetlsed savvahekhd on õhukesed geokompostmaterjald, ms ssaldavad looduslkku naatrumbetontsav pulbrt ja ühte võ enamat kht geosünteet. Nende tootmsel kasutatakse nõeltöödeldud mttekootud ja kootud geotekstle, ms on ühtlas ka toodetava materjal kandvaks osaks. Kangakhd, mllede vahele pagaldatakse betontpulber, seotakse omavahel kas õmblustega võ nõeltöötlemse teel. Geoteksl ülesandeks toodetavas materjals on fkseerda savosakesed omavahel ja tugevdada nõrka savkht [11]. Naatrumbetontsav on looduslk materjal, mda saadakse spetsaalsetest kaevandustest. Veega kokkupuutumsel seovad savosakesed endaga vee molekule, mlle tomel nad pasuvad kun kümme korda nng kleepuvad omavahel kokku, moodustades praktlselt vett mtte läb laskva kh. Geosünteetls savvahekhte kasutatakse vedelke ja gaasde lkumse takstamseks, ledes laaldast kasutust keskkonnaobjektde ehtamsel, kus on olulne vältda vedelke ja gaasde mbumst ümbrtsevasse keskkonda. Näteks prüglate ehtusel on võmalk sobva betontkanga kasutamsega asendada paks thendatud snsav kht (joons 7). Joons 7 Prügla põhja soleermne tradtsoonlse mtmekhlse geolooglse barjäärga ja geosünteetlse savvahekhga (savkangaga) [20] 1.2. Geosünteetde funktsoond Geosünteedd on laaldaselt kasutuses ernevates ehtussektortes: teede-, üld- ja keskkonnaehtuses. Geosünteetde põhlsteks kasutusfunktsoondeks on: fltreermne; separeermne ehk eraldamne; pnnaste tugevdamne ehk armeermne; tasapnnalne vool ehk dreenmne mööda oma pnda; 11

12 vedelku ja gaasde lkumse tõkestamne. Pagaldatuna tädavad geosünteedd enamast mtut eelnmetatud ülesannet korraga [6] Fltreermne Geotekstlde omadust võmaldada vedelkel vabalt voolata rst läb nende tasapnna, pdades knn tahked osakesed, nmetakse fltreermseks. Geotekstl ülesande antud funktsoon juures saab jagada kaheks: mehaanlne eraldamne ja hüdraullne fltreermne [14]. Fltreerms- ja eraldamsfunktsoonde tätmseks pagaldatakse geotekstl tavalselt pnnasekhtde vahele, rst pnnases esnevale veevoolu suunale. Ves ja vees olevad peenossed, ms on väksemad geotekstl poorava suurusest, voolavad läb, ülejäänud pnnaseosakeste lkumne läb geosünteed on aga takstatud [3]. Et flterkangas tädaks oma funktsoon normaalset pka aja jooksul, tuleb teda ümbrtsevad pnnased korralkult thendada. Sdumata ja thendamata pnnastes saavad peenossed vabalt koos veega lkuda. Psavalt väkese läbmõõduga pnnaseosakesed võvad koos voolava veega läb geotekstl pnnastest välja uhtuda, mlle tagajärjel flterkangast ümbrtsev pnnas võb vajuda, aga ka dreen ummstuda (joons 8) [14]. Joons 8 Dreen ummstumne thendamata pnnase tõttu [14] Enamlevnumaks kasutuspagaks fltr funktsoon tätvale geotekstlle on dreende ehtus, kus tekstl mässtakse dreentoru ümbrtseva jämedateralse hästfltreeruva tätematerjal ümber, takstamaks pnnase peenosste mbumst fltreeruva tätematerjal kht (joons 8). Antud juhul takstab geotekstl fltreeruva materjal poorde tätumst teda ümbrtseva pnnase peenfraktsoonga ja sältab kuvendussüsteem töövõme. Geotekstl võme juhtda vett e toh olla väksem ku pnnasel, mllesse ta pagaldatakse, sest konstruktsoon peab võmaldama vetel (ja gaasdel) vabalt lkuda, et e tekks märkmsväärset hüdrostaatlse rõhu muutust. Lsaks eeltoodule kasutatakse flterkangad veel: kaldaerosoon vältmseks, kus kaldakndlustuse alla pagaldatud flterkangas takstab pnnaseosakeste uhtumst veekogusse; 12

13 muldkehades koos eraldamse funktsoonga, võmaldades pnnasevee normaalse lkumse, hodes samas ära tätematerjal poorde tätumse veega koos lkuvate pnnase peenosstega nng tagades muldest väljuva vee normaalsed äravoolutngmused; süvendte nõlvade kndlustamseks, kus süvend kaevamse kägus läb lõgatud pnnasekhtdest välja voolava vee tõttu on suur pnnase ärauhtumse ehk erosoon oht; tädetud mulletest ja looduslkest nõlvadest väljuva pnnavee tulemusel tekkva erosoon katseks. Peamsed geotekstlde omadused, ms mõjutavad fltreermst on: seloomulk poorava suurus (EN ISO 12956), vee läblaskvus pnnaga rst suunal ehk permtvsus (EN ISO 11058) ja ummstuskndlus (ASTM D 5101). Samas on tähtsad ka materjal üldsed tugevusomadused, et vastu pdada pagalduspngetele ehtuse kägus ja pkaajalstele koormustele kogu projekteertud eluea jooksul [3]. Enamus geotekstl tüüpe sobvad fltratsoon funktsoon tätmseks. Fltreermseks sobvad n kootud ku ka mttekootud geotekstld. Peentest kududest (Ø<100μm) toodetud materjald on rohkem ummstusaldd, mstõttu tuleks fltreermseks valda jämedamatest kududest toodetud kangad. Erandks on lõgatud (kle)rbadest toodetud geoteksld, mda avasuuruse prognoosmatuse tõttu e soovtata kasutada [14] Eraldamne (separeermne) Eraldamse funktsoon juures on geosünteetde ülesandeks takstada ernevatel pnnasekhtdel omavahel seguneda (näteks aluspnnase ja kvmaterjal võ kahe erneva kvmaterjal kh segunemse vältmne) (joons 9). Joons 9 Geotekstl kasutamne separeermse eesmärgl väldb täte- ja aluspnnaste omavahelst segunemst [14] 13

14 Nõuded separeermsfunktsoon tätvatele geoteksldele on sarnased fltreermsfunktsoonga geotekstldele. Suuremad nõuded on vad punkttugevusele (EN 918), kuna eraldusfunktsoon tätmsel on geosünteedl suurem oht saada mehaanlselt vgastatud kvmaterjal pagaldamsel ja thendamsel. Nõrkade aluspnnaste ja suur teravaservals kve ssaldava kvmaterjal puhul osutub olulseks karakterstkuks ka separeervate geotekstlde venvus (EN ISO 10319). Thendamsel vajub osa kve pehmesse aluspnnasesse, tektades eraldavas geotekstls suur kontsentreertud pnged, mlle tulemusel võb geotekstl väkese venvuse juures tekkda selle purunemne [14]. Sobva geotekstl valkuks on soovtav kasutada kas põhjamaades levnud klassftseermssüsteem NorGeoSpec 2002 [13] võ ss Saksa geotekstl tugevusklasse GRK [16]. Teades konkreetses pagalduskohas olevad tngmus, kasutavate kvmaterjalde omadus ja hlsemad mõjuvad koormus, valtakse nende kombneermsel geotekstl spetsfkatsoonprofl, mlle alusel letakse toodetavate materjalde hulgast sobv. Kndlast e toh tähelepanuta jätta kasutatava kvmaterjal ja aluspnnaste dreenvad omadus. Nagu fltreermseks kasutatavate geotekstlde puhul on ka sn olulseks krteerumks nõue, et geotekstl võme vett juhtda e toh olla väksem ku pnnastel mllesse ta pagaldatakse. Normaalne veerežm peab säluma hüdrostaatlse rõhu kasvu vältmseks Tugevdamne (armeermne) Põhlselt kasutatakse geosünteete pnnaste tugevdamse otstarbel juhul, ku pnnas oma nõrkade tugevusomaduste tõttu se e suuda vastu võtta konstruktsoon enda koormusest tngtud võ ekspluateermsel tekkvad tõmbe- ja nhkepnged. Need kantakse pnnastelt geosünteedle üle tekkvate nake- (haardumne) ja hõõrdejõudude tomel. Kasutades pnnasetöödes armeermst on võmalk vältda lsakandekhtde ehtamst nng saada majanduslkku kasu mnmseerdes kandvate khtde paksust [1]. Muldkeha armeermst saab vaadelda ku tavalst nõlvapüsvuse juhtumt, kus koormuste korral, ms ületavad aluspnnaste kandevõme, tomub konstruktsoon deformeerumne mööda slndrlst lhkepnda. Seega on geosünteed peamseks ülesandeks võtta vastu koormustest tngtud nhkepnged vältmaks deformatsoonde teket (joons 10). Pnnaste tugevdamse funktsoon tätva sobva geosünteed valmsel e lähtuta anult tema vastupdamsest pagalduspngetele nng veejuhtmsomadustest, vad tuleb teha põhjalkud aluspnnase uurngud nng valda konkreetsesse stuatsoon sobv geosünteet. Projekteermse algstaadums tuleb uurda aluspnnaste omadus ja teha järeldused, kas ehtatav muldkeha: vajab permanentset tugevdamst, kuna nõrgad aluspnnased e suuda kunag hakata vastu võtma koormustest tngtud pnged; geosünteedga tugevdamne on ajutne, kun aluspnnased saavutavad mulde koormusest tngtud thenemsel se psava tugevuse tagamaks muldkeha stablsuse. 14

