Стаття

Отримано 04.11.2025

Доопрацьовано 25.02.2026

Прийнято 26.03.2026

Опубліковано 05.04.2026

Взято з Том 30, № 1, 2026

Сторінки 8 -16

Shevchuk, L., Shlyun, N., & Zaiets, Yu. (2026). Using of geosynthetic reinforcing interlayer in road construction. The National Transport University Bulletin, 30(1), 8-16. https://doi.org/10.33744/2308-6645-2026-1-30-8-16

Використання геосинтетичних армуючих прошарків у дорожньому будівництві

Людмила Шевчук Наталія Шлюнь Юлія Заєць

Актуальність роботи обумовлена необхідністю підвищення довговічності та надійності дорожніх покриттів, які зазнають інтенсивних навантажень, зокрема від вантажного транспорту, що призводить до розвитку деформацій та ушкоджень, таких як тріщини. Це зумовлює потребу у використанні армування для шарів дорожньої конструкції. Метою дослідження було визначення найефективнішого розташування армуючого геосинтетичного шару у конструкції дороги для зменшення напружено-деформованого стану та підвищення несучої здатності покриття. Для розрахунків використовувалися аналітичні методи, а також чисельне моделювання методом кінцевих елементів для вивчення розподілу напружень у шарах при різних схемах розташування армуючого шару. Чисельне моделювання показало, що армування георешіткою значно зменшує розтягуючі напруження у шарах дорожнього покриття. Найефективніше розташування георешітки – між другим і третім шарами дорожнього полотна, що, незважаючи на основну мету запобігання поширенню тріщин, суттєво знижує розтягуючі напруження. Дослідження показало, що така конфігурація зменшує розтягуючі напруження з 1207 Па до 1011,6 Па, що становить 20 % зниження. Водночас використання георешітки в першому шарі збільшує зсувні напруження на 2,9 %, а між першим і другим шарами розтягуючі напруження зростають майже на 5 %. Однак загалом геосинтетичні матеріали підвищують міцність і довговічність дорожніх покриттів. Аналіз отриманих графіків підтвердив, що оптимальне розташування армуючого шару точно відповідає зоні максимальної концентрації розтягуючих напружень, що покращує конструкційну міцність, зменшує деформації та подовжує експлуатаційний ресурс покриття. Практичне значення роботи полягає у формулюванні обґрунтованих рекомендацій щодо проєктування армованих покриттів, що дозволяє мінімізувати витрати матеріалів і подовжити термін служби автомобільних доріг

асфальтобетонне покриття; армування; георешітка; сцеплення; концентрація напружень; напружено-деформований стан; тріщини
  1. Al Qurishee, M. (2017). Application of geosynthetics in pavement design. International Research Journal of Engineering and Technology, 4(7).
  2. Al-Barqawi, M., Aqel, R., Wayne, M., Titi, H., & Elhajjar, R. (2021). Polymer geogrids: A review of material, design and structure relationships. Materials, 14, article number 4745. doi: 10.3390/ma14164745.
  3. Alimohammadi, H., Schaefer, V.R., Zheng, J., & Li, H. (2020). Performance evaluation of geosynthetic reinforced flexible pavement: A review of full-scale field studies. International Journal of Pavement Research and Technology, 14, 30-42. doi: 10.1007/s42947-020-0019-y.
  4. Banerjee, S., Manna, B., & Shahu, J.T. (2024). Behaviour of geocell reinforcement in a multi-layered flexible pavement under repeated loading. International Journal of Geosynthetics and Ground Engineering, 10, article number 34. doi: 10.1007/s40891-024-00541-7.
  5. Baran, S.A., Bilobrytska, O.I., Hrynchak, I.I., Kutsman, O.M., & Shevchuk, L.V. (2021). Temperature oscillations influence in asphalt concrete layers on stress-deformed condition of road pavement. Automobile Roads and Road Construction, 110, 11-16. doi: 10.33744/0365-8171-2021-110-011-017.
  6. Ding, X., Luo, Z., & Ou, Q. (2022). Mechanical property and deformation behavior of geogrid reinforced calcareous sand. Geotextiles and Geomembranes, 50(4), 618-631. doi: 10.1016/j.geotexmem.2022.03.002.
  7. Farhan, M., & Murari, K. (2024). Enhancing pavement performance through the strategic use of geosynthetics in infrastructure design. Journal of Propulsion Technology, 45(4), 3456-3463.
  8. Gaidaichuk, V.V., Shevchuk, L.V., & Bilobrytska, O.I. (2021). Influence of incompatibility of thermomechanical parameters of bearing layers of а bridge structure on its thermo-stressed state. Strength of Materials and Theory of Structures, 107, 302-313. doi: 10.32347/2410-2547.2021.107.301-311.
  9. Giroud, J.P., Ah‑Line, C., & Bonaparte, R. (1985). Design of unpaved roads and trafficked areas with geogrids: Polymer grid reinforcement. London: Thomas Telford Limited.
  10. Gulyayev, V.I., Mozgovyy, V.V., Shlyun, N.V., & Shevchuk, L.V. (2022). Modelling negative thermomechanical effects in reinforced road structures with thermoelastic incompatibility of coating and reinforcement materials. System Research and Information Technologies, 2, 117-127. doi: 10.20535/SRIT.2308-8893.2022.2.09.
  11. Hill, B., Oldham, D., Behnia, B., Fini, E.H., Buttlar, W.G., & Reis, H. (2018). Evaluation of low temperature viscoelastic properties and fracture behavior of bio-asphalt mixtures. International Journal of Pavement Engineering, 19(4), 362-369. doi: 10.1080/10298436.2016.1175563.
  12. Huang, M., Liu, J., Pokharel, S.K., Dagenais, T., Chatterjee, A., & Lin, C. (2025). Full-scale testing and monitoring of geosynthetics-stabilized flexible pavement in Alberta, Canada. Geotextiles and Geomembranes, 53(1), 427-444. doi: 10.1016/j.geotexmem.2024.11.003.
  13. Kashif, M., Naseem, A., Onyelowe, K.C., Riaz, M.R., Mehboob, S.S., De Winne, P., & De Backer, H. (2024). Finite element modeling of active cracking in actively reinforced concrete pavement slab exposed to fluctuating temperature. Scientific Reports, 14, article number 17337. doi: 10.1038/s41598-024-68414-7.
  14. Li, P., Fu, J., Sun, L., Yue, J., & Zang, Q. (2025). Аnalysis of rutting formation mechanisms and influencing factors in asphalt pavements under slow-moving heavy loads. Materials, 18, article number 4153. doi: 10.3390/ma18174153.
  15. Nie, D., Wang, S., Sun, P., & Huang, C. (2023). Study on anti-crack effect of semi-rigid base pavement with stress absorbing layer. Journal of Engineering and Applied Science, 70, article number 45. doi: 10.1186/s44147-023-00217-5.
  16. Pershakov, V.M., Bieliatynskyi, A.O., & Stefashyna, N.M. (2020). Using of geosynthetic reinforcing layers in road construction. Problems of Urban Environment Development, 2(25), 130-149.
  17. Raffaniello, A., Bauer, M., Safiuddin, M., & El-Hakim, M. (2022). Traffic and climate impacts on rutting and thermal cracking in flexible and composite pavements. Infrastructures, 7(8), article number 100. doi: 10.3390/infrastructures7080100.
  18. Sharbaf, M.R., & Ghafoori, N. (2021). Laboratory evaluation of geogrid-reinforced flexible pavements. Transportation Engineering, 4, article number 100070. doi: 10.1016/j.treng.2021.100070.
  19. Vishwakarma, Р., & Karumanchi, S.R. (2023). Modeling of semi-mechanistic approach for geo-synthetic reinforced flexible pavement design. Proceedings of the 9ICEG 9th international congress on environmental geotechnics, 4, 278-283. doi: 10.5 3243/ICEG2023-95.
  20. Wismans, M., van Breemen, L.C.A., Govaert, L.E., & Engels, T.A.P. (2024). The effect of thermal residual stress on the stress state in a short-fiber reinforced thermoplastic. Journal of Materials Engineering and Performance, 33, 4160-4169. doi: 10.1007/s11665-024-09277-x.
  21. Yin, Z., Ndiema, K.M., Lekalpure, R.L., & Kiptum, C.K. (2022). Numerical study of geotextile-reinforced flexible pavement overlying low-strength subgrade. Applied Sciences, 12(20), article number 10325. doi: 10.3390/app122010325.
  22. Zakarka, M., Skuodis, Š., & Dirgėlienė, N. (2023). Triaxial test of coarse-grained soils reinforced with one layer of geogrid. Applied Sciences, 13, article number 12480. doi: 10.3390/app132212480.

https://doi.org/10.33744/2308-6645-2026-1-30-8-16