Surface Reinforcement

Unter Surface Reinforcement versteht man im Erd- und Verkehrswegebau flächige Bewehrungselemente wie Geogitter und Geogewebe, die in horizontalen Lagen eingebaut werden und in die auftretende Kräfte aus dem Boden über Reibung oder Verzahnung abgeleitet werden. So lassen sich Setzungen reduzieren, Spurrinnen begrenzen und die Nutzungsdauer von Verkehrsflächen deutlich erhöhen.

Flächenbewehrung im Straßenbau mit Geokunststoffen ähnelt im Funktionsprinzip der Flächenbewehrung im Stahlbetonbau: Wie der Stahl im Betonbau übernimmt auch der Geokunststoff im Straßenbau die Rolle des Zugelements und nimmt die Zugkräfte auf. Der Boden wirkt – vergleichbar mit dem Beton – als drucktragendes Element und leitet die Druckkräfte weiter.

A reliable mechanical interlock or frictional bond between soil and geosynthetic is essential. With geogrids this occurs through mechanical interlock within the apertures; with woven geotextiles it is achieved by shear resistance and friction. Both mechanisms enable the safe transfer of tensile forces.

1. Unbound base course | 2. Geogrid / woven geotextile | Weak or variable subgrade

Functional Principle of Geogrids

Gestreckte, knotensteife Geogitter wie BEGRID TG arbeiten über eine echte Verzahnung des Schüttmaterials in den Gitteröffnungen. Durch die steife Maschengeometrie in Abstimmung mit dem richtigen Schüttmaterial bildet sich ein Formschluss in der Masche. Sobald Verkehrslasten auf die Tragschicht wirken, mobilisiert der Verbund aus Geogitter und Tragschichtmaterial Zugkräfte im Geogitter.

Die Folge: Lasten werden durch die Eigensteifigkeit flächig verteilt („Schneeschuh-Effekt“), Kräfte werden radial in das Gitter eingeleitet und es bildet sich eine plattenartige Tragstruktur. So lassen sich nicht tragfähige oder inhomogene Untergründe überbrücken und für Baustraßen, Verkehrswege oder Arbeitsplattformen nutzbar machen.

Functional Principle of Woven Geotextiles

Gewebte Geogitter wie BEGRID FLEX und Geogewebe wie BEFORCE wirken überwiegend über Reibung und Scherverbund zwischen Geokunststoff und Boden. Anders als gestreckte Geogitter arbeiten sie nicht über eine echte Kornverzahnung, sondern über eine Membranwirkung, welche die Kraft über Reibung entlang der Einzelbänder aufnimmt.

Der Einbau erfolgt im Umschlagverfahren: Der Geokunststoff wird zunächst ausgelegt, anschließend mit Material überschüttet und verdichtet, danach wird das frei liegende Ende umgeschlagen und über die erste Schüttlage gespannt zurückgeführt. Abschließend wird weiter überbaut. Durch dieses Umschlagen entsteht eine effektive Umlenkung der Zugkräfte, was die Stabilität insbesondere auf extrem weichen Böden erhöht.

BEFORCE Woven Fabrics

. BEFORCE Geogeweben aus Polypropylen (PP-Bändchengeweben) steht eine Produktfamilie zur Verfügung, die die Funktionen Separation and Reinforcement in einem Geokunststoff vereint. Die flachen, rechtwinklig verkreuzten Bändchen sorgen für hohe Zugfestigkeiten in Längs- und Querrichtung bei gleichzeitig guter Anpassungsfähigkeit an den Untergrund.

Functions:

• improve bearing capacity on weak soils
• separate aggregate from subgrade material
• reduce deformation and rutting
• are ideal for reinforcement beneath unbound layers in road and earthworks

BEGRID FLEX Geogrids (woven)

BEGRID FLEX Geogrids bestehen aus hochzugfesten Polyestergarnen, die zu grobmaschigen, flexiblen Gittern gewebt und mit einer Schutzbeschichtung ummantelt werden. Dadurch sind Höchstzugfestigkeiten bis zu 200 kN/m möglich.

Advantages:

• high tensile strengths tailored to design requirements
• excellent soil–geogrid interaction
• flexible structure for ease of installation

Used where significant loads must be carried—e.g. industrial pavements, embankments or load‑transfer platforms.

BEGRID TG Geogrids (extruded)

BEGRID TG Geogrid werden aus hochwertigen Polypropylenbahnen hergestellt, gelocht und in Längs- und Querrichtung gestreckt. Das Ergebnis sind formstabile, knotensteife, biaxial wirkende Geogitter mit geringer Dehnung.

Typical properties:

• monolithic ribs and junctions without added nodes
• high stiffness and low creep
• various aperture sizes and tensile strengths for different aggregates

Diese Bewehrungsprodukte eignen sich besonders für Tragschichtbewehrung auf gering tragfähigen Böden im Erd-, Straßen- und Verkehrswegebau – überall dort, wo Flächenbewehrung Lasten sicher in den Untergrund ableiten soll.

Geocomposites with Nonwoven: Reinforcement, Separation and Filtration

In vielen Projekten reicht reine Bewehrung nicht aus – zusätzlich sind Trenn- und Filterfunktionen erforderlich, um eine Durchmischung der Schichten zu verhindern und den Wasserdurchfluss zu sichern. Hier kommen Geoverbundstoffe zum Einsatz, bei denen das Geogitter werkseitig mit einem passenden Vliesstoff kombiniert wird, wie z. B. bei BEGRID TGV.

They provide:

• reinforcement: load distribution and increased bearing capacity
• separation: prevention of intermixing between soil and aggregate
• filtration: controlled water flow without soil loss

They also reduce installation time by replacing two separate layers with one composite.

PARAGRID / PARALINK Geogrids (laid)

PARAGRID / PARALINK Geogitter sind gelegte, an den Kreuzungspunkten verschweißte Geogitter aus hochverstreckten Polyestersträngen mit einer schützenden LDPE-Hülle. Diese Geogitter erreichen sehr hohe Zugfestigkeiten und werden überall dort eingesetzt, wo besonders hohe Anforderungen an die Flächenbewehrung gestellt werden – etwa bei Lastübertragungsmatratzen, Brückenwiderlagern oder hochbelasteten Plattformen.

Damit ergänzen PARAGRID und PARALINK das Portfolio der Bewehrungsprodukte für Spezialanwendungen.

Die Bemessung einer Tragschichtbewehrung richtet sich nach den gleichen Prinzipien wie die klassische Dimensionierung von Tragschichten – ergänzt um die Wirkung der Flächenbewehrung.

Key Design Parameters

• subgrade bearing capacity (e.g. EV₂ or CBR)
• anticipated traffic loading
• required service life and safety factors
• frost resistance and layer thicknesses
• selection of aggregate (gradation, compaction, drainage)

The relevant guidelines and technical regulations define the areas of application and the load conditions for geogrids and woven geotextiles.

Savings in Material, Construction Time and Cost

Using geogrids, woven fabrics or geocomposites can:

• reduce base layer thicknesses
• avoid or minimise excavation and replacement
• shorten construction periods
• reduce transport volumes and associated costs

Resource Conservation and CO₂ Reduction

Less excavation, less import material and fewer transport movements mean a better environmental footprint. Geosynthetic reinforcement contributes to sustainable infrastructure construction.