15 Joons 10 Geosünteedga (geotekstl võ -võrk) armeertud muldkeha [14] Enamlevnud on olukord, kus pnnased vajavad lsatugevdamst, kuna muldkeha rajamsel aluspnnase ülekoormamse tulemusena kasvanud poorvee rõhu tõttu on aluspnnase kandevõme märkmsväärselt vähenenud. Sellses olukorras on geosünteed ülesandeks vastu võta tekkvad pnged senkaua, kun poorvee rõhk normalseerub ja pnnas saab tagas oma tugevusomadused. Projekteermsel tuleb arvestada asjaoluga, et poorvee rõhk väljub muldkeha all olevatest pnnastest külgede kaudu nng seega läbb ta mulde servade all olevad väga suurte nhkepngetega alasd (joons 11), mlle tulemusel lga nõrkade geosünteetde kasutamne võb va kogu mulde (ebaühtlase) vajumsen [14]. Joons 11 Muldkeha tektatud koormusest tngtud vee kõrge poorrõhu väljumne aluspnnastest [14] 15

16 Armeermsfunktsoon tätval geosünteedl peab olema suur tõmbetugevus (EN ISO 10319) suhtelselt väkese venvuse juures vältmaks konstruktsoon hlsemat kujumuutust, aga ka head roomavus- (EN ISO 13431) nng vastupdavusnätajad (ENV ISO 12960, ENV ISO 13438, ENV 12447, EN 12225) seoses kasutatava geosünteed pkaajalse tööeaga. Eeltoodud omaduste loetelu ja praktlste nädete põhjal võb järeldada, et armeermseks e sob mttekootud geotekstld oma suurte venvusomaduste tõttu. Antud funktsoon juures leavad kasutust kootud geotekstld, sest nel on väkesed roomavus- ja venvusnätajad (joons 12). Üldjuhul aga kasutatakse kootud geotekstlde kall hnna tõttu geovõrke erald võ koos mttekootud geotektldega (joons 13). Sellses ltkonstruktsoons tädavad geosünteedd lsaks armeermsele ka fltreermse ja eraldamse funktsoone. Joons 12 Suure tugevusega geosünteet nõrga aluspnnase armeermseks [23] Joons 13 Geovõrk ja geokompost (võrk+tekstl) nõrga aluspnnase armeermseks [23] Geovõrgu ja kllustku koostöös tekb nn lukustatud struktuur, kus kllustkuterad tungvad võrgu avadesse ja lukustuvad seal. Lukustuv süsteem atab vähendada hlsemad nhkums ja tätematerjal laalvajumst. 16

17 Pnnase geovõrkudega armeermse põhlsed tulemused [23]: Khpaksuse vähendamne (vt p.1.3); Tööea pkendamne; Kandevõme suurendamne; Vajumte ernevuse ärahodmne; Lokaalsete nõrkade kohtade katmne; 17

18 Tühmke sllutamne Tasapnnalne vool Geosünteed omadust juhtda vett ja gaase mööda oma tasapnda vaadeldakse erald funktsoonna ja seda nmetatakse tasapnnalseks vooluks ehk dreenmseks mööda oma tasapnda. Ernevates stuatsoondes peab kasutatav materjal koguma rst oma tasapnnaga endasse sade- ja pnnaseveed nng juhtma need mööda oma tasapnda vastavatesse kogumskohtadesse võ, vastavalt ette nähtud funktsoonle, olema ka suutelne oma tasapnnas koguma ja juhtma gaase pnnastest välja (joons 14) [1]. Joons 14 Vedelke ja gaasde lkumne pnnastes [20] Tasapnnalse voolu funktsoon omavate geosünteetde kasutusaladeks on: Tasapnnalsed dreend pnnastest lgse vee välja juhtmseks, mlle tulemusena väheneb mulde pnnase koormamsel tekkv hüdrostaatlne rõhk ja paraneb kandevõme [3]. Vertkaaldreend thenems- võ vajumsprotsess krendamseks. Selleks pagaldatakse vastava seadmega pkad tahkujulsed dreend pnnasesse nng koormatakse vmane üle. Vertkaaldreend atavad vähendada kokkusurutud pnnastes tekkvat poorrõhku nng krendavad konsoldatsoonprotsess [1]. 18

19 Heade tasapnnalse voolu omadustega geosünteet pagaldatakse geomembraande vastu kontrollmaks pnnasevee taset nng ära juhtma membraan vastu kogunevad gaase [14]. Kasutades geotekstle dreendena, tuleks valda suhtelselt paks mttekootud materjal, mllel on head dreenvad omadused mööda oma tasapnda. Parema tasapnnalse voolu tagamseks on välja töötatud spetsaalsed geokompostmaterjald, ms koosnevad heade tasapnnalste veejuhtmsomadustega monokudsest südamkust ja vähemalt ühest separeerms- /fltreermsfunktsoon tätavast geotekstl khst (joons 15). Joons 15 Hea tasapnnalse voolu omadusega geokompostmaterjald [20] Projekteerdes drenaaźsüsteem, ms põhneb geosünteed tasapnnalsel voolul, on olulne peale tasapnnalse veevooluhulga (EN ISO 12985) nätaja jälgda ka selle materjal fltreerms- ja eraldusfunktsoondeks vajalkke omadus. Peamseks rskks on geosünteed pkemaajalse ekspluatatsoon kägus lmneda võv tekstl poorde ummstumne. Seetõttu kasutatakse geosünteetde tasapnnalst voolu enamast lühajalste rakenduste korral. Näteks hotakse ehtuse kägus kre pnnase koormamse juures ära pnnase poordes tekkva (vee võ gaas) rõhu kasv [3] Vedelku- võ gaastõke Keskkonnatundlkes prkondades ja kohtades, kus ehts võb tugevalt saastata ümbrtsevat loodust (näteks: prügmäed), tuleb kasutada ernevad vahended aluspnnaste nng põhjavee katsmseks. Vedelke ja gaasde mttesoovtud lkumse vältmseks kasutatakse geosünteetls materjale: geomembraane, geosünteetls savvahekhte, aga ka tavals geotekstle, mllede poord on tädetud vett mttejuhtva materjalga (näteks btuumenga) [15]. Geosünteete kasutatakse vedelkutõkkena ka puhtaveekogude rajamsel (joons 16). Sel juhul pole geosünteed vedelkutõkke nõuded n karmd, sest mõnngane puhta vee mbumne aluspnnastesse e kujuta endast ohtu keskkonnale ega ka veekogule (veekaod aurustumse teel on kndlast suuremad ku lekete kaudu) [14]. 19

20 Joons 16 Geomembraan vedelkutõkkena [20] Kasutades geomembraane vedelkkude võ gaasde lkumse takstamseks pnnasekhtde vahel, ms ssaldavad membraan kahjustada võvad suuremad teravad ossed, tuleb kasutusele võtta meetmed membraan katsemseks. Vedelkutõkkeks vajalku geomembraanst konstruktsoon rajamsel on tavalselt tarvs pagaldada lsaks ka geotekstl, mlle ülesandeks vastavalt stuatsoonle on: Tugevdamne vähendamaks geomembraanle mõjuvad koondatud pnged. Antud juhul oleks geotekstl ülesandeks võtta vastu pnnastelt üle kantavad tõmbepnged nng suuremate pnnaseosakeste poolt tektatud koondatud pnged, samas töötada ka ku polstrkht, vähendades väkeste ebatasasuste mõju geomembraanle. Dreenmne hodmaks vett mttejuhtva kh läheduses pnnasevee taset kontroll all. Snkohal kasutatakse geotekstl tasapnnalse voolu funktsoon juhtmaks geomembraan suruv ves ära dreendesse. Gaasde hajutamne heade tasapnnalse voolu omadustega geotekstle kasutatakse geomembraan vastu tekkvate gaaseraldste kogumseks ja väljajuhtmseks. Hõõrde parendamne vältmaks geomembraande pagaltnhkumst (näteks nõlvadel), pagaldatakse pnnase ja membraan vahele heade hõõrdeomadustega geotekstl [14]. Valmstades ette alused geomembraan pagaldamseks, tuleb pnnase ebatasasused va mnmumn, n et polstrna töötav ja membraan katsev geotekstl kht elmneerks allesjäävate konaruste mõju. Vedelku- võ gaastõkkekh shpärase nng korrektse funktsoneermse tagamseks e psa kõrvalasetsevate paande ülekattega pagaldamsest, vad paande ltekohad tuleb omavahel kokku keevtada võ sulatada Geosünteetde omadused Lkluse all olevate objektde ehtamsel kasutatavate geosünteetde kolm põhlst funktsoon on: fltreermne, 20

