Геосинтетические материалы в дорожном строительстве. Часть 1

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования  

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»  

 
 

 

 

В.И. Костин  

 

 

 

ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ В ДОРОЖНОМ 

 СТРОИТЕЛЬСТВЕ 

Часть I 

Учебно-методическое пособие 

по подготовке к лекционным и практическим занятиям по дисциплинам  

«Геосинтетические материалы в дорожной отрасли», «Новые технологии в  
дорожном строительстве», «Технология и организация строительства дорог» 

для обучающихся по направлениям подготовки 08.04.01 Строительство  

(магистратура) и 08.03.01 Строительство (бакалавриат) профиль 

 «Автомобильные дороги»  

 

 

 

 

 

 

 

Нижний Новгород  

2022 

  

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования  

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»  

 
 

 

 

В.И. Костин  

 

 

 

ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ В ДОРОЖНОМ 

 СТРОИТЕЛЬСТВЕ 

Часть I 

Учебно-методическое пособие 

по подготовке к лекционным и практическим занятиям по дисциплинам  

«Геосинтетические материалы в дорожной отрасли», «Новые технологии в  
дорожном строительстве», «Технология и организация строительства дорог» 

для обучающихся по направлениям подготовки 08.04.01 Строительство  

(магистратура) и 08.03.01 Строительство (бакалавриат) профиль 

 «Автомобильные дороги»  

 

 

 

 

 

 

Нижний Новгород  

ННГАСУ 

2022 

 

УДК 625.8 (075) 
 
 

Костин В.И. Геосинтетические материалы в дорожном строительстве [Электронный 

ресурс]: учеб.- метод. пос./ В.И. Костин; Нижегор. гос. архитектур.- строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2022. - 145 с., ил. 85. 1 электрон. опт. диск (CD-RW) 

 
 

В пособии содержатся сведения о номенклатуре, классификации, области примене
ния, принципах выбора, требованиях к показателям физико-механических свойств геосинтетических материалов и др. 

Рассмотрены основы технологии и организации работ с применением геосинтетиче
ских материалов в дорожных конструкциях. 

Пособие составлено в дополнение к основной учебной и справочной литературе, ис
пользуемой студентами ННГАСУ при подготовке к лекционным и практическим занятиям 
по дисциплинам «Геосинтетические материалы в дорожной отрасли», «Новые технологии в 
дорожном строительстве», «Технология и организация строительства дорог», обучающимися 
по направлениям подготовки 08.04.01 Строительство (магистратура) и 08.03.01 Строительство (бакалавриат) профиль «Автомобильные дороги».  

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                      © Костин В.И., 2022 

                                                                                          © ННГАСУ, 2022 

 

 
 

Содержание 

                                                                                                               стр. 

1. Краткий исторический обзор ……………………………………………   5 
2. Термины, определения и обозначения ………………………………….   9 
3. Классификация, область применения и выбор ГМ ……………………. 16 
4. Нормативная база по определению показателей свойств ГМ 
    (методы испытаний) ……………………………………………………… 22 
5. Требования к показателям физико-механических свойств ГМ ……….  41 
6. Технические характеристики ГМ (на примере продукции фирмы 
     «Ritten Geosintenics») …………………………………………………….  41 
7. Примеры образцов некоторых типичных конструкций с применением  
     ГМ …………………………………………………………………………. 52 
8. Долговечность ГМ ………………………………..............……………….  62 
9. Технология и организация производства работ …………………………. 78 
9.1. Армирование дорожных покрытий геосетками, плоскими георешет- 
       ками и геокомпозитами …………………………………………………. 78 
9.2. Армирование оснований дорожных одежд, обочин, земляного  
       полотна геосетками, плоскими георешетками и геокомпозитами …… 87 
9.3. Противоэрозионная защита и армирование откосов с применением  
        геосеток и геокомпозитов ………………………………………………. 91 
9.4. Армирование дорожных конструкций с применением геосотовых  
       материалов (пространственных георешеток) …………………………... 99 
9.5. Гидроизоляция дорожных сооружений с применением геомембран…. 121 
9.6. Дренаж дорожных конструкций с применением геотекстиля и  
        геокомпозитов …………………………………………………… ..……. 129 
 
 
 
 

1. Краткий исторический обзор 

Мировой опыт применения геосинтетических материалов (ГМ) в строи
тельстве насчитывает несколько десятилетий. По разным источникам для этих 
целей ГМ впервые были использованы еще в конце 60-х годов ХХ века.  

