فاکتور‌های مخرب زیادی هستند که بر عمر مفید جاده‌ها تأثیر گذاشته و آن‌ها را کاهش می‌دهند. این فاکتور‌ها شامل عوامل محیطی، شرایط بستر، بار ترافیکی و تعریض جاده می‌شوند. این عوامل چنانچه در موقع احداث مشکل ساز نشوند در زمان تعمیر و نگهداری حتماً مشکل ساز خواهند شد.
احداث جاده در بستر‌های سست همواره با مشکلات زیادی همراه بوده است. روش سنتی احداث راه در این خاک‌ها، برداشت خاک‌های سست و جایگزین کردن مصالح با کیفیت می‌باشد که بسیار پر هزینه و زمان بر است. این در حالی است که به کارگیری ژئوسنتتیک‌ها به عنوان روشی بهینه از نظر فنی و اقتصادی مدت هاست که جایگزین روش‌های سنتی راه‌سازی شده است.
این محصولات با عملکرد‌های جدایش، تسلیح، توزیع تنش مناسب و زهکشی، نقش مهمی را در از بین بردن مشکلات احتمالی در احداث جاده در شرایط گوناگون ایفا می‌کنند. هزینه‌های بالای تعمیر و نگهداری باعث شده است تا تمایل به احداث اصولی راه‌ها به نحوی که نیاز به تعمیر و نگهداری از بین رود جایگاه ویژه‌ای پیدا کند.
تمهیداتی که در راستای احداث اصولی و بی‌نقص جاده‌ها اندیشیده می‌شود، عبارتند از: زهکشی مناسب، جدایش لایه‌های مختلف، پایدار‌سازی و تقویت بستر.
آن‌ها از نظر فنی و اقتصادی بهینه‌ترین روش برای بهسازی راه، راه آهن و باند فرودگاه‌ها می‌باشند.
ژئوسنتتیک‌ها عمدتاً در موارد زیر در راه‌سازی به کار می‌روند:
- جدایش بستر از مصالح راه‌سازی
- تقویت بستر
- تقویت لایه‌ی اساس
- تقویت روکش آسفالت
- زهکشی
- احداث جاده‌های موقت در زمین‌های سست
جدایش
ژئوتکستایل‌ها به منظور جداسازی مصالح از بستر سست به کار می‌روند آن ها مانع از نفوذ مصالح به داخل بستر سست شده و بدین ترتیب از کاهش ظرفیت باربری در اثر اختلاط مصالح با بستر سست، جلوگیری می‌کنند.
تقویت بستر
ژئوتکستایل‌هایی که فقط به منظور جداسازی به کار می‌روند، زمانی که CBR>3، می‌توانند حدود 40 تا 50 درصد سبب افزایش ظرفیت باربری بستر گردند. زمانی که بستر سست باشد (CBR<3) و ژئوتکستایل به منظور محدود کردن جابجایی‌های افقی و کرنش‌ها به کار گرفته شود، می‌تواند ظرفیت باربری را تا بیش از 50 درصد افزایش داده و عملکرد جدایش را نیز به خوبی انجام دهد. علاوه بر این به کارگیری ژئوتکستایل سبب جلوگیری از هدر رفت مصالح و کاهش مصالح مورد نیاز میگردد.
تقویت لایه‌ی اساس
به منظور تقویت لایه‌ی اساس می‌توان از ژئوگرید استفاده کرد. درگیری شبکه‌های ژئوگرید با مصالح سبب محدود شدن جابجایی‌ها و انتقال بار از مصالح به شبکه‌های ژئوگرید می‌شود. ژئوگرید بار‌های وارده را در سطح گسترده‌تری پخش کرده و سبب کاهش شدت بار وارده میگردد.
تقویت روکش آسفالت
این محصولات قابلیت تقویت و تسلیح روکش آسفالت و همچنین جذب و توزیع مناسب تنش را در روکش آسفالت دارند. دو محصول ژئوسنتتیکی پر کاربرد در این رابطه ژئوکامپوزیت آسفالتی و ژئوگرید آسفالتی می‌باشند که در به تأخیر افتادن ترک‌های انعکاسی بسیار مؤثر می‌باشند. ژئوکامپوزیت آسفالتی که از ترکیب ژئوتکستایل با شبکه‌هایی از الیاف شیشه به وجود می‌آید، ضمن تسلیح و توزیع مناسب تنش به عنوان جداکننده نیز کاربرد داشته و در صورت قرار گرفتن در مجاورت قیر، به یک عایق تبدیل شده و از نفوذ نزولات جوی به لایه‌های زیرین جلوگیری می‌کند که این موضوع در رابطه با احداث جاده در مناطقی که دارای نزولات جوی بالایی هستند، بسیار حائز اهمیت می‌باشد. ژئوگرید آسفالتی نیز دارای عملکردی مشابه ژئوگرید خاکی بوده و ضمن محدود کردن جابجایی‌ها سبب توزیع مناسب تنش میگردد.