21 eraldamne, tugevdamne. Et leda toode, mllne sobb kõge paremn kndla eeltoodud funktsoon tätmseks, tuleb määratleda nende nõutavad tugevusomadused ja tehnlsed nõuded [19] Geosünteetde omaduste jaotus ASTM alusel ASTM (Amercan Socety of Testng and Materals) standard järg peavad geosünteedd omama kolme funktsonaalset omadust [6]: Tugevus - geosünteedd peavad vastu pdama pagaldamsel tekkvatele pngetele; Funktsoneermne - peavad funktsoneerma vastavalt projekteertule kogu töötamsea jooksul; Vastupdavus - peavad funktsoneerma objekt keskkonnas kun projekteertud töötamsea lõpun. Tugevusomaduste alla lgtatakse: pnnaühku mass - materjal mass; paksus - mõõdetakse kndla surve all, mõõtes rst materjalga; katketõmbetugevus ja -venvus - kndla lausega materjalrba kudude purunemstugevus, venvus on proov esalgse pkkuse ja purunemspkkuste võrdlus; torketugevus ehk punkttugevus - geosünteed vastupdavus tömb otsaga esemega läbstavusele; trapetslne rebenemspurunevus - jõud, mda on vaja rebenemse jätkamseks, ku see on juba alanud. Geosünteetde funktsoneermst seloomustavad nätajad on: suure lause tõmbetugevus - laa proovtük tõmbetugevus, ms annab täpsema ühesuunalse tõmbetugevuse väärtuse projekteermseks; õmblustugevus - kokkuõmmeldud geosünteetka tõmbetugevus suhtelselt laale proovtükle; hõõre - lbsemse vastupanu mõõt kahe kh vahel; näv avamõõt - USA standardsõela mõõt, ms on lähm fltreerva geotekstl suurmale avale; läbtavus - vool normaalsuunas läb materjal; läbjuhtmsvõme ehk tasapnnalne vool - geosünteetka võme juhtda vedelkke oma tasapnnas. Geosünteetkute vastupdavusomadused on: keemlne vastupdavus - lagunemskndlus keemlstele lahustele; stablsus ultravolettkrgusele - võme sältada tugevus tugevas UV-kekskonnas; ummstumskndlus - pnnase nng geosünteetka moodustatud konstruktsoon võme sältada pkaajalne vool läb süsteem lma märkmsväärse voolu vähenemseta; 21

22 boummstuskndlus - pnnasest nng geosünteetkast moodustatud konstruktsoon võme sältada pkaajalne vool läb süsteem lma märkmsväärse voolu vähenemseta bolooglse kasvu tngmustes; roomavus - ajast sõltuv geosünteetka deformatsoon konstantse koormuse juures; kulumskndlus - pnna võme vastu sesta hõõrde poolt tektatavale kulumsele. Ernevate funktsoonde projekteermsel e ole vaja teada kõk eelnmetatud karakterstkud. Projekteerjad peaksd täpsustama vad ned geosünteed omadus, ms rakenduvad anult peamse projekteertava funktsoon tätmsel. Funktsoonle vastavad vajalkud karakterstkud ASTM standard järg on ära toodud tabels Geotekstlde omaduste jaotamne vastavalt kasutustngmustele Euroopa Standard alusel Euroopa Standard EN 13249:2001 alusel tuleb teatud kndlat funktsoon tätvale geotekstlle määrata konkreetsed omadus seloomustavate karakterstkute suurused. Ernevate funktsoonde puhul on nõutavate karakterstkute loetelu ernev. Geotekstlde omadused ja nende olulsus teatud kasutamsfunktsoon juures nng vastavad katsemeetodd on estatud tabels 3. Omaduste olulsust ehk määramsvajadust väljendatakse järgmselt: H karakterstkud, ms on kohustuslkud määrata, osutada antud materjal vastupdavusele pdeva koormuse korral. A karakterstkud, ms on vajalkud, S karakterstkud, ms on vajalkud erolukorras, karakterstkud, mda antud funktsoon juures e ole vaja määrata. Seega kõk Euroopas kasutatavate geotekstlde sertfkaadd peavad ssaldama vastavalt oma kasutusfunktsoonle tabels 3 toodud karakterstkud. Ssk esneb mõnngad eranded, Karakterstkud, ms on EN järg vajalkud erolukorras (tabel 3) [4] : Õmblustugevuse andmete äratoomne spetsfkatsoondes on vajalk juhul, ku antud geotekstl pagaldamsel kasutatakse mehaanlst ltmst (õmblus, keevs). Staatlse punktugevuse andmed on vajalkud fltratsoon funktsoon puhul nele geotekstldele, mda kasutatakse kohtades, kus materjal pagaldamsel võb tekkda läbtorke oht. 22

23 Geosünteed funktsoonle vastavad vajalkud karakterstkud [6] Tabel 2 Funktsoonle vastavad vajalkud karakterstkud Funktsonaalsed omadused Eraldamne Fltreermne Tugevdamne e. armeermne Tasapnnalne vool Katse Vedelkutõke Tugevusomadused katketõmbetugevutugevutugevutugevutugevutugevus katketõmbe- katketõmbe- katketõmbe- katketõmbe- katketõmbe- venvus venvus venvus venvus venvus venvus punkttugevus punkttugevus punkttugevus punkttugevus punkttugevus punkttugevus rebenemstugevus rebenemstugevus rebenemstugevus rebenemstugevus rebenemstugevus Funktsoneermne Vastupdavus mass läbtavus suure lause tõmbetugevus paksus mass btuumen peetus hõõre näv avamõõt õmblustugevus läbjuhtmsvõme paksus hõõre hõõre hõõre kulumskndlus kulumskndlus roomavus keemlne vastupdavus boummstumskndlus ummstumskndlus keemlne vastupdavus keemlne vastupdavus keemlne vastupdavus suure lause tõmbetugevus hõõre keemlne vastupdavus 23

24 Nr. Geosünteetde funktsoond, karakterstkud ja katsemeetodd [4] Funktsoon Omadus Katsemeetod Fltratsoon Eraldamne Tabel 3 Tugevdamne 1 Tõmbetugevus EN ISO H H H 2 Venvus maksmumkoormusel EN ISO A A H 3 Õmblustugevus EN ISO S S S 4 Punkttugevus staatlne EN ISO12236 S H H 5 Punkttugevus dünaamlne EN 918 H A H 6 Hõõre pren ISO :1997 ja pren ISO :1997 S S A 7 Roomavus EN ISO S 8 Pagalduse kägus tekkvad ENV ISO kahjustused A A A 9 Iseloomulk poorava suurus EN ISO H A - 10 Vee läblaskvus pnnaga rst suunal EN ISO H A A 11 Vastupdavus H H H 11.1 Vastupdavus lmastkule EN A A A Vastupdavus keemlsele lagunemsele Vastupdavus mkrobolooglsele lagunemsele ENV ISO võ ENV ISO 13438, ENV S S S EN S S S Hõõrde karakterstkud on vajalkud, ku geotekstl kasutamsel tomuvad tema ja teda ümbrtseva materjal (pnnas) vahel ersuunalsed lkumsed. Roomavuse andmed tuuakse välja tugevdamse funktsoon tätva geotekstl kohta, et osutada antud materjal vastupdavusele pdeva koormuse korral. 2. GEOSÜNTEEDI VALIK JA KASUTAMINE Järgnevas peatüks kästletakse sobva geosünteed valmst, lähtudes pagalduspngetest nng arvutuslkest tugevus- ja veejuhtvusnõuetest, nng geosünteetde kasutamst mulde ehtamsel Muldesse sobva geotekstl valk eraldamseks ja fltreermseks spetsfkatsoon-profl alusel Teekonstruktsoonde ehtamsel kasutatakse geosünteete eraldamse eesmärgl ernevate pnnaste omavahelse segunemse vältmseks, mlle tulemusena sälvad teekonstruktsoon tugevuse seskohalt sellsed olulsed nätajad nagu kandva kh paksus, terastkulne koosts nng tema struktuurne püsvus. Jämedad ja peeneteralsed pnnased segunevad muldes 24

