Geokraty: zalety i zastosowania

• 7.12.2021
• Odczyt za 9 minut

• GEOKOMÓRKI

Potrzebujesz zabezpieczyć skarpę w ogrodzie, podjazd lub padok dla koni? Jednym z możliwych rozwiązań może być zainstalowanie tzw. geokraty komórkowej. Czym właściwie są geokraty komórkowe i kiedy warto pomyśleć o ich zastosowaniu?

Zdjęcie ilustracyjne. Zastosowanie geokrat komórkowych jako trwałego zabezpieczenia przeciwerozyjnego skarpy.

Czym są geokraty komórkowe?

Istnieje kilka powszechnych definicji tego, czym właściwie są geokraty komórkowe. Na przykład można się dowiedzieć, że geokraty przybierają postać „...trójwymiarowej, przepuszczalnej struktury, której kształt przypomina plaster miodu.”

Można też przeczytać, że geokraty komórkowe to: „Rozkładalne systemy komórek, wykonanych z polietylenu o wysokiej gęstości, które służą jako ochrona przeciwerozyjna dla skarp oraz baza konstrukcyjna.”

Inna definicja opisuje system geokrat komórkowych jako „układ pasm o wzorze powierzchniowym”, „łączonych szeregowo za pomocą równoległych zgrzewów ultradźwiękowych, prostopadłych do osi podłużnej.”

Na razie wystarczy zapamiętać, że jest to lekki system komórek wypełniony określonym materiałem (glebą, żwirem itp.), który znajduje zastosowanie w wielu projektach budowlanych i ogrodowych. Na przykład, gdy trzeba zabezpieczyć skarpę za domem, brzegi koryta rzeki lub wzmocnić miejsce do parkowania.

WSKAZÓWKA: Potrzebujesz zabezpieczyć skarpę przed erozją, ale wolisz rozwiązanie wykonane z naturalnych materiałów? Dowiedz się, jak w naturalny sposób zabezpieczyć skarpę.

Właściwości i zastosowanie geokrat w praktyce

Geokraty komórkowe zostały opracowane w latach 70-tych XX wieku. W tamtych czasach armia amerykańska poszukiwała skutecznego rozwiązania do wzmocnienia piaszczystych dróg, po których regularnie poruszał się ciężki sprzęt wojskowy.

Wśród materiałów, które eksperci próbowali wykorzystać, znalazły się papier, aluminium i materiały z recyklingu. Ostatecznie jednak, ze względu na odpowiednie właściwości techniczne, przystąpiono do produkcji geokrat z tworzywa sztucznego – polietylenu o wysokiej gęstości (HDPE).

Jakie są zalety polietylenu o wysokiej gęstości?

• Optymalny rozkład i przenoszenie sił przy powtarzającym się obciążeniu
• Odporność na wyższe temperatury i substancje chemicznie czynne
• Możliwość recyklingu i przyjazność dla środowiska
• Prosty proces spawania pasm i łatwa obsługa

Gdzie i jak wykorzystywane są geokraty komórkowe?

Ze względu na ich wyjątkowe właściwości techniczne, geokraty można spotkać w różnych implementacjach. Poniżej wymieniono najczęstsze zastosowania.

1. Stabilizacja podłoży gruntowych

Geokraty komórkowe mogą być stosowane przy budowie dróg lub np. podjazdów do domów rodzinnych. Wypełnienie geokrat (więcej na ten temat poniżej) zmniejsza naprężenie przekazywane na podłoże gruntowe. Materiał wypełniający ma ograniczoną ruchliwość, a dodatkowo ułatwia rozkład sił na całej powierzchni, zwiększając w ten sposób nośność drogi.

Zdjęcie ilustracyjne. Geokrata wypełniona żwirem jako warstwa wzmacniająca pod chodnikiem.

2. Ochrona przeciwerozyjna skarp

W przypadku skarp geokraty są stosowane jako trwałe rozwiązanie przeciwerozyjne, tzn. chronią skarpy np. przed erozyjnym działaniem wody deszczowej. Podobnie są stosowane na dnie lub brzegach koryta rzeki, gdzie ograniczają skutki erozji wodnej.

Zdjęcie ilustracyjne. Najczęstsze zastosowanie geokrat komórkowych – trwałe zabezpieczenie przeciwerozyjne skarpy.

3. Stabilizacja (zbrojenie wewnętrzne) skarp ziemnych

Geokraty znajdują również zastosowanie w konstrukcjach oporowych do stabilizacji bardzo stromych zboczy (chodzi o bardziej wymagające zastosowania budowlane, dla których w wielu przypadkach konieczna jest uprzednia ocena przez wyspecjalizowanych pracowników). Jednak w przypadku takiej aplikacji częściej stosowane są geosiatki wzmacniające.