Так, компания «Рон-Пуленк Текстиль» (Франция) приступила к массово
му производству иглопробивного нетканого полотна после успешного его применения на одном из складов для хранения инертных заполнителей в особо неблагоприятных гидрогеологических условиях. Тогда же подобные опытные работы проводятся в США.  

В Нидерландах в 1953 году произошло затопление юго-западной части 

страны, при котором погибло более 1800 человек и более 72 тыс. людей остались без крова. Для защиты от прорыва плотин в это время использовалась 
обычная мешковина, заполненная песком. Последствия катастрофы показали 
неэффективность (неработоспособность) подобных конструкций. Данное обстоятельство заставило органы власти Голландии искать альтернативный вариант, что привело к созданию материалов из более прочных синтетических волокон (геосинтетики). Разработку новых материалов возглавила фирма «Энка Индастриал Систем». Результатом решения этой задачи явилось создание полиамидных матрасов «Энкалон» в виде полимерных матов с инертным заполнителем. Следующим прецедентом использования данной технологии стало берегоукрепление для нефтяной фирмы в Рио Магдалене (Колумбия). Определенными ступенями на пути к современным геосинтетикам следует считать противоэрозионные и дренажные маты «Энкамат» и «Энкадрайн» (1973 г.).  

Таким образом, полученный положительный опыт в дальнейшем привел к 

широкомасштабному применению ГМ в строительстве, в том числе дорожном.  

Дальнейшие научные разработки специалистов отраслевых научно
исследовательских институтов и предприятий, предопределили весьма интенсивное развитие производства геосинтетических материалов. 

Семидесятые годы прошлого столетия отмечены значительным ростом 

геотекстильной промышленности с появлением фирм-производителей таких 
как: «Ай-Си-Ай Файберз», «Хьюскер-геосинтетик», «Энка»-«НауФазертехник» 
(Германия), «Акзо-Нобель-геосинтетик» - «Колбонд геосинтетик» (Нидерланды), «Хеми Линц»-«Полифельт» (Австрия), «ДюПон» (США) и др. 

На территории бывшего СССР геосинтетические материалы появились на 

10 лет позднее.  

В качестве основных этапов отечественного применения геосинтетики в 

дорожном строительстве можно выделить. 

Начало 1970-х годов (Опыт первого применения) 
Минтрансстрой СССР принял программу по изготовлению ГМ в целях 

использования на объектах дорожного строительства. Это был первый шаг по 
созданию и расширению производственной базы для выпуска геотканей и нетканых материалов. В этот период под патронажем Союздорнии прошли первые опытные работы по применению геосинтетики на автомобильной дороге 
Москва - Рига.  

Исследования, проведённые на участке одной из «мокрых» выемок, по
служили отправной точкой по разработке области применения нетканого материала «Бидим» французской фирмы «Рон-Пуленк» для обеспечения стабильности переувлажнённых участков дорог. Исследования велись в двух направлениях - геотехническом и по части водно-теплового режима. Последующие наблюдения позволили разработать требования к дорожным конструкциям, в которых 
необходимо или целесообразно использовать ГМ в качестве дополнительного 
фильтра, армоэлемента или разделительной прослойки. На данном этапе эти 
требования касались только нетканых иглопробивных материалов зарубежного 
производства и, отчасти их отечественных аналогов. Тем не менее, именно они 
предопределили в дальнейшем направленность применения ГМ в дорожной отрасли в то время СССР. 

1977 г. (Первый отечественный продукт) 
При участии нескольких российских институтов был разработан первый 

нетканый геотекстиль типа «Дорнит». Опытные партии изготовлены из смеси 
волокон из расплава полимера и штапелированного (измельченного) шерстяного волокна, представляющего отходы текстильной промышленности.  