25 ehtamse ja ekspluatatsoon kägus koormuste lkumse tulemusel tekkva pumba efekt tõttu, kus koormuse lkumsel tõusevad aluspnnase peenossed jämedama terakoostsega tätepnnase pooravadesse. Geosünteetde kasutamne muldkeha ehtamsel nõrkadele pnnastele võmaldab vältda nn pumba efekt tekkmst nng ühtlas võmaldab vähendada tätematerjal kogust ruutmeetrle [6]. Geosünteetde kasutamsel muldkeha ehtamsel tädab sünteetlne vahekht konstruktsoons lsaks eraldamsele pea alat ka fltreervat funktsoon. Sellsel juhul tõkestab geosünteet mehaanlst osakeste segunemst ja aluspnnase peenosste lkumse koos veega, peatades tahked materjalosakesed, samas lubades vedelkel lkuda vabalt. Ernevate maade spetsalstd on välja töötanud geosünteetde klassfkatsoonsüsteemd, et konkreetsesse ehtusstuatsoon sobva geosünteed valmsel e tuleks alat teostada kohapealsed katsetus. Nende klassfkatsoonsüsteemde järg saab valda, teades rajatava konstruktsoon aluspnnaste ja tätematerjalde omadus nng ehtus- ja ekspluatatsoonkoormused, pagaldatavale geosünteedle sobvat spetsfkatsoonprofl. Tabelst letud spetsfkatsoonproflle vastavate omaduste väärtuste võrdlemsel toodetava materjal omadustega on võmalk leda konkreetsesse olukorda sobvam geosünteet Põhjamaade klassfkatsoonsüsteem Põhjamaade Tööstusfond on välja töötanud Põhjamaade süsteem maanteedel kasutatavatele geotekstldele nõuete määratlemseks ja kontrollks NorGeoSpec 2002 [13]. Antud dokumends krjeldatud spetsfkatsoonprofldest saab aluspnnase ja tätematerjal omaduste, ehtustngmuste nng teele estatavate kvalteednõuete kombnatsoon alusel valda konkreetsesse stuatsoon sobva pnnaste eraldamseks ja fltreermseks mõeldud geosünteed. Kõk kasutatavad geosünteedd peavad vastama EN Geotekstld ja geotekstldega seotud tooted - teede ja muude lklusalade ehtamsel kasutamseks vajalkud karakterstkud [4] estatud nõuetele. Tabels 4 on toodud geosünteetde omadusnätajate väärtused spetsfkatsoonprofldesse jaotamsel ja vastava nätaja väärtuse hälbe lubatavad maksmumväärtused. Hälve määratakse tootja poolt. Kõk tabels estatud väärtused on vastavad 95%-lsele tõenäosusele. Geotekstl valmseks spetsfkatsoonprofl alusel jagab NorGeoSpec aluspnnased, ehtus- ja ekspluatatsoontngmused järgmselt: Aluspnnase tüüp: o pehme pehmed savd nhketugevusega 25 kpa nng turvas; o kõva keskmne ja jäk sav nhketugevusega >25 kpa nng lv ja kruus. Ehtustngmused: o tavalsed juhul ku tngmustes on kaks võ enam järgnevat olukorda: raske ehtusaegne lklus, nurgelne ja terav purustatud tätematerjal, rasketehnkaga vbrothendamne, ehtustranspord lkumne tätekhtdel paksusega vähem ku 300 mm; o soodsad tätematerjald maksmaalse terasuurusega <200 mm ja khpaksusega >1,5 maksmaalse tera läbmõõtu. Lklussagedus: 25

26 o kõrge keskmse ja kõrge lklussagedusega teed (rohkem ku 500 sõdukt ööpäevas); o madal madala lklussagedusega teed (vähem ku 500 sõdukt ööpäevas) Lähtudes eeltoodud tngmustest saab valda sobva geotekstl spetsfkatsoonprofl (tabel 5). Tabel 4 Geosünteetde omadusnätajate väärtused spetsfkatsoonprofldesse jaotamsel [13] Omadus Maksmaalne hälve 95%-lsele tõenäosusele vastavad nõutavad väärtused Spetsfkatsoonprofld Mnmaalne tõmbetugevus (kn/m) -10% Mnmaalne venvus maksmumkoormusel (%) -20% Maksmaalne dameeter koonuse langemskatses (mm) 20% Mnmaalne deformatsoonenerga ndeks (kn/m) 1,2 2,1 3,2 4,5 6,5 Mnmaalne kruse ndeks (10-3 m/s) -30% Maksmaalne seloomulk poorava suurus (mm) ±30% 0,2 0,2 0,2 0,15 0,15 Maksmaalne masshälve pnnaühkule ±12% ±12% ±10% ±10% ±10% Maksmaalne tugevus staatlsel punkttugevuskatsel -10% Tabel 5 Spetsfkatsoonprofl valk [13] Ehtustngmusesagedus Dmax<60 60<Dmax< <Dmax<500 Dmax>500 Lklus- Maksmaalne tätematerjal terasuurus Dmax (mm) Aluspnnas Kõrge Tavalne Madal Pehme Kõrge Soodne Madal Kõrge Tavalne Madal Kõva Kõrge Soodne Madal 2 (1*) * Spetsfkatsoonprofl 1 võb kasutada ajutse lklusega teedel, juurdepääsuteedel võ testel sarnase lklusseloomuga teedel Saksa geotekstlde klassfkatsoonsüsteem Alates aastast on Saksamaal kasutusel geotekstl tugevusklassfkatsoon Geotextlrobusthetsklasse GRK [16]. 26

27 GRK puhul on tegemst geotekstl omadustest sõltuva spetsfkatsoonproflga, ms jaotas geotekstld nende mehaanlsele deformatsoonle vastupdavuse järg algselt nelja ernevasse klass, hljem (1994) muudet see seoses Põhjamaade ettepanekul veklasslseks. GRK põhneb staatlse punkttugevuse nätajale (EN 12236) mttekootud geotekstlde ja tõmbetugevuse nätajale (EN 10319) kootud geotekstlde puhul. [19] Ernevat tüüp geotekstlde tugevusklassde nõutud punkttugevuse, tõmbetugevuse ja pnnaühku mass väärtused (95%-lne tõenäosus) on estatud tabels 6. (1) (2) Geotekstl tugevusklassd Geotekstlde tugevusklassdesse jaotamne [16] Geotekstld Lõgatud klerbadest Mttekootud (sltflm) kootud Punkttugevutugevus (1) Pnnaühku Tõmbe- Pnnaühku mass (g/m²) mass (g/m²) (kn) (kn) Tabel 6 Mtmendlne (multflament) kootud Tõmbetugevus (2) Pnnaühku mass (g/m²) (kn) GRK 1 0, GRK 2 1, GRK 3 1, GRK 4 2, GRK 5 3, märgtakse katse väksem väärtus masna suunal / rst masna suunal tõmbetugevus masna suunal toote puhul, mllel on suured tugevusomadused masna suunal ja väga väkesed rst masna suunal Pagalduspngete klassftseermne Konkreetsetesse tngmustesse sobva geotekstl valkul kasutatakse geotekstl tugevusklasse, hnnates kasutatavad tätematerjale ja geotekstl koormatust. Tätematerjalde hndamsel jagatakse need veks er tüübks, lähtudes tätematerjal terasuurusest, -karedusest ja teravusest. Tabels 7 on estatud geotekstlde katmseks kasutatava tätematerjal klassfkatsoon. Klassd AS1 AS2 AS3 AS4 AS5 Tabel 7 Tätematerjal klassfkatsoon [16] Tätematerjal tüübd tätematerjal, ms e mõjuta tekstl valkut ümarakujulne jämedateralne võ segatud terastkulse kooslusega tätematerjald, e ssalda purustatud kve AS2 kus on 40% purustatud kve AS2 kus on 40% purustatud kve AS4 100% purustatud teravaservalsed suured kvd 27

28 Praktkas esnevad kõrvalekalded tabels 7 antud klassfkatsoonst: teravanurksed ter ssaldava purustatud tätematerjal kasutamsel tuleb antud klassfkatsoonst valda ühe võrra kõrgem klass; jämedateralse aluspnnase korral tuleb valda ühe võrra kõrgem klass; kasutades tätes kvmaterjale jämedateralse materjal peal, puudub vajadus kasutada erald geotekstlst vahekht; ku tätematerjals on rohkem ku 40% teravaservals kve, on soovtav teostada vastavad katsetused ehtusplatsl [19]. Koormuste hndamsel vaadeldakse geotekstlle pagaldamsel ja ehtustööde kägus mõjuvad koormused. Tabels 8 on estatud geotekstlle mõjuvate koormuste nel alalk [16]. Klassd AB1 AB2 AB3 AB4 Koormuste klassfkatsoon [16] Geotekstle mõjuvate koormuste lgd kästs pagaldamne ja katmne lma märkmsväärsete täteane thenemsel geotekstlle mõjuvate pngeteta masnatega pagaldamne nng thendamne lma märkmsväärsete ehtusmasnate lkumsest tngtud geotekstlle mõjuvate pngeteta Tabel 8 masnatega pagaldamne nng thendamne koos ehtusmasnate lkumsel tekkvate lubatud 5 kun 15 cm roobaste tõttu kasvava pngega geotekstls masnatega pagaldamne koos ehtusmasnate lkumsest tngtud lubatud üle 15 cm roobaste tekkmsel äärmuslkuks kasvavate pngetega geotekstls Tätematerjal ja koormuste klassde kombnatsoonl sobva geotekstl spetsfkatsoonprofl ledmne Konkreetsesse stuatsoon sobva geotekstl valmseks ehtusobjektl kasutatakse tugevusklassdele vastavad spetsfkatsoonprofle (tabel 6). Teades konstruktsoons kasutatavat tätematerjal nng ehtamse kägus tekkvad koormus, letakse tätematerjal tüüb (tabel 7) ja koormuste lg (tabel 8) klass. Nende alusel määratakse tabelst 9 sobv geotekstl tugevusklass GRK. Tabels 9 estatud tätematerjal (AS) ja koormuste (AB) klassde kombnatsoondele vastavad geotekstlde stablsusklassd. Tabel 9 Geotekstl stablsusklass määramne [16] Tätematerjalde klassd Koormuste klassd AB1 AB2 AB3 AB4 AS1 GRK1 AS2 GRK2 GRK2 GRK3 GRK4 AS3 GRK3 GRK3 GRK4 GRK5 AS4 GRK4 GRK4 GRK5 (1) AS5 GRK5 GRK5 (1) (1) (1)- nõutud ehtusplatsl kohapealsed katsetused võ tätematerjal khpaksuse suurendamne 28

