Inden for bjergbygningsteknik får geonettet til jordforstærkning stigende opmærksomhed i anlægsbranchen og bliver brugt mere og mere.
Hovedformålet med geonettet er at forbedre jordens tekniske egenskaber og at forstærke og stabilisere den.
Det er vigtigt at vælge det rigtige geonet til dit projekt for at sikre langsigtet holdbarhed og omkostningseffektivitet. Når du vælger det rigtige geonet til din specifikke anvendelse, er der flere vigtige faktorer, du skal overveje:
- Krav til teknisk design
- Udvælgelse af specifikationer
- Udvælgelse af materialer
- Indflydelse på produktionsprocessen
- Strukturel form
- Testmetode for produktstyrke
Krav til teknisk design af geonetforstærket jord
Det første skridt i valget af det rigtige geonet er at definere projekttypen og den påtænkte anvendelse klart.
Geogitter bruges i en lang række projekter, herunder vejbyggeri, forstærkning af dæmninger, stabilisering af skråninger og opførelse af støttemure.
Forskellige anvendelser kan kræve geonet med specifikke karakteristika og egenskaber for at opfylde projektets krav.
Geogitre er generelt opdelt i biaxiale geogitre og uniaxiale geogitre, afhængigt af gitterstrukturen.
Enaksede geonetaljer
Uniaxiale geonet er den mest anvendte type støttemur og er designet til at modstå høje trækspændinger i én retning med mindre styrke i den tværgående retning.
På grund af deres styrke og holdbarhed i forbindelse med stabilisering af jord er de ideelle til forstærkede støttemure. De bruges ofte, hvor væghøjden er betydelig, og de anvendte kræfter primært er lodrette.
Biaxiale geonetaljer
Afhængigt af murens udformning og jordens egenskaber kan der også anvendes biaxiale geonet, som giver styrke i to retninger. Biaxiale geonet har lige stor styrke i den langsgående (maskinelle) og tværgående (maskinelle) retning.
De giver effektiv forstærkning i to vinkelrette retninger og fordeler belastningerne mere jævnt. Biaxiale geonet bruges ofte i applikationer, hvor jordbundsforholdene er vanskelige at forudsige, og hvor der er behov for stærkere armering.
Udvælgelse af Specifikationer for geonettet i Projekter med geonetsforstærkede jordvægge
Trækstyrke og modul
Geonettet skal have tilstrækkelig trækstyrke til at modstå de påførte kræfter og give en effektiv forstærkning. Som en nøgleparameter for geonettet angiver den, hvor godt geonettet kan modstå trækkræfter.
Trækstyrke angives ofte som Ultimate Tensile Strength (UTS) og måles i enheder af kraft pr. breddeenhed (f.eks. kN/m eller lbs/ft).
Trækstyrke klassificeres ofte som lav, mellem eller høj styrke. Kravene til UTS afhænger af forventede belastninger, spændinger, væghøjde og jordbundsforhold.
Overvej også geonettets modul, som angiver dets stivhed og evne til effektivt at fordele belastninger.
Porestørrelse og -form
Porestørrelsen henviser til størrelsen på åbningerne mellem geonettets sener eller tråde. Den angives normalt som den maksimale åbningsstørrelse eller den nominelle porestørrelse.
Porestørrelsen og formen på et geonet er nøglefaktorer, der påvirker jordinteraktion, komprimering og sammenlåsning af aggregater.
Geogitter med større porer bruges typisk til grovkornede jordarter, mens dem med mindre porer er bedre egnet til finkornede jordarter.
Porernes form, hvad enten de er firkantede, rektangulære eller trekantede, påvirker også geonettets ydeevne og dets interaktion med jordpartikler.
Vælg geonettet med en passende porestørrelse og -form for at opnå en effektiv sammenlåsning af jorden og forhindre, at jorden trænger ind i geonettet.
Styrke/effektivitet i leddene
Samlingseffektivitet er et mål for et geonets evne til at overføre trækkræfter fra en ribbe eller streng til en anden. Det refererer også ofte til styrken af samlingen i en geonettestruktur.
Det udtrykkes som en procentdel og repræsenterer styrken af samlingen mellem krydsende tråde.
Højere ledstyrke indikerer bedre evne til at fordele belastninger.
Når du vælger et geonet, skal du overveje design- og produktionskvaliteten for at sikre, at samlingens styrke er tilstrækkelig til at opfylde dine projektkrav.
Typisk er minimumskravene til fugeeffektivitet specificeret i projektspecifikationerne.
Langvarig holdbarhed
Holdbarheden af et geonet er afgørende for et projekts levetid.
