В странах Европы в настоящее время осуществляется разработка единой нормативной базы, включая и требования, и правила применения геосинтетических материалов в грунтовых и других средах из известных строительных материалов.

Еврокод (так будут называться будущие нормы стран ЕС), как правило, разрабатываются общественными комитетами путём сопоставления, анализа и гармонизации уже существующих норм таких стран, как Германия, Франция, Великобритания. При этом за основу приняты немецкие «Дины» и ряд положений Британского стандарта. В связи с этим в рамках будущих европейских норм ниже рассмотрены некоторые требования этих норм. Кроме того, имеются также американские нормы.

Например, на первой Международной конференции Объединенной Европы по геосинтетике и геопластике США представили 40 стандартов, в основном, направленных на методы испытаний. Эти стандарты касаются сплошных геотекстилей и геомембран. Из их числа можно отметить следующие, которые характерны для общих принципов стандартизации методов испытаний, принятых в США, по определению:

• биологического засорения геотекстильных материалов в системе «грунт - геотекстильный материал в качестве фильтра»;
• потенциала кольматации систем «геотекстильный материал - грунт» по отношению к гидравлическим градиентам;
• фильтрующей способности и средней скорости потока в геотекстильном материале, применяемом в качестве противозаиливающей завесы для грунта с конкретного участка строительства;
• номинальной толщины геотекстилей под нормальной статической нагрузкой;
• относительного коэффициента фильтрации системы «грунт - геотекстильный материал»;
• модуля деформации полиэтиленовой геомембраны при нагрузке, соответствующей 2 %-ной деформации;
• характеристик неустановившейся ползучести при растяжении для геосинтетиков;
• коэффициента трения на границе раздела сред «грунт - геосинтетика» или «геосинтетика - геосинтетика» методом чистого сдвига;
• а также проведение полевых испытаний геосинтетики.

Как видно из приведенной выборки, американские стандарты имеют широкий диапазон, касающийся именно методов испытаний сплошных геотекстильных материалов, а также геомембран, широко применяемых за рубежом.

Немецкие правила более дифференцированы, с точки зрения рассмотрения различных аспектов регламентации при использовании геосинтетических материалов. Они включают полный спектр, начиная от технических характеристик геосинтетических материалов, областей их применения, указаний по расчёту требуемых параметров, методов проверки и испытаний, указаний по выбору и по оформлению договора поставки. В данной обзорной информации рассматриваются только некоторые их них в связи с ограниченностью его объёма.

В разделе проверки и испытаний уже в общих положениях отмечается, что испытуемые и проверяемые параметры геосинтетических материалов должны быть представлены средними величинами, стандартным отклонением и коэффициентом вариации. При количестве проб менее 5 их индивидуальные значения должны быть приведены полностью. Проверяются следующие механические характеристики.

Масса на единицу площади (удельная плотность, г/см²). Пробная величина 100 см², пробный формат - окружность или квадрат, количество проб - 10.

Номинальная прочность при растяжении. Ширина пробы 200 мм, свободная длина натяжения 100 мм, скорость деформации 50 мм/мин. Количество проб по 10 вдоль и поперёк.

Для всех геосеток дополнительно действуют следующие требования: образцы в разрывной машине зажимаются, как минимум, тремя перемычками. Ширина пробы - максимум 200 мм. При этом рекомендуется, чтобы, как минимум, один ряд узлов с поперечными перемычками располагался между зажимами. При проверке отдельных полос или ровингов их количество увеличивается на 10. Прочность узлов геосеток определяется десятью пробами в каждом направлении. Поперечные перемычки зажимаются таким образом, чтобы узлы оставались свободными до образования поперечных рёбер.

Проверка прошивки (сшивки) и других видов механических соединений. Такая проверка связана с определением номинальной и длительной прочности соединяемых поверхностей геосинтетических материалов.

Свойства усталости (деформация и длительная прочность). Перед выполнением испытаний устанавливаются степени нагрузки от краткосрочной (номинальной) прочности, например, 80, 60, 40, 20 %. Кривую «деформация - нагрузка» необходимо при этом начертить для каждого испытания до 5 лет или до полной потери прочности.