29 2.2. Geosünteetde kasutamne tugevdamseks Ehtades teemullet üle nõrkade aluspnnaste, e psa vad üldlevnud ehtustavade järgmsest, kuna need võvad osutuda tehnlselt teostumatuteks võ lga kallsteks. Sellses olukorras, kus aluspnnased e suuda vastu võtta mulde omakaalust võ ekspluateermsest tngtud pnged, tuleb kasutada lsatugevdamst. Vältmaks ebaühtlasest vajumsest põhjustatud pragude tekkmst katendsse võ kogu konstruktsoon purunemst seoses muldes tomuvate lhetega, tuleks kehvade omadustega aluspnnastele ehtavas muldkehas kasutada geosünteetdega tugevdamst ehk mulde armeermst. Savkatele ja testele nõrkadele aluspnnastele ehtatud muldes kahjustuste tekkmne ja purunemne on peamselt põhjustatud kolmest ernevast sündmusest [3]: muldkeha ja aluspnnase purunemne mööda slndrlst lhkepnda; muldkeha tasapnnalne (horsontaalne) lbsemne ja laalvajumne; muldkeha aluse vertkaalne nhkumne. Vältmaks antud sündmuste tekkmst peab tugevdamse funktsoon tätev geosünteet tasakaalustama konstruktsoons tekkvad jõudusd. Pnged kantakse geosünteedle üle hõõrde- ja nakkejõudude mõjul. Purunemne mööda slndrlst lhkepnda tekb, ku muldele kantud koormustest ja ta omakaalust tngtud pöördemoment on suurem ku aluspnnaste ja ehtamseks kasutatud materjalde omadustest (ndusus ja ssehõõrdenurk) sõltuv vastumoment. Nõrkadele aluspnnastele ehtatud kndla kõrguse ja nõlvakaldega armeertud mulle suudab ära hoda lhke tekke, omades vajalku vastumomend tektamseks psavat tugevust. Vastumoment on seotud aluspnnaste ja mulde nhketugevus nng geotekstl tõmbetugevus omadustega. Ehtades mullet pustematerjaldest, mlledel puudub ndusus (c), ja projekteerdes nõlvad laugemad ku pustematerjal ssehõõrdenurk (φ), saab armeertud muldkehas tekkda slndrlne lhe vad läb aluspnnase ja geosünteed, seega peavad kasutataval geoteksll olema küllaldased tõmbetugevusomadused. Kuna geosünteetdel puudub pandetugevus, ss tuleb ta projekteerda konstruktsoon n, et krtlne kaar läbks tema pnda (joons 17) [3]. Joons 17 Armeertud mulde ja aluspnnase purunemne mööda slndrlst lhkepnda [3] 29

30 Kõge krtlsemaks osutub olukord peale muldkeha ehtamst, sest aluspnnaste kre ülekoormamse tulemusel on märkmsväärselt kasvanud nendes poorvee rõhk. Seoses kasvanud poorvee rõhuga e suuda aluspnnased vastu võtta nele ülekantavad nhkepnged, ms võb va konstruktsoon jõudude tasakaalu kadumsen nng mulde purunemsen [14]. Peale poorvee rõhu taseme normalseerumst taastuvad aluspnnaste tugevusomadused ja võvad koormuse tõttu, osakeste vahel oleva molekulaarvee väljasurumsel tekkva konsoldatsoonprotsess kägus, seg paraneda. Seega tuleb enne projekteermst põhjalkult uurda aluspnnaste omadus ja kätumst nng tektada soodsad tngmused lgse poorvee rõhu kreks väljumseks konstruktsoonst. Muldkeha horsontaalset lbsemst nng selle tulemusena tema laalvajumst põhjustavad jõud on tngtud mulde kõrgusest, oma mõju avaldavad ka nõlvakalded nng tätematerjal omadused. Seda tüüp purunemne tekb muldkeha taldmkuosas seal ndutseertud horsontaaljõudude mõjul, kus seoses aluspnnase nõrkade omadustega e tek tasakaaluks psavad mulde-aluse vahels hõõrdejõude. Kasutades muldetaldmku ja aluspnnaste vahel geosünteete, suurendatakse laalsuruvate horsontaaljõudude vastu mõjuvad jõude (joons 18). Joons 18 Mulde purunemne seoses horsontaalsete jõududega tema taldmkus [3] Antud olukorras võb geosünteetdega armeertud muldkeha stablsusele krtlseks osutuda: sünteed ja tätematerjal vahelstest vähestest hõõrde- ja nakkeomadustest tngtud tätematerjal lbsemne mööda tekstl pnda; geosünteed nõrkadest tugevusomadustest tngtud purunemne; lgsed geosünteed venvusomadused. Et vältda eelloetletud tngmustest tulenevat armeertud muldkeha purunemst, peab projekteerma vastavasse alus- ja tätepnnaste stuatsoon sobva geosünteed, mllel oleks psav tõmbetugevus nng venvus- ja hõõrdeomadused. Armeertud mulde aluse vertkaalse nhkumse tekkmsel on kaks põhjust: mulle ehtatakse kõrge nng lga järskude nõlvadega (geotekstll e ole psavalt hõõrdepnda tätematerjalga vajalke koormuste vastuvõtmseks); tugevdamseks kasutatava geotekstl servad pole tekkva koormuste jaoks psavalt ankurdatud. 30

31 Ehtades muldkeha savkatele pnnastele, kasutades klasskals meetoded, tomub aluspnnastele kanduva koormuse tulemusel nes konsoldatsoonprotsess, kus pnnasekhtdest väljuva molekulaarvee tõttu nad thenevad nng muutuvad tugevamaks. Samasugune protsess tomub ka geosünteetdega armeertud mulde ehtamsel, kug snkohal on tekkvad vajumd ühtlasemad. Projekteermse kägus tuleb arvestada, et pehmetele aluspnnastele ehtatav mulle võb puruneda seoses aluspnnaste väljasurumsega kaasneva kogu mulde rstlõke vajumsega (joons 19). Vmane on tngtud asjaolust, et konsoldatsoon protsess pole jõudnud veel alata nng aluspnnastele kantava koormuse tulemusel nes kasvava poorvee rõhu tõttu, on nad muutunud ülplastseteks. Snkohal osutub vajalkuks psavate tugevusomadustega geosünteed kasutamne, armeertud muldkeha on ühtne ja seega e lase purunemsel tekkda [3]. Joons 19 Armeertud mulde aluse vertkaalne nhkumne [3] Geosünteet hakkab konstruktsoons töötama hetkest, ku mulde ehtamsel tekkvate koormustega ületatakse aluspnnaste kandevõme, kangas venb kun saavutab vajalku pnge, kandmaks muldelt temale ülekantavad koormus. Kasutades armeermseks suure venvusega geosünteete, võb tekkda olukord, kus mulle kaotab oma püsvuse enne, ku geotekstl suudab hakata vastu võtma temale kantavad koormus. Suured aluspnnaste nhkumsed võvad tekkda valede ehtusmeetodte kasutamsest. Näteks, ku geosünteetdega armeertud muldkeha ehtamse kägus tomub kogu töödeks vajalku raskeveokte lkumne mööda mulde telge, aga samas on veel teostamata mulde servade tätetööd. Sellses olukorras on geosünteet ebapsavalt ankurdatud nng ta e suuda vastu võtta projekteertud pnged [3] Geosünteed arvutus slndrlsele lhkele Alustades uue muldkeha projekteermst tuleb teostada mtmed eelmantud tasakaaluanalüüse, mlledest üheks on ka mulde stablsuse kontroll tema purunemsele mööda slndrlst lhkepnda. See meetod kaasab endas krtlse lhkepnna ledmst ja läb tasakaalutngmuste mulde alusesse sobva tugevusega geosünteed valmst, tagamaks vajalkku vastupanu ja ärahodmaks mulde püsvuse kadu mööda lhkepnda (joons 20). 31