زهکشی زیرسازی راه
طراحی راه‌ها بدون طراحی یک سیستم زهکشی سریع و مؤثر، منجر به تحمیل هزینه‌های سنگین میگردد. چرا که باقی ماندن آب در ساختار راه سبب آسیب رسیدن به بدنه و ساختار آن می‌شود. در حقیقت بهسازی لایه‌های زیرسازی و روسازی راه توسط ژئوسنتتیک‌ها بدون وجود سیستم زهکشی مناسب، چندان موفقیت‌آمیز نخواهد بود. خاصیت فیلتراسیون و جداکنندگی مناسب ژئوتکستایل‌ها باعث شده است تا به کارگیری این محصولات در سیستم‌های زهکشی، سبب کارآیی بهتر این سیستم‌ها و همچنین کاهش هزینه‌ها گردد.
کاربرد ژئوسنتتیک‌ها در احداث جاده‌های موقت
جاده‌های موقت که اغلب به منظور دسترسی به معادن و میادین نفت و گاز احداث می‌شوند، اغلب به دلیل عمر بهره‌برداری مورد انتظار اندک در احداث آن‌ها از آسفالت یا مصالح بتنی استفاده نمی‌شود. در این موارد یک لایه از مصالح در زیر لایه زیر اساس قرار می‌گیرد تا ظرفیت باربری جاده‌ها را افزایش دهد. چنانچه بستر حاوی خاک‌های ضعیف از قبیل رس، سیلت و خاک‌های آلی باشد مشکل نفوذ مصالح به داخل بستر رخ داده و بدین ترتیب توانایی حمل بار‌های سنگین را نخواهد داشت. استفاده از ژئوتکستایل و ژئوگرید به عنوان مسلح‌کننده و توزریع‌کننده تنش و ژئوتکستایل به عنوان جداکننده، توانسته است تا حد زیادی از مشکلات حین احداث و بهره‌برداری این جاده‌ها بکاهد.
اجرای محصولات ژئوسنتتیک در راه‌سازی
به هنگام ساخت جاده جدیدالاحداث ضروریست تا سطح زمین هموار شده و عاری از هر گونه ناهمواری و مواد اضافی گردد. سپس لایه‌های زیرسازی، روسازی و ژئوسنتتیک با توجه به طراحی، در موقعیتشان قرار می‌گیرند. چنانچه پروژه مربوط به تعمیر و نگهداری راه باشد، نیاز است تا سطح جاده‌ی قدیمی کاملاً تمیز شود و ترک‌های قدیمی از بین برده شوند. در مرحله‌های بعدی نیز لایه‌های راه‌سازی طبق طراحی از قبل انجام شده، قرار داده شوند.
تعریض جاده‌ها
با استفاده از ژئوسنتتیک ها و به طور خاص در اینجا ژئوگرید، تعریض جاده ها با هزینه بسیار کمتری نسبت به روش های مشابه انجام خواهد شد. همچنین سرعت اجرا در این روش بسیار بالاتر خواهد بود. نحوه اجرا به این صورت است که مانند اجرای دیوار حائل‌های ژئوگریدی، یک لایه ژئوگرید و یک لایه به ضخامت کم خاک و سپس مجددا یک لایه دیگر ژئوگرید و الی آخر. برای مطالعه بیشتر در خصوص روش اجرا پیشنهاد میگردد این مقاله مطالعه گردد.
کاربرد در تقاطع ها و پل‌ها
مشابه ساخت دیوارهای حائل ژئوگریدی، در کوله پل‌ها نیز می توان از ژئوگریدها و ژئوتکستایل‌ها برای اجرای راحت‌تر بهره برد. روش اجرا دقیقا مانند عکس بالا بوده و همچنین با مطالعه مقاله با عنوان روش اجرای کوله پل ژئوگریدی می‌توانید اطلاعات بهتری در این خصوص ملاحظه بفرمایید.