Overvej faktorer som modstandsdygtighed over for UV-stråling, kemisk eksponering, biologisk nedbrydning og miljøforhold, der er fremherskende i projektområdet.
Geogitter med forbedret holdbarhed og modstandsdygtighed over for nedbrydning er afgørende, især til langvarige anvendelser.
Specifikationerne omfatter ofte krav til langtidsholdbarhed og modstandsdygtighed over for installationsskader.
Kompatibilitet mellem stammer
Geonettet skal være kompatibelt med den omgivende jord for at forhindre overdreven deformation og bevare stabiliteten.
Belastningskompatibilitet refererer til geonettets evne til at deformere og strække sig med jorden uden at opleve betydelige belastningsforskelle.
Denne egenskab sikrer, at geonettet og jorden arbejder sammen som et sammensat system.
Passende rullestørrelse til installation
Geogitter leveres typisk i ruller, hvor størrelsen specificeres af rullens bredde og længde.
Rullestørrelsen skal passe til de specifikke projektkrav, idet der tages hensyn til faktorer som væghøjde, armeringsarrangement og nem installation.
Forskellige geonet kan have specifikke installationskrav, herunder overlapningsafstand, ankergravens dybde og forbindelsesmetode.
Nogle geonet kan kræve specialudstyr eller -teknikker for at blive installeret korrekt.
Overvejelser om omkostninger
Omkostninger er altid en vigtig faktor i ethvert byggeprojekt.
Selv om det er vigtigt at vælge et geonet, der opfylder dine projektkrav, skal du overveje den samlede omkostningseffektivitet, herunder de oprindelige købsomkostninger, installationsomkostninger og langsigtede vedligeholdelsesomkostninger.
Geonet af højere kvalitet kan give bedre langsigtet værdi ved at reducere vedligeholdelses- og reparationsomkostningerne.
Overhold standarder og regler
Endelig skal du sørge for, at det geonet, du vælger, overholder relevante industristandarder og -regler.
Forskellige regioner kan have specifikke krav til geosynteter, der bruges i byggeriet.
Compliance sikrer, at dit projekt lever op til sikkerheds- og kvalitetsstandarder.
Valg af geonet-materialer i forstærkede jordstøttevægge
Råmaterialerne til fremstilling af geonettet er hovedsageligt polyethylen med høj densitet (HDPE), polypropylen (PP), glasfiber, polyester osv. Generelt produceres ensrettede geonettet med polyethylen, og tovejs geonettet produceres med polypropylen. Dette skyldes hovedsageligt:
1. Den molekylære struktur af polyethylen med høj densitet er lineær med få grene og en krystallinitet på op til 75% ~ 90%. Det har fremragende mekanisk styrke, høj stivhed og sejhed, høj overfladestyrke og brugstemperatur (80 ℃), god opløsningsmiddelbestandighed, syre-, alkali- og dampbestandighed samt god dimensionsstabilitet og modstandsdygtighed over for miljømæssige spændingsrevnedannelser. Det er meget velegnet til produktion af ensrettede gitre. Dens ulempe er, at forlængelsen, når den når trækstyrke, er stor, generelt omkring 12%.
2. Polypropylencopolymer er en lineær struktur med methylgrupper på siden. Den har bedre mekanisk styrke og slagstyrke end polyethylen, højere stivhed og bøjningsmodstand, højere højtemperaturbestandighed og kemisk korrosionsbestandighed. Ulempen er, at det er skørt ved lave temperaturer og let at ælde. Det skal modificeres ved strækning eller andre metoder, så det er særligt velegnet til tovejs geonet fremstillet ved tovejs strækning.
3. Glasfibergeogitter er lavet af vævede eller syede glasfibre belagt med en polymer. De har fremragende trækstyrke, høj modulus og modstandsdygtighed over for krybning og temperaturændringer. Glasfibergeonet er kemisk inert og meget holdbart, hvilket gør det velegnet til anvendelser, hvor langtidsholdbarhed er afgørende. De kan dog være dyrere end geonet af plast.
4. Polyestergeonet er fremstillet af polyestergarn med høj styrke, der er belagt med en beskyttende polymer. De har høj trækstyrke, lav forlængelse og god modstandsdygtighed over for miljøfaktorer som UV-stråling og kemisk eksponering. Polyestergeonet bruges ofte i mekanisk stabiliserede jordvægge (MSE), hvor der er behov for jordforstærkning.
Valget af geonetmateriale til et specifikt geonetforstærket jordstøttevægsprojekt afhænger af faktorer som projektkrav, forventede belastninger, jordbundsforhold og budget.