32 Joons 20 Rngslndrlse lhkepnna arvutamseks vajalke parameetrte skeem. Pöördelse lhkepnna ledmseks kasutatakse pnnasemehaankas üldlevnud nõlva rngslndrlse lhke arvutamse meetodt. Et arvutused oleksd võmalkud teostada ka geosünteetdega armeertud mulde korral, tuleb arvestada mõnngate üldstustega [3]: pnnaste nhke tugevus ja geosünteed tõmbetugevus rakenduvad konstruktsoons koheselt; seoses pragude tekkmse võmalusega muldes, peab lhkele vastutöötava momend arvutamsel jätma arvestamata tätematerjalde nhketugevus ja ssehõõrde omadused; krtlne rngslndrlne lhkepnd on sama n geosünteedga armeertud ku ka mttearmeertud mulde puhul, olgug et teoreetlselt võvad nad vähesel määral erneda. Nõrkadele aluspnnastele rajatava mulde krtlse rngslndrlse lhkepnna ledmsel lähtutakse sellest, et kõk kasutatavad pnnased on füüskalste omaduste poolest homogeensed. Arvutuskägu alguses valtakse suvalne slndrlne pnd (raadusega R), ms läbb mulde taldmku, eeldades, et mulde rajamseks kasutatakse tätematerjal, mlle ndusus c on null, ssehõõrenurk φ väksem mulde nõlvusest nng valtud slndrlse pnna telg läbb punkt 0 (joons 20). Saadud rngjoonega eraldatud pnnaosa jagatakse vertkaalrbadeks ja arvutatakse ga rba kaal Q arvestades ernevate khtde mahukaale. Arvutuskägu tasakaalutngmuseks on, et lhet põhjustavate T ja lhkele vastu töötavate H jõudude momendd ümber punkt 0 oleksd võrdsed. Lhet põhjustav jõud T : T = snα [kn] (1) Q Lhke tekkmst valtud pnnal takstavad hõõrde- ja kohesoonjõud, seega lhkele vastutöötav jõud H : H = N tan ϕ + c l [kn] (2) 32

33 N = cosα [kn] (3) Q H = Q cos α tanϕ + c l [kn] (4) Arvutades moment punkt 0 suhetes, tuleb võtta jõuõlaks vahekaugus R. Seega lhet mööda rngslndrlst pnda tektav moment M lhe saadakse: M M = R n lhe T 1 n lhe Q 1 Ja lhkele vastutöötav moment M vastu vastavalt: M M [knm] (5) = R snα [knm] (6) = R n vastu H 1 vastu n ( [knm] (7) = R Q cosα tanϕ + cl ) [knm] (8) 1 Lhe mööda slndrlst pnda tekb juhul, ku momentde suhe on väksem ku üks. Arvestades psava reservga peaks mulde püsvuse tagamseks jääma lhkevarutegur k lhe väärtus 1,2 ja 1,4 vahele: k lhe M = M vastu lhe = R n 1 ( Q cosα tanϕ + c l ) R n 1 Q snα 1,2...1,4 Kuna arvutuskägu alguses valtakse suvalne slndrlne pnd, ss esalgne valtud pnd e pruug olla võmalkes varantdest kõge ohtlkum. Seega tuleb krtlse rngslndrlse lhkepnna ledmseks korrata sama arvutuskäku valdes ernevad raaduse R ja punkt 0 asukoht. Edaspdstes sobva geosünteed arvutamse valemtes tuleb kasutada kõge väksema varutegurga varant [2]. Ku krtlse rngslndrlse lhkepnna ledmsel osutus lhkevarutegur k lhe väksemaks ku 1,2, ss tuleb samades tngmustes rajatava mulde püsvuse sältamseks võtta kasutusele vastavad tugevdamse abnõud. Üheks võmalkuks varandks on geosünteetdega armeermne. Geosünteetdega armeertud mulde arvutamsel kasutatakse samut tekkvate momentde tasakaalutngmust. Ernevus tasakaalutngmustes sesneb selles, et vastumomend moodustab lsaks pnnaseomadustest olenevale momendle ka geosünteed tõmbetugevusest sõltuv moment. Vastavate momentde arvutamseks kasutatakse lhtsustatud valemed. Lhet põhjustavad jõud tulenevad muldes kasutatava tätepnnase kaalust Q m, ms mulde stablsuse kadumse korral lguvad mööda krtlst kaart. Tektav moment M lhe saadakse korrutades eelmantud pnnase kaal Q m jõuõlaga r, ms antud juhul on rngslndrlse lhkepnna keskpunkt ja lhkuva pnnasemass raskuskeskme horsontaalne vahekaugus (joons 21): M lhe (9) ' = Q r [knm] (10) m 33

34 Joons 21 Geosünteed tõmbetugevuse arvutamseks vajalkud parameetrd [14] Lhke tekkmst takstavad vastujõud on tngtud nõrkade (savkate) aluspnnaste nhketugevusomadustest. Seoses lhkumse eel mulde pnnas tekkvate pragude nõrgendavale mõjule, jäetakse ohutuse mõttes geosünteed projekteermsel arvestamata tätematerjalde enda omaduste poolt tektatavad vastujõud. Seega vastumoment M vastu on võrdelne aluspnnase nhketugevuse τ ja aluspnnased läbva slndrlse lhkepnna kaare pkkuse L (joons 21) korrutsega: ' = τ L R [knm] (11) M vastu Kuna eeldatavast on tegu savkate aluspnnastega, mlle ssehõõrdenurk φ on võrdne nullga ja ndusus c on nullst ernev suurus, ss antud juhul nhketugevus võrdub: ϕ = 0 ja c 0 τ = σ α tan ϕ + c = c [kn/m 2 ehk kpa] (12) Seega lhke teket takstav moment on savkate aluspnnaste puhul arvutatav järgneva valem kaudu: ' = c L R [knm] (13) M vastu Lsamoment M text, mlle tektab muldesse pagaldatud geosünteet arvutatakse korrutades jõuõla, mlleks antud juhul on rngslndrlse lhkepnna raadus R, geosünteed tõmbetugevusega T text nng seega arvutusvalemks on: M text = T R [knm] (14) text Eeltoodud momentde M lhe, M vastu ja M text väärtused on tuletatud ühe meetr lause mulderba nõlvastablsuse kohta. Geosünteetdega armeertud mulde ühe meetr lause rba tasakaalutngmus tekkvate momentde järg on: M + M = M (15) vastu' text lhe' 34

35 Saadud tasakaalutngmuses (15) on geosünteed tõmbetugevus tundmatuks suuruseks, lsades võrrandle varutegur k t, avaldub tõmbetugevus järgmselt: M + M = k M (16) vastu' text t lhe' τ L R + T R = k Q r (17) T text text t m Qm r = kt τ L [kn] (18) R Võttes varutegurks 1,3 ja arvestades, et aluspnnaste puhul on tegemst savkate materjaldega, mlle ssehõõrdenurk on võrdne nullga, saab valemst (18) avaldada geosünteed tõmbetugevuse: T text Qm r 1 c L [kn] (19) R =, 3 Muldkeha tugevdamseks valtava geosünteed tõmbetugevus peaks olema arvutuslkust tõmbetugevusest T text mõnevõrra suurem, et vältda materjal kret roomamspurunemst [14]. Rajades uut mullet nõrkadele aluspnnastele nng kasutades tugevdamse otstarbel konstruktsoons geosünteete, tuleb arvestada, et geosünteetde tugevusomadused pagaldatuna mulde taldmkusse rakendatakse alles peale seda, ku mulle hakkab kaotama oma stablsust. Sellses olukorras tõmmatakse geosünteet pngule nng ta venb npalju, et tagada mulde stablsuse sältamseks vajamneva vastumomend tektamseks psav tõmbetugevus. Seega võb tekkda uues muldes mõnngane deformeerumne. Deformeerumne tekb ka uue muldkeha ehtamsel aluspnnaste koormamsest tuleneva konsoldatsoon ehk thenemse protsess kägus. Nendest deformeerumse põhjustest tulenevalt, e tohks rajada uuele muldele koheselt püskatet. Vad ku väheg võmalk, peaks kuus kuud kun aasta hodma püskatteta muldkeha ekspluatatsoons, et saaks vähese tätematerjal lsamsega ja uuest profleermsega kõrvaldada tekknud vajumsed nng n vältda hlsemad kalled pealskattekhtde remonttöd Armeertud muldkeha kontroll tätematerjal lbsemsele Mulde püsvuse sältamseks on üheks tähtsaks krteerumks ka tätematerjal ja aluspnnase vahelne haare. Püsvus on tagatud, ku mulde omakaalust taldmkku ndutseertud horsontaalsed külgjõud on tasakaalus tätematerjal ja aluspnnase vahel olevate hõõrde- ja nakkejõududega (joons 22). Projekteerdes geosünteetdega armeettud muldkeha, tuleb seoses aluspnnaste halbade omadustega (märjad, kohesvsed ehk savkad materjald), jätta arvestamata geosünteed ja aluspnnase vahelsed lbsemst takstavad jõud. Seega peab geosünteet oma tõmbetugevusega suutma vastu võtta, tätematerjal ja sünteed vahelste hõõrdejõudude kaudu, kõk mulde taldmkusse ndutseertavad horsontaaljõud [14]. 35