В дальнейшем на основе исследований этого материала были разработа
ны конструкции и необходимые технологии для климатических условий Западной Сибири, в том числе для районов распространения вечномерзлых грунтов. 
По своей структуре и учету механизма взаимодействия грунта и геосинтетического материала подобные конструкции положили начало созданию многих современных решений. Они базируются на менее деформативных и более прочных современных материалах. Под ними специалисты понимают конструкции 
«грунт в обойме», в том числе с использованием мерзлого комковатого грунта, 
всевозможных разделительных элементов. В качестве типовых решений были 
представлены конструкции дренажей, сборного железобетонного покрытия с 
антикольматирующим и разделительным элементом из нетканого геосинтетического материала. В те годы появились первые временные дороги с прослойкой из технологичного ГМ в основании. 

Выполненные полевые и экспериментальные исследования позволили 

обобщить полученные результаты и внести их в соответствующие разделы 
нормативных документов: СНиП 2.05.02-85, СНиП 3.06.03-85, ВСН 26-90, ВСН 
84-89. 

Возможность регулирования напряжённо-деформированного состояния 

геотехнических сооружений в сложных инженерно-геологических условиях с 
помощью ГМ была реализована при разработке ряда специальных документов 
для дорожной отрасли (рекомендаций по выбору проектных решений нефтепромысловых дорог в районах Ямбурга и Уренгоя, технических условий по 
Ямалу, рекомендаций по технологии сооружения земляного полотна из грунтов 
повышенной влажности для условий Нечерноземной зоны России и др.). 

1990-е годы (Обобщение мирового опыта) 
К исследованиям в этой области подключились не только инженеры и 

ученые, но и проектировщики, производители, потребители. В конце 1990-х го

дов был проведен анализ продукции ведущих европейских фирм, таких как,  
«Хьюскер», «Дюпон», «Полифельт», «Тензар», «Тепакс», «Геотерра», «ФазерТехник», «Престорус», «Геовеб» и более 50 российских фабрик. Основной объём исследований был направлен, прежде всего, на формирование пакета первичных документов для отечественных производителей. В результате разработаны требования, сформированы и согласованы ТУ, выполнены сертификационные лабораторные испытания, включая изменчивость прочностных и деформационных свойств, фильтрационной способности этих материалов, способности выдерживать локальные нагрузки в зависимости от физических показателей 
и особенностей технологии изготовления. По результатам исследований установлены рациональные области применения геосинтетических материалов различных типов в элементах дорожных конструкций, положено начало разработке и совершенствованию современной расчетной базы (алгоритма). 

2000-е и последующие годы  (Расширение номенклатуры ГМ) 
В настоящее время усилия специалистов направлены на расширение но
менклатуры ГМ, прежде всего композиционных. Проводятся обширные исследования пластиковых объемных георешеток, геосеток с любой размерностью 
ячеек, высокой прочностью и когезией. В рассматриваемый период разрабатываются методики определения показателей физико-механических свойств отдельных видов ГМ и целых геосистем типа грунт (дорожно-строительный материал) + геосинтетика, т.е. работающих совместно.  

В это время на основе результатов лабораторных и экспериментальных 

исследований разработаны практические рекомендации и осуществлено широкомасштабное внедрение ГМ на МКАД, автомагистралях «Дон», «Крым» и 
многих других. 

Для армирования асфальтобетонных покрытий совместно с фирмой 

«Стеклопрогресс» выполнен комплекс работ по созданию новых видов стеклосеток с прочностью не менее 40 кН/м. 

Наряду с лабораторными, полевыми и экспериментальными, ведутся тео
ретические исследования по созданию комплекса методик расчета и соответствующих программных продуктов, так необходимых для проектирования дорожных конструкций с использованием геотекстильных и геопластиковых материалов различного назначения.