Особое значение приобретают испытания геосинтетических материалов для оценки несущей способности и технологических свойств. В немецкой системе норм к ним относятся следующие:

Определение силы продавливания материала специальным цилиндром. Пробы отбираются в двух плоскостях (вдоль и поперёк), количество проб - не менее 5 для каждого направления. Натяжение при испытании пробы - круговое, диаметр 150 мм, интенсивность подачи нагрузки 60±10 мм/мин. Кроме силы продавливания цилиндром, измеряются также свободный ход подачи штампа (цилиндра) до возникновения реакции материала и силы продавливания.

Реакция на нагрузку падения конуса (пирамиды) на пробу геосинтетического материала. Нагрузка представляет собой трехгранную пирамиду с равными углами, массой 2500 г; высота падения - 500 мм; натяжение пробы материала - круговое, диаметр 150 мм. Основанием пробы служит смесь глицерина и бетонита в соотношении 45:55. Количество испытываемых проб - 10. Для каждого испытания необходимо зафиксировать: максимальную глубину проникания пирамиды, максимальную реакцию (силу) с материалом и без него, остаточную прочность при продавливании.

Повреждения при укладке. Предполагается некоторое моделирование условий строительства. Исследуемая искусственная площадка должна состоять из нижнего уплотнённого слоя грунта или грунта естественного основания. Геосинтетический материал, предусмотренный для дальнейшего строительства, укладывается на подготовленный грунт и засыпается либо грунтом с проектной гранулометрией, либо дроблёным известняком размером 0-45 мм. Толщина этого слоя должна быть не менее 25 см или не менее требуемой толщины слоя для исследуемой технологии. После укладки крупнообломочного материала поверх геосинтетического, распределения и уплотнения последний извлекается из конструкции и проверяется. Минимальная величина пробы 1 м². Перед последующими испытаниями описывается картина повреждений: количество дыр и проколов на 1 м². Повреждения следует классифицировать по величине, форме и другим возможным видам. В лаборатории определяются остаточная прочность по силе продавливания цилиндрическим штампом или при растяжении в разрывной машине, а также степень изменения номинальной прочности при растяжении. Указанные показатели заносятся в лабораторный журнал в процентах к кратковременной прочности или несущей способности геосинтетического материала.

Испытание на выдёргивание геосинтетического материала из грунтовой среды. Для этого используются сдвиговые каретки размером 300300 мм, геосинтетический материал (продукт) при двустороннем контакте с грунтом; ступенчатое приложение нагрузки в диапазоне от 10 до 200 кПа. Испытание осуществляется в стандартизированном грунте.

В процессе опыта строится диаграмма зависимости сдвиговой нагрузки при заданном напряжении от деформации. Определяется также сила выдёргивания. Весьма существенными являются требования к определению гидравлических характеристик геосинтетических материалов, к которым относятся: эффективный диаметр пор (О90W, мм), водопроницаемость сквозь геосинтетическую поверхность (Кv, м/с), в том числе и в горизонтальной плоскости.

Кроме номенклатуры и требований к испытаниям, в немецких нормах содержатся указания по выбору и параметрам, согласно которым этот выбор и осуществляется для различных условий строительства. В качестве критерия (или основы) для выбора геосинтетического материала того или иного типа (тканые, нетканые, геосетки, георешётки и т.п.), прежде всего, должны быть установлены и определены ожидаемые нагрузки на «продукт». В связи с тем, что количество параметров достаточно велико, установлен их необходимый рейтинг с целью рационального выбора. Такой рейтинг или своеобразная классификация предназначена для стандартных (штатных) ситуаций и содержит средние величины для предполагаемого выбора. В других случаях, когда необходима повышенная надёжность, могут быть соответствующие отклонения.

При использовании такой классификации (или рейтинга) решающим для выбора материала является непосредственное определение расчётных параметров: важно - достаточно, чтобы граничные величины соблюдались; менее важно - граничные величины должны соблюдаться; никакого влияния на выбор нет - не принимать во внимание.

Основные параметры, по которым осуществляется выбор материала, следующие: предел прочности при растяжении; деформативность; реакция на продавливание цилиндрическим штампом; реакция на пробивание конусом; реакция на длительную нагрузку; трение на контакте «грунт - продукт» или «продукт - продукт»; устойчивость к химическим воздействиям; устойчивость к атмосферным условиям; механическая эффективность фильтрации; водопроницаемость. Из числа перечисленных параметров остановимся только на некоторых из них.

Устойчивость к атмосферным условиям определяется остаточной прочностью при соответствующей нагрузке в течение шести месяцев свободного атмосферного воздействия, которые приняты в немецких нормах типичными для средней Европы.