36 Joons 22 Mulde taldmkku ndutseertud jõudude tasakaalu skeem [3] Külgjõudude väärtused on suurmad mulde taldmkus. Maksmaalne resultantjõud muldes, mlle tätematerjal mahukaaluks on γ ja kõrguseks H, arvutatakse valemga: F = 0,5 γ H [kn] (20) 2 k K H Kus K H on pnnase efektvsurvekoeftsent nng on mttekohesvsete tätematerjalde korral arvutatav järgneval kujul: ϕ K = tan 2 45 (21) H 2 Seega on mulde taldmkus tekkvad resultantkülgjõud: 2 2 ϕ F k = 0,5 γ H tan 45 [kn] (22) 2 Geosünteed ja muldes kasutatava tätematerjal hõõrdest tekkva vastujõu saab leda kasutades valemt: F = 0,5 γ N H 2 tanϕ [kn] (23) v Valems (23) on tähstatud N-ga dmensoontu nõlvaparameeter nng φ pg on geosünteed ja tätematerjal vahelne hõõrdenurk: pg X N = (24) H Et taldmkusse ndutseertud külgjõudude tulemusel e kaotaks mulle oma püsvust, peavad tekkvad jõud olema võrdsed. Lähtudes eeltoodud püsvustngmusest (22) nng (23) ja lsades varutegur k L, mlle väärtus on soovtavalt suurem ku 1,5, saab välja krjutada tasakaaluvõrrand: Fv k L = 1,5 (25) F k Eeltoodud tasakaluvõrrandst saab avaldada tätepnnase ja geosünteed vahelse hõõrdenurga valem (kraaddes): 36

37 k L ϕ ϕ = tan 1 pg tan 45 (26) N 2 Ku arvutatud geosünteed ja pnnase vahelne nõutud hõõrdenurk φ pg on suurem, ku looduslk, ss võb osutuda vajalkuks mulde nõlvade laugemaks tegemne, samas tuleb üle vaadata kasutavate tätematerjalde ja geosünteed hõõrdeomadused. Enamuse üldlevnud geosünteetde nng tätematerjalks kasutatava lva vahelne hõõrdenurk φ pg on 30. Juhul ku muldes reaalselt kasutatava tätematerjal ja geosünteed vahelne hõõrdenurk osutub arvutuslkust (φ pg ) suuremaks, tuleb kontrollda geosünteed tõmbetugevuse ja kõrvaljõudude tasakaalu. Vältmaks geosünteed purunemst seoses kõrvaljõududest talle hõõrde kaudu ülekantavatest pngetest, peab kõrvaljõudude resultand ja geotekstl tõmbetugevuse vahel ekssteerma tasakaalutngmus, ms avaldub kujul: T text = k F [kn] (27) L k Seega saab mttekohesvsete tätematerjalde kasutamsel leda geosünteed nõutava tõmbetugevuse järgnevalt: 2 2 ϕ Ttext = 0,5 k L γ H tan 45 [kn] (28) 2 Ka antud valems tuleb võtta varutegur k L väärtuseks vähemalt 1,5 [3] Muldkeha vertkaalne deformatsoon Mulde vertkaalne deformatsoon e ole otseses seoses geosünteed tugevusomadustega, ku on tagatud geosünteetdega armeertud mulde eeltoodud tasakaalutngmused. Ssk tuleb teostada ka armeertud mulde aluspnnaste kandevõme kontroll, vältmaks mulde deformeerumst seoses aluspnnaste kandevõme kadumsega järgmstel põhjustel: nõrkade aluspnnaste väljasurumne võ roomamne; kogu mulde pöördlhkumne koos aluspnnastega; konsoldatsoonst tngtud ebaühtlane vertkaalne nhkumne. Eelloetletud vajumte põhjuste kontrollmseks tuleb põhjalkult uurda aluspnnase omadus (sh kandevõmet) nng teostada arvutused üldlevnud pnnasemehaanka valemte kohaselt. Snkohal e mõjuta geosünteed kasutamne arvutustulemus. Kasutades geosünteete muldkehade armeermseks ühtlustuvad mulde tugevusomadused nng pngejaotus taldmkus ja väldtakse tätematerjal lbsemsest tekkvate vajumte moodustumst, kud aluspnnaste kandevõmeomadused e parane [14] Geosünteette kasutamne muldkeha dreenmseks ja fltreermseks Mulde projekteermsel tuleb pöörata tähelepanu ka vete lkumsele mulde sees ja aluspnnastes. Et kndlustada ekspluatatsoons oleva mulde pkaajalne sälmne, tagatakse muldesse sattuvate ja aluspnnastes olevate vete normaalne lkumne. Veel tuleb võmaldada muldest ja aluspnnastest vabalt välja voolata, vältmaks pnnaste veega küllastumst. Lgne nskus põhjustab kandevõme vähenemst ja külmakergete tekkmst. 37

38 Mulde ehtamsel kasutatakse geosünteete dreenmse otstarbel peamselt kolmel põhjusel: mulde koormusest tngtud aluspnnastes kasvava poorvee rõhu väljajuhtmne; aluspnnastest tuleva kapllaarvee lkumse takstamne muldesse; läb katendkonstruktsoon muldesse mbuva vee väljajuhtmne. Ehtades uus võ rekonstrueerdes vanu mulded, tuleb majanduslku tasuvuse kaalutlustel kasutada kohapealsed tätematerjale (ka vana mulde tätematerjal taaskasutamne). Kasutatavate tätematerjalde fltreermsomadused võvad olla muutlkud nng suure savssalduse tõttu võb fltratsoonmoodul kohat langeda alla 0,5 m/ööp, ms aga vtab külmakerkeohtlkule pnnasele. Vähendamaks sellstes mulletes külmakergete tekkmse tõenäosust, tuleb võtta kasutusele meetmed, ms takstavad vee sattumst muldesse, seda n läb kattekhtde mbudes ku ka kapllaartõusu kaudu. Aluspnnastest tuleva kapllaarvee tõusmse muldesse lõkab läb mulde taldmkku ehtatud heade veejuhtmsomadustega vahekht. Mulde ehtamsel koormatakse aluspnnased, mlle tulemusel nad hakkavad thenema. Thenemse kägus surutakse pnnaseosakes omavahel kokku, seega vähenevad avaused nende vahel nng kasvab poordes oleva vee rõhk, mstõttu väheneb aluspnnaste kandevõme. Kasutades mulde taldmkus dreenvat vahekht, juhtakse konsoldatsoon protsesss väljuv ves muldest turvalselt välja, n väldtakse mulde servade all suurte nhkepngetega alade veega küllastumst nng sältatakse aluspnnaste vajalk kandevõme. Dreenvate vahekhtde ehtamseks on mtmed ernevad varante, nendest enamlevnumaks on hetkel tätematerjalst (fltratsoonmoodulga > 2,0 m/ööp) spetsaalselt rajatud vahekht, ms on ummstumse vältmseks ümbrtsetud flterkangaga. Sellse vahekh ehtamne võb osutuda läheduses mttesobva tätematerjal ledumsel kulukaks. Tätematerjalst dreenva vahekh ehtamst saab vältda, kasutades mulde taldmku ja aluspnnase vahel hea tasapnnalse veejuhtmsomadusega geosünteet: paks mttekootud geotekstl võ spetsaalne dreenv geokompost. Pkemaajalste rakenduste puhul tuleb vältda paksu mttekootud geotekstl kasutamst. Paks nõeltöödeldud geotekstl koosneb thedalt kokkupaktud peentest kududest, tal on head tasapnnalse voolu nätajad, aga võrdlems theda struktuur tõttu on tal tendents pkemaajalse kasutustsükl korral ummstuda [14]. Dreenmseks kasutatav geokompost koosneb jägast nng poorsest sünteetlsest tuumast, ms on ümbrtsetud ühelt võ kahelt poolt fltreervat roll tätva geotekstlga. Tuum on kokkusurumatu heade tasapnnalste veejuhtmsomadustega kärg, tema ülesandeks on juhtda vett oma tasapnda mööda konstruktsoonst välja. Geokompost kattev geotekstl peab tagama vee vaba lkumse dreenvasse kht, vältmaks pnnaseosakeste lkumst koos dreentava veega, seega vältma ummstuste tekkmst. Geokomposd valmsel tuleb lähtuda dreentavast vooluhulgast. N tätematerjalst ehtatud dreenva vahekh ku ka geokomposd kasutamsel tuleb pöörata tähelepanu kasutatava flterkanga sobvusele teda ümbrtseva pnnasega. Konkreetsetesse pnnasetngmustesse sobva flterkanga valmne sõltub mtmetest ernevatest tegurtest: geotekstl omadused: seloomulk poorava suurus, veejuhtmsomadused, kokkusurutavus, struktuur; pnnase omadused: terastkulne koosts, ühetaolsus, thedus, plastsus ja ndusus; pagaldustngmused: pnnase veessaldus pagaldamsel ja mehaanlste kahjustuste tekkmne pagaldamsel [5]. 38