В отечественной и зарубежной дорожной отрасли с помощью геосинте
тики успешно решаются следующие задачи:

• устройство разделительных прослоек;
• армирование земляного полотна и слоев одежды дорог и аэродромов;
• повышение общей и местной устойчивости откосов и
склонов;

• устройство траншейных, пластовых, откосных и пр. видов дренажных 

систем;

• применение гидроизолирующих и термоизолирующих прослоек;
Следует сразу сказать, что это далеко не полный перечень функциональ
ных возможностей применения композиционных ГМ в дорожном строительстве.

При всем многообразии номенклатуры геосинтетики, производимой в на
стоящее время, первостепенное значение имеют вопросы выбора рациональных 
конструктивных решений, методов расчета, оценки их работоспособности и 
долговечности.

Долговечность ГМ зависит от сочетания целого комплекса факторов, та
ких как качество исходного сырья, климатические условия, реакция грунтовой
среды, солнечная радиация, нагрузки и воздействия в процессе строительства и 
эксплуатации.

При изготовлении геосинтетических композитов применяют в основном 

полиамид, полиэфир, полипропилен, полиэтилен, стекловолокно, что в принципе должно сохранять данный показатель в интервале от 40 до 120 лет (данные
литературных источников). Тем не менее разное сырье (исходный материал)
ведет себя по-разному по отношению к внешним воздействиям. Так, следует 
учитывать чувствительность полиамида к агрессивному воздействию кислотнощелочной среды, а также к их набуханию в присутствии воды. Не следует допускать длительного применения ГМ на основе полиэфира в грунтовых средах 
с показателем кислотности рН > 10.

Для придания специфических свойств в сырье вводят добавки: например,

в качестве стабилизатора от солнечной радиации - технический углерод (сажу),
пигменты для окраски материала и т.д. В целях усиления адгезии или надежного контакта с рабочей текстурой конструкций и сооружений с применением
традиционных дорожно-строительных материалов на внешнюю поверхность
ГМ в ряде случаев наносят обволакивающие и защитные слои из поливинилхлорида, полиэтилена, битумных эмульсий, а также специальных материалов, 
запатентованных в ряде зарубежных стран.

Работоспособность (стабильность гидравлических свойств в процессе 

срока службы) дренажных систем следует обеспечивать путем соблюдения соответствия фильтрационных характеристик нетканых и материалов с подобными функциями, граничащими с грунтовой средой. Объединение геотекстиля с 
геосетками и георешетками позволило получить оригинальные композиты, 
удачно применяемые в дренажных конструкциях для регулирования поверхностного и подземного стоков.

В условиях необходимости обеспечения армирующего эффекта особую 

значимость приобретают показатели долговременной прочности и ползучести
ГМ при длительном воздействии постоянных нагрузок. Последние должны устанавливаться на основании результатов соответствующих испытаний и указываться фирмой-изготовителем в паспорте, технических условиях или в сертификате на материал.

При выборе и последующем использовании ГМ следует учитывать необ
ходимость обеспечения их экологической безопасности, в первую очередь по 
отношению к геологической и водной среде, препятствуя либо поглощая водорастворимые и вымываемые вредные загрязняющие компоненты. Особая роль 
отводится геосинтетике при создании полигонов по размещению и захоронению промышленных и твердых бытовых отходов (ТБО). Весьма эффективно 

себя зарекомендовали конструкции гидроизолирующих экранов из геомембран 
толщиной 1,5-5 мм совместно с дренажом из геотекстиля или геосинтетического композита для сбора ядовитого инфильтрата.

Одной из наиболее перспективных областей применения геосеток и объ
емных георешеток является армирование асфальтобетонных покрытий, в том 
числе для предотвращения отраженного трещинообразования, усиления конструктивных слоев дорожных одежд и земляного полотна путем укрепления слабых оснований, конусов, откосов, склонов и т.п.

Кроме того, внедрение геосинтетики и геопластики в условиях России 

приобретает особую актуальность в части экономии материально-технических 
ресурсов при строительстве дорог за счет снижения расхода объемов дефицита 
традиционных природных инертных материалов (песок, щебень, гравий и т.п.).

Таким образом, можно констатировать, что в настоящее время современ
ное развитие геосинтетики и геопластики достигло уровня, позволяющего
обеспечить дорожное строительство практически любыми материалами с различными требуемыми свойствами.

