Для предотвращения водной и ветровой эрозии необходимо проводить берегоукрепление. Укрепление слабого основания земляного полотна, возведение насыпей с повышенной крутизны откосами, строительство армогрунтовых подпорных стен, а также усиление дорожной одежды легко решается с помощью армирующих материалов.
Введением в грунтовые конструкции специальных элементов, позволяющих увеличивать механические свойства грунта, называют армирование грунтов и грунтовых насыпей. Работая в контакте с грунтом и обеспечивая передачу напряжений с перегруженных зон на соседние наименее загруженные участки, армирующие элементы распределяют нагрузку между участками конструкции. Для изготовления армирующих элементов используют такие материалы, как метал, железобетон и т.д.
Самыми экономически выгодными и эффективными в использовании для армирования грунтов являются геосинтетические материалы, которые обладают не только высокой прочностью и низкой ползучестью (старением), но и устойчивостью к низким температурам и агрессивным средам. Неподверженность коррозии и гниению ещё одно важное качество этих материалов.
К грунтам армируемых конструкций по стандарту предъявляются следующие требования:
- все естественные грунты применимы;
- размер частиц должен составлять 15 ... 0,063 мм;
- значение кислотного показателя в грунте должно составлять 5–9 pH.
К армирующим элементам выдвинуты следующие требования:
- восприятие усилий на растяжение учитывая допустимые для данного сооружения деформаций;
- передача усилий на растяжение от армирующих элементов к грунтовому массиву;
- устойчивость при укладке к механическим повреждениями;
- высокая водопроницаемость, которая позволит избегать скопление воды в грунте при ее просачивании;
- устойчивость к химическим и микробиологическим воздействиям;
- атмосферостойкость в тех местах, где армирующий элемент используется без защиты на поверхности земляного сооружения.
В практическом применении лучше всего себя зарекомендовали полиэтиленовая сетка, которую вытягивают в направлении одной или двух осей, и тканная полиэфирная сетка с полихлорвиниловым покрытием. Возможно также применение других геосинтетических материалов в качестве армирующих (например ткани, нетканые геотекстили и др.). Их использование возможно только после проведения эксперимента, с помощью которого будет доказано, что данные материалы удовлетворяют требованиям, предъявленным к сооружению. Требования должны быть обусловлены деформируемостью армирующего элемента и возможностью передачи усилий от геосинтетического армирующего элемента через контакт с прилегающим грунтом.
Геосинтетические армирующие сетки применяются очень широко. Основное их применение в грунте с существующими растягивающими усилиями и в местах, где с их помощью возможна передача растягивающих усилий в качестве сил давления в грунте.
Геосинтетические сетки в первую очередь применяются в следующих случаях:
- насыпи, которые возводят на основаниях с низкой несущей способностью;
- несущий слой железнодорожной насыпи;
- слой, используемый для улучшения несущей способности грунта в дорожном строительстве.
Выполнение дополнительных требований обуславливают строительство подпорных стенок. Устойчивость по отношению к эрозии почвы на поверхности склонов является главной задачей при возведении таких конструкций. В связи с этим необходимо предусмотреть защиту армирующих поверхностей от атмосферных воздействий.