Produktionsteknologiens indflydelse på valget af geonet
Geogitter kan klassificeres efter deres forarbejdningsteknologi i integrerede strækbare polymergeogitter, højstyrkefibervævede geogitter og sammensatte svejsede geogitter, hvoraf de to sidstnævnte er vævede geogitter.
Geonet fremstillet ved integreret strækning
Det dannes generelt ved opvarmning af ekstruderet plade - præcisionsstansning - strækning i længderetningen og derefter strækning på tværs.
Denne strækeffekt er meget vigtig. Den orienterer polymermolekylerne på ny og forbedrer i høj grad gitterets ydeevne:
1. Det retningsbestemte arrangement af molekyler forbedrer materialets styrke; samtidig gør de retningsbestemte molekyler knudepunkterne bedre i integritet.
Dette adskiller sig fra pseudogitter (såsom vævet og sammensat svejset). Knudepunkterne i pseudogitter er vævede eller sammensatte svejsninger med dårlig integritet og dårlig kraftoverførsel i længderetningen og på tværs.
2. Trækmodulet er forbedret, så gitteret kan udvise høj trækstyrke ved lav belastning.
3. Langvarige krybetest har vist, at tendensen hos polymernet, der er behandlet med strækning, er stærkt reduceret under langvarig kontinuerlig belastning, så armeringens pålidelighed er garanteret.
4. Strækning er en modifikationsbehandling af polypropylengitter, som forbedrer mange egenskaber, såsom at reducere ulemperne ved skørhed ved lav temperatur og let ældning og forbedre holdbarheden ved brug.
Geonet produceret ved vævning
Det er vævet med højstyrkebånd af syntetisk materiale, også kendt som højstyrkefibergeogrid.
Det er lavet af polyesterfibre eller glasfibre med høj styrke og lav forlængelse. Efter at være blevet vævet til en gitterform på en kædestrikkemaskine, imprægneres det med polyvinylklorid (PVC) i henhold til proceskravene.
Ribberne i dette gitter har høj trækstyrke, dets pseudoknuder har dårlig integritet, knudestyrken er meget lav, den langsgående og laterale kraftoverførsel er meget dårlig, og udtrækningsmodstanden i jorden er oprindeligt lavere end dens styrke. Som forstærkningsmateriale udnyttes dets styrke ikke fuldt ud.
Sammensat svejset geonet
Det er et pseudogitter, som er lavet ved at væve flere polypropylenstrimler eller stål-plast-kompositstrimler og svejse knudepunkterne.
Den enkelte forstærkningsstyrke er relativt høj. Da knudepunkterne dannes ved at overlappe i kæde- og skudretningen, afhænger den samlede styrke af knudepunkternes svejsestyrke.
Denne knudes forskydningsstyrke, rivestyrke og sprængstyrke er relativt lav. Integriteten er dårlig, styrken er lav, knudepunktets evne til at overføre langsgående og tværgående kræfter er ikke god, og den dimensionelle stabilitet og den samlede ydeevne er relativt dårlig.
Oversigt over produktionsprocessen for geonettet
Testmetoden for knudestyrke, der er foreslået af Drexel University i USA, og resultaterne af det samlede trækgeonet og pseudogeonet, der er testet efter den (knudestyrke udtrykkes som en procentdel af styrken af en enkelt ribbe), er vist i følgende tabel:
| Type | Knudepunktsstyrke/enkeltribbestyrke |
| Integreret strakt tovejs geonet | 90% – 100% |
| Integreret strakt tovejs geonet | <10% |
| Knudepunkterne er pseudo-bidirektionelle gitre sammensat | 3% – 13% |
Geogitter med god produktionsteknologi har et ensartet udseende, glatte overflader og en tydelig glans af carbon black.
Geogitter med dårlig produktionsteknologi har ru overflader.
Selvom overfladeruhed og andre mønstre kan øge friktionen en smule, kan de ikke forbedre gitterets samlede forstærkningsevne, fordi friktion kun udgør en lille del af forstærkningsevnen, og den vigtigste forstærkningsevne er den sammenlåsende kraft og indlejringseffekten mellem gittermasken og fyldstoffet.
Ud over at indikere, at forarbejdningsteknologien for det ru overfladegitter er relativt lav, koncentrerer overflademønstermærkerne og hakkene stress, når de udsættes for eksterne kræfter, hvilket svækker dets trækstyrke og påvirker holdbarheden.
Desuden er det ikke økonomisk at bestemme ankerlængden ud fra friktion.
Strukturel udvælgelse af geonet i forstærket jordbundsteknik
Strukturformens indflydelse på geonettets ydeevne kommer hovedsageligt til udtryk i to aspekter: knudeform og substratsammensætning.
Det samlede strakte polymergeonet har et enkelt materiale, der kræves ingen belastning, knuden er integreret, styrken af en enkelt ribbe og knudestyrken stemmer godt overens, og den samlede styrke er høj.
Knudepunkterne i vævede geonet er pseudoknudepunkter, og de sammenvævede kæde- og skudbånd ved knudepunkterne er kun bundet af imprægneret polyvinylchlorid (PVC) med lav styrke og dårlig kraftoverførsel.
Maskestørrelsen på svejsede kompositgeogitre er ca. 100 mm. Maskestørrelsen på dette gitter er for stor, hvilket reducerer ribbernes bøjningsstivhed, gør dem lette at bøje og deformere og reducerer bidekraften. Dette gitter er lavet af to materialer gennem blanding, knudepunkterne er også pseudoknudepunkter, knudepunktstyrken er lav, og kraftoverførselsydelsen er dårlig.
De sammensatte plast-stål-strimler kan blive beskadiget under transport, konstruktion og brug, revner og brud, og fugt og fugt omkring det vil forårsage ætsende korrosion på den stive forstærkning, hvilket gør den effektive sektion mindre og reducerer modstandsdygtighed og levetid.
Indvirkning af metoder til test af produktstyrke
Den styrke, som geonettet ovenfor angiver, måles ved en træktest. Derfor bør materialets træktestmetode og betydningen af testdataene være en af de faktorer, der skal lægges særlig vægt på under designet.
Forstærkningen af geonettet med integreret trækstyrke opnås ved mekanisk sammenlåsning og sammenlåsning med jordpartiklerne.
Baseret på dette foreskriver standarden GRI-GGI fra Geosynthetic Research Institute of the United States:
Målingen af træktestdata skal være i overensstemmelse med transmissionsforholdet for den kraft, der udøves på gitteret i jorden.
Det påpeges også, at erhvervelsen af langsgående trækkraft er uadskillelig fra den retvinklede transmission af tværgående armering, det vil sige, at den langsgående trækkraft af geonettet i jorden overføres til den langsgående armering gennem mekanisk sammenlåsning med den tværgående armering.
I træktesten måles den langsgående trækkraft derfor ved at fastspænde den tværgående armering og strække den i længderetningen.
Da de langsgående og tværgående ribber i det integrerede geonet er hele, kan trækstyrken selvfølgelig også måles ved direkte at fastspænde den langsgående armering og strække den. De resultater, der opnås med de to metoder, stemmer overens uden forvrængning.
De to andre typer pseudogitre er beskadiget på grund af lav knudestyrke. De langsgående og tværgående komponenter, der udgør gitteret, er ikke en helhed. Når bidekraften fra de tværgående ribber overføres til knuden, beskadiges den på grund af lav knudestyrke, hvilket får den langsgående armering til at glide og armeringen til at svigte.
På grund af denne situation kan klemmen kun spændes på den langsgående armering, når man måler dens trækstyrke. Det, der måles, er styrken af den langsgående armering, ikke den samlede styrke af gitteret. Det er forvrænget at bruge styrken af den langsgående armering til at repræsentere den samlede styrke.
Dette er også den vigtige grund til, at pseudonettet har en høj markeret styrke, men lav faktisk styrke, og det er også en fatal svaghed som forstærkningsmateriale. Når man vælger denne type geonet til konstruktion af forstærkede jordstøttevægge, skal man være særlig opmærksom!
Endelig
Konklusionen er, at valget af det rigtige geonet til projekter med armeret jord er en kritisk beslutning, der er afgørende for at sikre stabiliteten, den langsigtede ydeevne og omkostningseffektiviteten af støttemure.
Det er vigtigt at konsultere en geotekniker, gennemgå projektspecifikationerne og overveje jordbundsforhold, forventede belastninger, netspecifikationer, materialer, produktionsprocesser, testmetoder, struktur osv. for at træffe en informeret beslutning om, hvilken type geonet og hvilket materiale der skal bruges.
QIVOC er en erfaren producent og leverandør af geonet. Vores mange års akkumulerede produkt- og projekterfaring kan være til stor hjælp for dig, når du skal vælge det rigtige geonet. Hvis du har behov, er du velkommen til at kontakte os.
Udvidelser
2024 Bedste geogrid-støttemur ultimative guide
Geosyntetiske materialer i vejbyggeri: Typer, fordele og anvendelser