39 Sobv flterkangas peab võmaldama veel vabalt lkuda, tektamata pnnastes märkmsväärset hüdrostaatlse rõhu kasvu, suutma sältada seda kun projekteertud eluea lõpun nng takstama veega koos lkuvate pnnasosste lgset sattumst dreenvasse kht. Seega on flterkanga valmsel kaks peamst sobvus krteerumt, mda tuleb konkreetsetes pnnasetngmustes kontrollda: ummstuskndlus ja veejuhtmne Geotekstl ummstuskndlus Uurmustöödega on tõestatud, et mda suurem on pnnase mahukaal, seda väksema tõenäosusega pääsevad peenossed pnnastes lkuma nng seda väksem on flterkanga ummstumse tõenäosus. Pnnastel, mlle mahukaal on suurem ku 1,7 g/cm 3, e ole eelsoodumust osakeste lkumsele. Kuna antud juhul on tegu seesmselt stablsete pnnastega, ss puudub geotekstl ummstumse oht. Mahukaalu kahanedes kasvab pnnases olevate poorde hulk, seega tekvad avaused, mda mööda saavad peenemad osakesed koos veega lkuda nng seega kasvab ka geotekstl ummstumse tõenäosus[14]. Fltreermse funktsoon tätva geotekstl valmne algab fltreertavate pnnaste terastkulse koostse määralemsega ehk sõelkõvera ledmsega. Saadud andmete järg saab hljem leda kasutamseks soblku geotekstl poorava suuruse tngmused. Mttekohesvsetesse pnnastesse pagaldatava flterkanga valmsel tuleb ummstumse vältmseks lähtuda järgmstest krteerumtest: O90 Kootud geotekstl korral 2, 5 D90 O90 Mttekootud geotekstl korral 5, 0 D O 90 on geotekstl poorava läbmõõt (mm), mllest 90 protsent on väksemad. D 90 on pnnaseosakese läbmõõt (mm), mllest 90 protsent on väksemad. Suhte O 90 /D 90 väärtus peaks olema vastavalt 2,5 ja 5 n lähedal, ku võmalk, et tagada maksmaalset veeläblaskvust, aga sältada ka võme pnnaseosakes knn pdada [14]. Seoses savka pnnase osakeste väga väkeste läbmõõtudega e ole võmalk konkreetselt määratleda suhte O 90 /D 90 väärtust. Seega väga peente ja ndusust omavate pnnaste puhul, mlle terastkulne koosts vastab tngmustele D 85 < 0,06 ja D 10 < 0,002, tuleb valda fltreermse funktsoon tätvaks geotekstlks materjal, mlle poorava suurus O 90 < 0,2 mm [5] Geotekstl veeläblaskvus (fltratsoonmoodul) Lähtudes eelmantud üldlevnud arusaamast peab geosünteed veeläblaskvus olema suurem ku teda ümbrtsevatel pnnastel. Pnnastesse fltreermseks pagaldatava geosünteed valkul soovtab Dr Jean Perre Groud, võrdväärse vooluhulga tagamseks, kasutada geosünteet, mlle veeläblaskvus oleks kümme korda suurem ku teda ümbrtsevate pnnaste fltratsoonmoodul [5]. 39

40 Sobva geotekstl valmsel määratletakse laboratoorsel teel fltreertava pnnase fltratsoonmoodul K P. Juhul ku e ole võmalk teostada täpset laboratoorset pnnase uurngut, tuleb lähtuda järgnevast üldstusest: 2 ( ) 0, 01 K P = D 10 [m/s] (29) Võttes aluseks fltreertava pnnase fltratsoonmoodul, saab sobva geotekstl ledmseks vajamneva veeläblaskvuse parameetr arvutada kasutades valemt: K M [m/s] (30) text K P Paksude nõeltöödeldud võ teste mttekootud geotekstlde, mlle paksus on 2 kn/m rõhu juures suurem ku 2 mm, tuleb valda koeftsend M väärtuseks 10. Kootud ja õhukeste mttekootud geotekstlde korral M on võrdne Geosünteetde pagaldamne mulde ehtamsel Tootmsel rulltakse geosünteedd enamast tugevate poolde ümber rulldeks ja paktakse kle ssse, vältmaks transportmse, päksevalguse nng vee kahjustuste tekkmst. Ku kattekle puruneb, vahetatakse see välja võ parandatakse. Iga rull peab olema dentftseertav, seega peab ga rull küljes olema tootenfot ssaldav slt [12]. Geosünteed rullde mahalaadmsel tuleb jälgda, et kattekle e saaks vgastada. Mahalaadmne on soovtav teostada kahveltõstukga, mlle latd peavad olema võmelsed kandma rull raskust. Soovtuslkult peab lat pkkus olema vähemalt kaks kolmandkku rull lausest, et vältda rull keskmes oleva pool purunemst. Lubatud on ka troppde kasutamne tõstukga mahalaadmsel. Keelatud on rullde lohstamne ja lbstamne. Geosünteed rulld ladustatakse kuva, kud otsese päksevalguse eest varjatud kohta. Lsaks tuleb jälgda, et ladustatud materjal e puutuks kokku kemkaaldega, otsese tule ega ka sädemetega. Temperatuur peaks jääma 70 C ja -25 C vahele. Juhul ku materjal on eelnevalt kokku puutunud veega, e tohks temperatuur langeda alla 0 C [12]. Enne geosünteetde pagaldamst kontrolltakse pagalduskoha vastavust projekts toodud tngmustele. Projekt spetsfkatsoons konkreetsete nõuete puudumsel lähtutakse vastava materjal tootja poolt välja töötatud pagaldusjuhendst. Kattekle eemaldatakse vahetult enne materjal kohale asetamst. Eelnevalt planeertakse pagalduskoht, eemaldatakse kõk teravad võ suured kvd, vältda tuleb geosünteed mehaanlst vgastamst ja aluspnnase segpööramst. Pagaldamne tomub kästs võ ehtusmehhansme kasutades (joons 23). Geosünteet laotatakse srgelt (lma voltdeta) nng fkseertakse, et vältda tuulest tngtud võ tätematerjal pagaldamsel tekkvat nhkumst. Knntamseks kasutatakse pnnasenaelu, tätepnnast võ lvakotte. 40

41 Joons 23 Geosünteed pagaldamne mehhansmdega Geosünteed paand tuleb laotada omavahelse ülekattega (joons 24). Normaalsetes pnnasetngmustes on nõutavaks ülekatteks 30 cm. Kohtades, kus aluspnnas on väga pehme, tuleb kasutada suuremat ülekatet, ms on cm, et tagada kõkjal nõutav ülekate ka peale tätematerjal pagaldamst. Vajadusel tuleb jälgda tootja antud juhsed. Ülekate tuleb teostada vee voolamse võ tätematerjal pagaldamse suunas. Juhul ku pagaldamse kägus on vgastatud geosünteet, see parandatakse, kasutades samast materjalst tehtud lapp. Paranduslapp peab ületama kahjustatud kohta gas suunas vähemalt 30 cm võrra [10, 12]. Joons 24 Geosünteed pagaldamne ülekattega Enne tätepnnasega katmst, tuleb pagaldatud materjal järelvalveametnku võ vastava spetsalst poolt üle vaadata. Ta peab kontrollma ülekatted ja kndlaks tegema kahjustused, ms vajavad parandamst ja koostama kaetud tööde akt. Tätematerjalga katmsel väldtakse mehhansmde lkumst otseselt geosünteed peal. Tätematerjal planeermsel ja thendamsel e toh vgastada geosünteet, seetõttu on soovtav kasutada väkse ersurvega ehtusmasnad. Mnmaalne pagaldatav khpaksus on cm ja soovtuslk maksmaalne terasuurus on väksem 1/3 kh paksusest. Esmase kh thendamsel e ole lubatud kasutada vbrothendamst [10] (Joons 25). 41

42 Joons 25 Mneraalmaterjal laotamne geovõrgule Ku tootja võ tarnja on ette nänud oma poolt pakutava geosünteed pagaldustehnolooga võ -juhsed, ss tuleb järgda ned. 3. AASHTO KATENDI ARVUTUSMEETOD [24, 25] AASHTO projekteermsmeetod kasutab kolme parameetrte grupp: I Projektsuurused Analüüsperood on aeg, mlle jooksul võetakse arvesse kõk remondd ja antakse majanduslk hnnang. Analüüsperood ol varem tavalselt 20 aastat, vmasel ajal soovtatakse märksa pkemat (tabel 10). Analüüsperood pkkus sõltuvalt lklussagedusest Tee Analüüsperood, aastat Suure lklussagedusega tänavad Suure lklussagedusega maanteed Väkse lklusega kattega teed Väkse lklusega kruus- ja kllustkteed Tabel 10 Kasutusperood on aeg ehtamse ja taastamse võ taastamste vahel. Kasutusperood pkkuse määrab projekteerja ja see võb olla ehtuse (taastamse) hetkest kun teatud mnmaalselt nõutud tarvtuskõlblkkuse taseme saabumsen võ kun tee täelku amortseerumsen. Kumulatvne lkluskoormus määratakse 8-tonnsest normkoormusest. Ku kasutusperood on võrdne analüüsperoodga, ss on vaja anult kumulatvset lkluskoormust. Ku kasutusperood on analüüsperoodst lühem, ss on vaja määrata kumulatvse lkluskoormuse sõltuvus ajast. 42