Zdjęcie ilustracyjne. Budowa gruntowej konstrukcji wzmacniającej z wykorzystaniem geokraty.

Wygląd, parametry i montaż geokrat komórkowych

Jak więc wygląda geokrata i na jakich zasadach działa? Poniższy obrazek pomoże Ci odpowiedzieć na to pytanie.

Zdjęcie ilustracyjne. Geokrata komórkowa częściowo wypełniona ziemią.

Jak widać na obrazku, geokraty są tworzone spawanymi pasami, które po rozciągnięciu przybierają kształt plastra miodu. Dla uproszczenia, strukturę geokraty można sobie wyobrazić jako akordeon: pasy transportowane są w postaci lekkich złożonych elementów. Rozciągane są dopiero po przytwierdzeniu (zakotwiczeniu) do podłoża.

Powstałe w ten sposób otwory – komórki – wypełniane są określonym materiałem. Materiał wypełniający zwiększa stabilność systemu komórek i umożliwia rozłożenie obciążenia w gruncie. W rezultacie geokrata tworzy sztywny podkład (funkcję komórek można sobie wyobrazić jako „półsztywną płytę”), który wzmacnia podłoże.

Rolę materiału wypełniającego zwykle odgrywa piasek, żwir, glina, kruszony kamień lub ziemia, które są usuwane przed montażem geokraty bezpośrednio z miejsca instalacji. Wybór odpowiedniego materiału zależy od warunków konkretnej aplikacji, planowanego obciążenia itp.

Czy geokrata nie będzie zagrażać roślinności?

Oto pytanie, które być może wpadło Ci do głowy, jeśli zamierzasz użyć geokraty do wzmocnienia skarpy koło domu. Jak więc to jest? Jeśli przyjrzysz się dokładnie strukturze komórek geokraty, zobaczysz, że mają one drobne perforacje po bokach.

Perforacja zwiększa kąt tarcia między materiałem wypełniającym a ścianą geokraty, dodatkowo umożliwiając dostęp wody, składników odżywczych i mikroorganizmów do korzeni roślin.

Geokrata komórkowa nie zapobiega wzrostowi roślin. Jeśli więc chcesz zasadzić na skarpie pnącza lub inne gatunki roślinności, rośliny te stopniowo przeplotą się przez system geokomórek, wzmacniając jego strukturę. Nie ucierpi na tym aspekt estetyczny – skarpa nie osłabi wrażenia, jakie zrobi Twój ogród.

Czy z tworzyw sztucznych uwalniają się do gleby toksyczne lub inne niebezpieczne substancje?

W kontekście sadzenia roślinności często spotykamy się również z pytaniem, czy z geokraty – z uwagi na tworzywo sztuczne, z którego została wykonana – uwalniają się do gleby szkodliwe substancje.

Odpowiedź brzmi: nie. Z geokrat, to znaczy z polietylenu, nie uwalniają się żadne szkodliwe substancje, jakie mogłyby negatywnie wpłynąć na zdrowie posadzonych roślin. Wystarczy rozejrzeć się w swojej najbliższej okolicy – z tego materiału wykonywane są folie spożywcze, rury wodociągowe i butelki do karmienia. W związku z tym materiał ten musi spełniać wysokie wymagania pod względem bezpieczeństwa dla zdrowia.

Jaka jest żywotność geokrat w przypadku montażu na skarpach?

Geokraty komórkowe zaliczane są do trwałych zabezpieczeń przeciwerozyjnych (w przeciwieństwie do materiałów naturalnych, w przypadku których procesy rozkładu rozpoczynają się, de facto, już w momencie instalacji na skarpie). Są one odporne na zwykłe warunki klimatyczne, a ich żywotność w warunkach standardowych jest liczona w dziesiątkach lat.

Do jakiego nachylenia nadają się geokraty komórkowe?

Przy zbrojeniu zboczy geokraty są powszechnie stosowane do nachylenia ok. 40°. Wybór konkretnego produktu jest uzależniony od indywidualnych warunków (kąta nachylenia, nośności podłoża, obciążenia, przeznaczenia geokraty itp.).