2. Термины, определения и обозначения

Термины и определения, относящиеся к функциям ГМ 
Армирование - усиление дорожных конструкций и материалов с целью 

улучшения их механических характеристик. 

Разделение - предотвращение взаимного проникновения частиц материа
лов смежных слоев дорожных конструкций. 

Фильтрация - пропускание жидкости в структуру материала или сквозь 

нее с одновременным сдерживанием грунтовых и подобных им частиц. 

Дренирование - сбор и перенос осадков, грунтовой воды и других жидко
стей в плоскости материала. 

Борьба с эрозией поверхности - предотвращение или ограничение переме
щения грунта или других частиц по поверхности объекта. 

Гидроизоляция - предотвращение или ограничение перемещения жидко
стей. 

Теплоизоляция - ограничение теплового потока в дорожных конструкци
ях. 

Защита - предохранение поверхности объекта от возможных поврежде
ний. 

Термины и определения, относящиеся к виду материала 
Геосинтетический материал (геосинтетика) - материал из синтетических 

или природных полимеров, неорганических веществ, контактирующий с грунтом или другими средами, применяемый в дорожном строительстве. 

Геополотно (геотекстиль) – сплошной, проницаемый, пористый геосин
тетический материал, образованный из волокон, нитей, пряж, лент, получаемый 
путем их скрепления механическим (плетение, иглопробивание), химическим 
(склеивание), термическим (сплавление) способами или их комбинацией. 

Геопластмасса - материал, получаемый методом экструзии, вспенивания 

расплава синтетического полимера или скреплением полимерных полос. 

Георешетка – плоский геосинтетический материал из расплава полимера, 

имеющий сквозные ячейки правильной стабильной формы, размеры которых 
превышают наибольший размер поперечного сечения ребер, с жесткой сетчатой 
структурой, образованной путем экструзии, склеивания, термоскрепления или 
переплетения ребер в узлах. 

Геосетка - плоский геосинтетический материал из расплава полимера или 

стекловолокна, имеющий сквозные ячейки лабильной формы, размеры которых 
превышают наибольший размер поперечного сечения ребер, образованный путем экструзии или переплетения ребер под различными углами с образованием 
эластичной сетчатой структуры. 

Геосетка (георешетка) одноосноориентированная - материал, имеющий 

повышенные показатели механических свойств в одном направлении – продольном по отношению к направлению раскатки рулона; 

Геосетка (георешетка) двухосноориентированная - материал, имеющий 

близкие (отличающиеся не более, чем на 20%) механические свойства в продольном и поперечном направлениях. 

Геосоты (георешетка пространственная) - объемный ячеистый модуль, 

состоящий из полимерных полос различной высоты с поперечным размером 
сквозных ячеек, соизмеримым с высотой ребер, соединенных между собой в 
шахматном порядке при помощи экструзии, прессования, сварки, литья под 
давлением или другими способами. 

Геокомпозит - геосинтетический материал, состоящий из полимерной 

(синтетической или натуральной) непрерывной матрицы, выполняющей роль 
связующего все компоненты материала, и из армирующего, фильтрующего или 
дренирующего компонента. 

Геооболочка - емкость из геосинтетического материала для заполнения 

грунтом или другими строительными материалами, создающая замкнутый объем. 

Геомат - проницаемый материал трехмерной структуры из полимерных 

или натуральных волокон, монофиламентов или других элементов, скрепленных механическим, термическим, химическим или другими способами. 

Геомембрана - геосинтетический материал, предназначенный для полной 

или частичной гидроизоляции. 

Биомат - проницаемая дискретно-упрочненная пространственная конст
рукция из полимерных мононитей, волокон и других элементов, содержащая в 
своей структуре семена растений. 

Глиномат (бентонит) – многослойный водонепроницаемый материал, в 

котором между двумя слоями, как правило, иглопробивного полотна, скрепленного иглопрокалыванием, провязыванием или другими способами (дискретно-упрочненная конструкция) заключена природная глина, формирующаяся 
при первом ее намокании.