... Problem

Poznata je činjenica da se u mnogim područjima događaju urušavanja (slijeganja) tla, zbog čega se na površini iznenada stvaraju ponori (rupe, jama) (vidi sliku 3). Područja na kojima su nekad bili rudnici, stari šahtovi (okna) i posebni geološki uvjeti mogu prouzročiti mogu dovesti do urušavanja, što je rezultat procesa erozije(podkopavanje, podrovaranje). Ovo je slučaj u Njemačkoj (javljaju se i u Hrvatskoj) gdje se brojni ponori i urušavanja događaju iznenada i time dovode ljude i objekte u opasnost.

Izgradnja cesta iznad takvih područja sklonih urušavanju zahtijeva projektiranje i primjenu zaštitnih mjera.

... Rješenja

Predlažu se dva rješenja sa različitim učincima radi spriječavanja ili vremenskog odlaganja opasnih urušavanja (slijeganja terena) prouzročenih ponorima.

1.       Metoda potpune zaštite

Za maksimalnu zaštitu cesta na područjima sklonim urušavanju, gradnja se vrši na AB-pločama.

2.       Metoda djelomične zaštite

Metoda djelomične zaštite korištenjem geosintetičkih materijala je dovoljna u područjima sklonim urušavanju, ako se stabilnost gornjih slojeva ceste može obezbjediti u ograničenom vremenskom periodu. Ako se pojave ponori (rupe, jame) sustav od geosintetičkih materijala spriječava da se cesta iznenada uruši i time se ne dovodi u opasnost promet ljudi i vozila, a urušeni dio terena može se popraviti u kratkom vremenskom periodu. Metoda djelomične zaštite korištenjem geosintetičkih materijala nudi ekonomično rješenje u odnosu na metodu potpune zaštite.

... Specifikacije projekta

Ojačavanje nasipa geosintetičkim materijalima radi premošćivanja ponora (rupa,jama) zasnovano je na slijedećim uvjetima: dozvoljena deformacija površine ceste, dijametar (promjer) potencijalnog ponora (rupe, jame), čvrstoća na vlak (zatezanje) i sposobnost izduživanja elemenata za ojačavanje.

Osim toga, također treba razmotriti da li taj potencijalni ponor (rupa,jama) treba biti premošten po jednoj osi ili po dvije osi odgovarajućim elementima za ojačavanje.

Moguća su dva izrazita načina za premošćivanje potencijalnih ponora (rupa, jama):  korištenje geomreža koje su izložene jednakoj sili zatezanja (čvrstoći na vlak) i po dužini i po širini (npr. Secugrid^® 80/80 Q6), ili primjena geomreže sa jednim (glavnim) smjerom djelovanja sile zatezanja (čvrstoće na vlak) koje se postavljaju poprijeko (npr. Secugrid^® 120/40 R6). Za male promjere, geomreža se može dimenzionirati u skladu sa Britanskim standardom BS 8006. Za detaljnija provjeravanja preporučuje se primjena proračuna sa konačnim elementima. 

... Zahtjevi za provjeravanjem

Firma Naue Fasertechnik GmbH & Co. KG Lubbecke, angažirala je profesora Paula (sa Tehničkog sveučilišta u Dessau) da provjeri jesu li geomreže Secugrid^®  sa jednim (glavnim) smjerom djelovanja sile zatezanja (čvrstoće na vlak) prikladne za zaštitu gornjih slojeva cesta u područjima sklonim urušavanju tla. Daljnja provjeravanja bi trebala pokazati, da li je presvođenje (izgradnja lukova, svodova) u zemlji, na dijelu gdje se obavlja stabiliziranje temelja (posteljice) nasipa pomoću geosintetičkih materijala za ojačavanje, odgodilo urušavanje ceste za određeno vrijeme. 

Provjeravanja prikladnosti sustava geomreža Secugrid^® u izgradnji cesta se zasnivaju na zahtjevima regionalnih vlasti za izgradnju u Sachsen-Anhaltu. Ta vlast zahtijeva da postavljeni sustav geosintetičkih materijala štiti nasip od urušavanja, i da se provedu ispitivanja koja traju 14 dana (2 tjedna). U tom periodu se mora omogućiti neprekidno kretanje kamiona tom cestom brzinom od 60 km/h, pri čemu se sloj asfalta ne smije deformirati (slijeganje) više od 5 cm.

... Procedura provjeravanja

Opsežna provjeravanja su izvršena u specijalnom tanku (spremištu), čije su dimenzije 4,70 m x 4,00 m, na Tehničkom sveučilištu u Dessau (vidi sliku 4). Mjehur (mješina) promjera 1,60 m je napunjen vodom (čiji tlak iznosi 1 bar) i postavljen je u sredinu tanka tako da predstavlja (simulira) ponor (rupu, jamu). Nakon ispuštanja vode (pod kontrolom) visina mješine se smanjila sa 1,30 m na početku provjere na 0,40 m.

Geomreža Secugrid^® 400/40 R6 predstavlja (simulira) most iznad ponora (rupe, jame) i primjenjena je u prvom pokusu (njene karakteristike su: sila zatezanja je 400 kN/m po dužini i 40 kN/m po širini). Iznad geomreže je postavljen tucanik (drobljeni kamen): u prvom sloju je šljunak veličine od 0-32 mm, u drugom sloju je šljunak/pijesak veličine od 0-8 mm, u trećem sloju je šljunak veličine od 0-32 mm i u četvrtom sloju (debelom 10 cm) je šljunak veličine od 0-32 mm.

U drugom pokusu je obavljeno provjeravanje geomreže Secugrid^® 40/40 Q6 pod istim uvjetima. Opterećenje prometom je simulirano pomoću 4 preše u nizu. Ulazno opterećenje preša nije bilo istovremeno nego je imalo oblik sinusoidnog vala kojim se simuliralo kretanje kamiona brzinom od 60 km/h.

Radi mjerenja promjene tlaka, promjene dužine i vertikalnog kretanja koja se mogu dogoditi u procesu provjeravanja, postavljeni su na različitim visinama odgovarajući instrumenti (3 višestruka mjerača produljenja, 5 jednostavnih mjerača produljenja, 8 mjerača udaljenosti i 15 mjerača tlaka-sa jastucima).

Točke u kojima se obavlja mjerenje su fiksne na geomreži i na površini ceste, tako da se može provjeriti produljenje ceste odnosno kako je geomreža obavila svoju funkciju nakon provjeravanja.

... Rezultati

Najvažniji rezultat ovog provjeravanja je dokazana činjenica da su postavljene geomreže Secugrid^® 400/40 R6 i Secugrid^® 40/40 Q6 ostale neoštećene iako su bile izložene strukturnom naprezanju materijala i opterećenju prometom kamiona (vidi sliku 5). Prema tome, ovi rezultati provjeravanja dokazuju da je geomreža Secugrid^® 400/40 R6 prva geomreža u Njemačkoj koja ispunjava zahtjeve regionalnih vlasti koji se odnose na izgradnju cesta u toj pokrajini. U drugom pokusu je određena najmanja sila zatezanja (čvrstoća na vlak) za navedenu (opisanu) primjenu geomreže Secugrid^® 40/40 kN/m.