Zależy to również od rodzaju produktu: geokraty są dostępne w różnych wysokościach, a właściwy wybór zależy od przeznaczenia. Możliwe zastosowania geokrat komórkowych:

1. geokraty o wysokości min. 50 mm => wzmocnienie ścieżek ogrodowych, łagodnych zboczy (nachylenie do 30°)
2. geokraty o wysokości min. 100 mm => wzmocnienie skarp (nachylenie powyżej 30°), podjazdów, padoków
3. geokraty o wysokości min. 150 mm => wzmocnienie stromych zboczy (nachylenie do ok. 40°), miejsc parkingowych

Na potrzeby bardziej wymagających projektów produkowane są również większe geokraty (o wysokości komórek powyżej 200 mm), ale w przypadku większości realizacji ogrodniczych w zupełności wystarczą geokraty wymienione powyżej.

 
Zdjęcie ilustracyjne. Geokraty komórkowe na zboczu.

Montaż geokrat do zabezpieczenia skarp

Aby geokrata mogła pełnić swoją zamierzoną rolę, należy przestrzegać prawidłowej procedury jej montażu. Jak postępować przy instalacji?

1. Przygotowanie terenu

W pierwszej kolejności należy usunąć wszelkie nierówności (tzn. zasypać wgłębienia, rowy…), aby móc rozłożyć geokratę na mniej więcej równej skarpie. Trzeba również usunąć kamienie, drewno i powyrywać chwasty.

2. Wykopanie rowków kotwiących

U podnóża skarpy, jak również na jej szczycie, należy wykopać rowki kotwiące, w których przytwierdzona zostanie geokrata. W przeciwnym wypadku (np. wskutek ulewnych deszczów) geokrata mogłaby się osuwać po zboczu i produkt nie spełniałby swojej funkcji.

Rowki powinny mieć głębokość równą wysokości geokomórek + 200 do 500 mm (w zależności od warunków konkretnego projektu). Warunek ten dotyczy geokrat z komórkami o wysokości 50 do 200 mm, które są powszechnie stosowane do zabezpieczania skarp).

3. Układanie geokraty komórkowej

Na przygotowanej w ten sposób skarpie można rozciągnąć geokratę. Należy to zrobić zawsze wzdłuż skarpy (tzn. od szczytu w dół), nigdy na szerokość (wzdłuż warstwicy). W przypadku montażu na szczycie skarpy należy pamiętać o konieczności przytwierdzenia geokraty do podłoża.

4. Łączenie i kotwienie poszczególnych sekcji geokraty

Następnie należy połączyć poszczególne sekcje i całość przytwierdzić do podłoża. Informacje o tym, jak należy postępować w tym kroku, reguluje dokumentacja techniczna, ewentualnie rozwiązanie zależy od okoliczności realizacji danego projektu.

W przeciwieństwie do naturalnych siatek przeciwerozyjnych i mat, geokraty komórkowe nie są mocowane za pomocą zwykłych drewnianych palików lub metalowych szpilek. Do tego celu najczęściej stosuje się kotwy wykonane przez nacięcie i wygięcie zbrojenia (stalowych prętów używanych w betoniarstwie). Poszczególne elementy geokraty łączone są ze sobą za pomocą opasek samozaciskowych.

5. Zasypywanie rowków kotwiących

Po prawidłowym zakotwiczeniu geokraty w podłożu należy zasypać rowki kotwiące. Na sam koniec należy również wypełnić same komórki geokraty.

6. Wypełnienie komórek geokraty

Jako materiału wypełniającego można użyć (w zależności od okoliczności realizacji projektu) wierzchniej warstwy ziemi lub żwiru. W obu przypadkach zasypywanie należy wykonywać w kierunku od podnóża skarpy do jego szczytu. Wysokość wypełnienia jest równa wysokości komórki + ok. 25 do 50 mm.

Głównym powodem wypełnienia komórki powyżej jej krawędzi jest fakt, że z czasem materiał osiada (czy to z powodu zewnętrznych zmian klimatycznych, czy też obciążenia terenu).

7. Wysiew

W ostatnim kroku do komórek wypełnionych ziemią należy dodać nasiona trawy, jeśli chcemy, by skarpa obrośnięta była trawą.

Inne ważne informacje dotyczące wyboru geokrat

Teraz, gdy już wiesz, jak poradzić sobie z montażem, mamy dla Ciebie jeszcze jedną konkretną wskazówkę. Wybierając geokraty komórkowe z naszego asortymentu znajdziesz informacje, które początkowo mogą wydawać się nieco niejasne. Jednym z takich przypadków jest np. konkretny model geokraty – Geomacell. Oprócz nazwy i wymiarów produktów, dla każdego rodzaju można również znaleźć liczbę geokomórek na m²/wysokość geokomórek: