Kiviehituses on pinnase tugevdamiseks kasutatavad geovõrgud pälvinud üha suuremat tähelepanu tsiviilehituse valdkonnas ja neid kasutatakse üha laialdasemalt.
Geovõrkude peamine eesmärk on parandada pinnase tehnilisi omadusi ning tugevdada ja stabiliseerida seda.
Õige geovõrgu valimine teie projekti jaoks on oluline, et tagada pikaajaline vastupidavus ja kulutasuvus. Teie konkreetse rakenduse jaoks õige geovõrgu valimisel tuleb arvestada mitmete võtmeteguritega:
- Projekteerimisnõuded
- Spetsifikatsioonide valik
- Materjalide valik
- Tootmisprotsessi mõju
- Struktuuriline vorm
- Toote tugevuse katsemeetod
Geovõrguga tugevdatud pinnase projekteerimisnõuded
Esimene samm õige geovõrgu valimisel on selgelt määratleda projekti tüüp ja kavandatud kasutusala.
Geovõrke kasutatakse mitmesugustes projektides, sealhulgas teedeehituses, tammide tugevdamisel, nõlvade stabiliseerimisel ja tugimüüride ehitamisel.
Erinevad rakendused võivad nõuda eriliste omaduste ja omadustega geovõrke, mis vastavad projekti nõuetele.
Geovõrgud jagunevad sõltuvalt võrgu struktuurist üldiselt kahesuunalisteks geovõrkudeks ja ühesuunalisteks geovõrkudeks.
Üheteljelised geovõrgud
Üheksiaalsed geovõrgud on kõige sagedamini kasutatav tugimüüritüüp, mis on kavandatud taluma suuri tõmbejõude ühes suunas, kuid väiksema tugevusega põikisuunas.
Tänu oma tugevusele ja vastupidavusele pinnase stabiliseerimisel on need ideaalsed tugevdatud pinnase tugimüüride jaoks. Neid kasutatakse sageli seal, kus seina kõrgus on märkimisväärne ja rakendatavad jõud on peamiselt vertikaalsed.
Kahesuunalised geovõrgud
Sõltuvalt seina konstruktsioonist ja pinnase omadustest võib kasutada ka kahes suunas tugevust andvaid kahesuunalisi geovõrke. Kahesuunalistel geovõrkudel on võrdne tugevus piki- (masin) ja põikisuunas (ristisuunas).
Need tagavad tõhusa tugevduse kahes risti asetsevas suunas, jaotades koormused ühtlasemalt. Kahesuunalisi geovõrke kasutatakse sageli rakendustes, kus pinnasetingimusi on raske prognoosida ja on vaja tugevamat tugevdust.
Valik Geovõrgu spetsifikatsioonid in Geovõrguga tugevdatud muldkeha projektid
Tõmbetugevus ja moodul
Geovõrkudel peab olema piisav tõmbetugevus, et vastu seista rakendatavatele jõududele ja pakkuda tõhusat tugevdust. Geovõrkude põhiparameetrina näitab see, kui hästi suudab geovõrk vastu pidada tõmbejõududele.
Tõmbetugevus on sageli määratletud kui lõplik tõmbetugevus (UTS) ja seda mõõdetakse jõuühikutes laiuse ühiku kohta (nt kN/m või lbs/ft).
Tõmbetugevus liigitatakse sageli madalaks, keskmiseks või suureks tugevuseks. UTS nõuded sõltuvad eeldatavatest koormustest, pingetest, seina kõrgusest ja pinnasetingimustest.
Arvestage ka geovõrgu moodulit, mis näitab selle jäikust ja võimet koormusi tõhusalt jaotada.
Pooride suurus ja kuju
Pooride suurus viitab geovõrkude või kiudude vaheliste avade suurusele. See on tavaliselt määratletud maksimaalse ava suuruse või nimipooride suurusena.
Geovõrgu pooride suurus ja kuju on peamised tegurid, mis mõjutavad pinnase koostoimet, tihendamist ja täitematerjalide ühendamist.
Suuremate pooridega geovõrke kasutatakse tavaliselt jämedateralise pinnase puhul, samas kui väiksemate pooridega geovõrke sobib paremini peeneteralise pinnase puhul.
Geovõrgu toimivust ja selle koostoimet pinnaseosakestega mõjutab ka pooride kuju, olgu need siis ruudu-, ristküliku- või kolmnurkse kujuga.
Valige sobiva poorsuuruse ja kujuga geovõrgud, et saavutada tõhus pinnase lukustumine ja vältida pinnase sissetungi geovõrgukonstruktsiooni.
Ühine tugevus/tõhusus
Liigendiefektiivsus näitab geovõrgu võimet kanda tõmbejõudu ühelt ribilt või tüvelt teisele. Sageli viitab see ka geovõrgukonstruktsioonis oleva ühenduse tugevusele.
Seda väljendatakse protsentides ja see näitab ristuvate kiudude vahelise ühenduse tugevust.
Suurem ühenduskindlus näitab koormuse parema ülekandmise võimet koormuste jaotamiseks.
Geovõrgu valimisel arvestage konstruktsiooni ja tootmiskvaliteediga, et tagada ühenduskindluse piisavus teie projekti nõuetele.
Tavaliselt on projekti spetsifikatsioonides sätestatud minimaalsed nõuded ühiste tõhususe kohta.
Pikaajaline vastupidavus
Geovõrgu vastupidavus on projekti pikaajalisuse seisukohalt kriitilise tähtsusega.
Võtke arvesse selliseid tegureid nagu vastupidavus UV-kiirgusele, keemiline kokkupuude, bioloogiline lagunemine ja projektipiirkonnas valitsevad keskkonnatingimused.
Suurema vastupidavuse ja lagunemiskindlusega geovõrgud on kriitilise tähtsusega, eriti pikaajaliste rakenduste puhul.
Spetsifikatsioonid sisaldavad sageli nõudeid pikaajalisele vastupidavusele ja vastupidavusele paigalduskahjustustele.
Tüve ühilduvus
Geovõrgud peavad olema ümbritseva pinnasega sobivad, et vältida liigseid deformatsioone ja säilitada stabiilsus.
Nihkesobivus viitab geovõrgu võimele deformeeruda ja venida koos pinnasega, ilma et tekiksid märkimisväärsed pingeerinevused.
See omadus tagab, et geovõrk ja pinnas töötavad koos komposiitsüsteemina.
Paigaldamiseks sobiv rullisuurus
Geovõrke tarnitakse tavaliselt rullides, mille suurus on määratud rulli laiuse ja pikkusega.
Rulli suurus peaks vastama konkreetsetele projektinõuetele, võttes arvesse selliseid tegureid nagu seina kõrgus, tugevduse paigutus ja paigaldamise lihtsus.
Erinevatel geovõrkudel võivad olla spetsiifilised paigaldusnõuded, sealhulgas kattuvuskaugus, ankurduskaevu sügavus ja ühendusmeetod.
Mõned geovõrgud võivad nõuda spetsiaalseid seadmeid või tehnikat nõuetekohaseks paigaldamiseks.
Kulude kaalutlused
Maksumus on alati oluline tegur iga ehitusprojekti puhul.
Kuigi on oluline valida geovõrk, mis vastab teie projekti nõuetele, kaaluge üldist kulutasuvust, sealhulgas esialgset ostukulu, paigalduskulusid ja pikaajalisi hoolduskulusid.
Kvaliteetsemad geovõrgud võivad pakkuda paremat pikaajalist väärtust, vähendades hooldus- ja remondikulusid.
Nõuetele ja eeskirjadele vastavus
Lõpuks veenduge, et valitud geovõrk vastab asjakohastele tööstusstandarditele ja eeskirjadele.
Eri piirkondades võivad olla ehituses kasutatavatele geosünteetidele erinõuded.
Vastavus tagab, et teie projekt vastab ohutus- ja kvaliteedistandarditele.
Geovõrgumaterjalide valik tugevdatud pinnase tugimüüride puhul
Geovõrkude tootmiseks kasutatav tooraine on peamiselt suure tihedusega polüetüleen (HDPE), polüpropüleen (PP), klaaskiud, polüester jne. Üldiselt valmistatakse ühesuunalised geovõrgud polüetüleenist ja kahesuunalised geovõrgud polüpropüleenist. Seda peamiselt seetõttu, et:
1. Kõrge tihedusega polüetüleeni molekulaarstruktuur on lineaarne, väheste harudega ja kristallilisusega kuni 75%~90%. Sellel on suurepärane mehaaniline tugevus, suur jäikus ja sitkus, kõrge pinnatugevus ja kasutustemperatuur (80 ℃), hea lahustikindlus, happekindlus, leelise- ja aurukindlus, samuti hea mõõtmete stabiilsus ja vastupidavus keskkonnast tingitud pingepurunemisele. See sobib väga hästi ühesuunaliste võrede tootmiseks. Selle puuduseks on see, et venivus tõmbetugevuse saavutamisel on suur, tavaliselt umbes 12%.
2. Polüpropüleenkopolümeer on lineaarne struktuur, millel on külgmised metüülrühmad. Sellel on parem mehaaniline tugevus ja löögitugevus kui polüetüleenil, suurem jäikus ja paindekindlus, kõrgem vastupidavus kõrgetele temperatuuridele ja keemiline korrosioonikindlus. Puuduseks on see, et see on madalatel temperatuuridel rabe ja kergesti vananev. Seda tuleb modifitseerida venitamise või muude meetoditega, mistõttu see sobib eriti hästi kahesuunalise venitamise teel toodetud kahesuunaliste geovõrkude jaoks.
3. Klaaskiudgeovõrgud on valmistatud polümeeriga kaetud klaaskiududest, mis on kootud või kokkuõmmeldud. Neil on suurepärane tõmbetugevus, kõrge elastsusmoodul ning vastupidavus indekseerimisele ja temperatuurimuutustele. Klaaskiust geovõrgud on keemiliselt inertsed ja väga vastupidavad, mistõttu sobivad need rakendusteks, kus pikaajaline toimivus on kriitiline. Siiski võivad need olla kallimad kui plastist geovõrgud.
4. Polüestrist geovõrgud on valmistatud suure tugevusega polüesterlõngast, mis on kaetud kaitsva polümeeriga. Neil on suur tõmbetugevus, väike venivus ja hea vastupidavus keskkonnateguritele, nagu UV-kiirgus ja keemiline kokkupuude. Polüestergeovõrke kasutatakse sageli mehaaniliselt stabiliseeritud muldkeha (MSE) müürides, kus on vaja pinnase tugevdamist.
Geovõrgu materjali valik konkreetse geovõrguga tugevdatud muldkeha tugiseina projekti jaoks sõltub sellistest teguritest nagu projekti nõuded, eeldatavad koormused, pinnase tingimused ja eelarve.
Tootmistehnoloogia mõju geovõrkude valikule
Geovõrke võib nende töötlemistehnoloogia järgi liigitada integraalseks venitatud polümeerist geovõrguks, suure tugevusega kiududest kootud geovõrguks ja komposiitkeevitatud geovõrguks, millest kaks viimast on kootud geovõrgud.
Integraalse venitamise teel toodetud geovõrk
See moodustatakse tavaliselt pressitud lehtede kuumutamisel - täppistantsimine - piki- ja seejärel põikitõmbamine.
See veniv mõju on väga oluline. See suunab polümeeri molekulid ümber ja parandab oluliselt võrgu jõudlust:
1. Molekulide suunaline paigutus parandab materjali tugevust; samal ajal muudavad suunalised molekulid sõlmede terviklikkuse paremaks.
See erineb pseudovõrkudest (nagu kootud ja keevitatud komposiitvõrgud). Pseudovõrkude sõlmed on kootud või komposiitkeevitatud, mille terviklikkus ja jõudude ülekandmise võime piki- ja põikisuunas on kehv.
2. Tõmbemoodul on paranenud, nii et võre võib avaldada suurt tõmbetugevust väikese tüve juures.
3. Pikaajalised libisemiskatsed on tõestanud, et venitusega töödeldud polümeerivõrkude kalduvus väheneb oluliselt pikaajalise pideva koormuse korral, nii et tugevduse töökindlus on tagatud.
4. Venitamine on polüpropüleenvõrkude modifikatsioonitöötlus, mis parandab paljusid omadusi, näiteks vähendab oluliselt madalal temperatuuril rabeduse ja kerge vananemise puudusi ning parandab kasutuskestvust.
Geovõrk, mis on toodetud kudumise teel
See on kootud suure tugevusega sünteetilisest materjalist lintidest, mida nimetatakse ka suure tugevusega geovõrguks.
See on valmistatud suure tugevuse ja väikese venivusega polüesterkiududest või klaaskiududest. Pärast seda, kui see on kootud lõimimismasinaga ruudukujuliseks, impregneeritakse see vastavalt protsessi nõuetele polüvinüülkloriidiga (PVC).
Selle võrgu ribid on suure tõmbetugevusega, selle pseudosõlmede terviklikkus on halb, sõlmede tugevus on väga väike, piki- ja külgjõudude ülekandevõime on väga halb ning tõmbetugevus pinnases on algselt väiksem kui selle tugevus. Tugevdusmaterjalina ei kasutata selle tugevust täielikult ära.
Keevitatud komposiitgeovõrk
Tegemist on pseudovõrguga, mis on valmistatud mitme polüpropüleenist või terasest ja plastist komposiitriba põimimise ja sõlmede keevitamise teel.
Selle ühekordse tugevduse tugevus on suhteliselt kõrge. Kuna sõlmed moodustuvad lõime- ja koe suunas kattumise teel, sõltub üldine tugevus sõlmede keevitustugevusest.
Selle sõlme nihketugevus, rebenemistugevus ja purunemistugevus on suhteliselt madalad. Sõlme terviklikkus on halb, tugevus on madal, selle jõudlus piki- ja põikisuunaliste jõudude ülekandmisel ei ole hea ning mõõtmete stabiilsus ja üldine jõudlus on suhteliselt halb.
Geovõrgu tootmisprotsessi kokkuvõte
Ameerika Ühendriikide Drexeli ülikooli poolt välja pakutud sõlmede tugevuse katsemeetod ja selle abil katsetatud üldise tõmbetugevuse geovõrgu ja pseudogeovõrgu tulemused (sõlmede tugevus on väljendatud protsendina ühe sooniku tugevusest) on esitatud järgmises tabelis:
| Tüüp | Sõlme tugevus / ühe ribi tugevus |
| Integreeritult venitatud kahesuunaline geovõrk | 90% – 100% |
| Integreeritult venitatud kahesuunaline geovõrk | <10% |
| Sõlmed on pseudo-kahesuunalised võrgud, mis on koostatud | 3% – 13% |
Hea tootmistehnoloogiaga geovõrgud on ühtlase välimusega, sileda pinnaga ja ilmselge süsiniku läikega.
Halva tootmistehnoloogiaga geovõrkude pind on krobeline.
Kuigi pinna karedus ja muud mustrid võivad hõõrdumist veidi suurendada, ei saa need parandada võre üldist tugevdamise tulemuslikkust, sest hõõrdumine moodustab ainult väikese osa selle tugevdamise tulemuslikkusest ning peamine tugevdamise tulemuslikkus on võre võrgusilma ja täitematerjali vaheline lukustumisjõud ja sulandumisefekt.
Lisaks sellele, et töötlemistehnoloogia on suhteliselt madal, koondavad pinnamustri märgid ja sisselõiked väliste jõudude mõjul stressi, mis nõrgestab selle tõmbetõhusust ja mõjutab vastupidavust.
Lisaks ei ole ökonoomne määrata ankurduspikkust hõõrdumise alusel.
Geovõrkude konstruktsiooniline valik tugevdatud pinnase ehituses
Konstruktsioonivormi mõju geovõrgu toimivusele avaldub peamiselt kahes aspektis: sõlme vorm ja aluspinnase koostis.
Üldine venitatud polümeerist geovõrk on ühest materjalist, koormust ei ole vaja, sõlme on integreeritud, ühe sooniku tugevus ja sõlme tugevus sobivad hästi kokku ja üldine tugevus on kõrge.
Riidest geovõrkude sõlmed on pseudosõlmed ning sõlmedes olevad kootud lõimi- ja koelõngad on ühendatud ainult impregneeritud polüvinüülkloriidiga (PVC), mille tugevus on väike ja jõudude ülekandmise võime kehv.
Keevitatud komposiitgeovõrkude võrgusilma suurus on umbes 100 mm. Selle võre võrgusilma suurus on liiga suur, mis vähendab ribide paindumisjäikust, muudab need kergesti painduvaks ja deformeeruvaks ning vähendab hammustusjõudu. See võrk on valmistatud kahest materjalist ühendamise teel, sõlmed on ka pseudosõlmed, sõlmede tugevus on madal ja jõuülekande jõudlus on halb.
Komposiitplastist terasliistud võivad transpordi, ehituse ja kasutamise käigus kahjustada, pragusid ja rebeneda ning niiskus ja niiskus selle ümber põhjustavad korrosioonilist korrosiooni jäigale tugevdusele, muutes efektiivse osa väiksemaks ning vähendades vastupidavust ja kasutusiga.
Toote tugevuse kontrollimise meetodite mõju
Eespool esitatud geovõrgu tugevust mõõdetakse tõmbekatsega. Seetõttu peaks materjali tõmbekatse meetod ja katseandmete olulisus olema üks teguritest, millele tuleks projekteerimisel erilist tähelepanu pöörata.
Geovõrgu tugevdamine tervikliku tõmbetugevusega saavutatakse mehaanilise lukustumise ja pinnaseosakestega põimumise teel.
Sellest lähtuvalt sätestab Ameerika Ühendriikide Geosünteetilise Uurimisinstituudi standard GRI-GGI:
Tõmbekatse andmete mõõtmine peab vastama pinnases olevale võrega mõjuvale jõu ülekandesuhtele.
Samuti märgitakse, et pikisuunalise tõmbejõu omandamine on lahutamatult seotud põikitugevuse õigeaegse ülekandmisega, st geovõrgu pikisuunaline tõmbejõud pinnases kantakse pikitugevusele üle mehaanilise põikitugevusega haakumise kaudu.
Seetõttu mõõdetakse tõmbekatsel pikisuunalist tõmbejõudu põikiterase kinnipigistamise ja pikisuunalise venitamise teel.
Kuna tervikliku geovõrgu piki- ja põikirebised on terved, saab tõmbetugevust muidugi mõõta ka pikitugevuse otsese kinnipigistamise ja venitamise teel. Nende kahe meetodi abil saadud tulemused on ilma moonutusteta kooskõlas.
Teist tüüpi pseudovõrgud on kahjustatud madala sõlme tugevuse tõttu. Piki- ja põikikomponendid, millest võrk koosneb, ei moodusta tervikut. Kui põikiribade hammustusjõud kandub sõlme, siis on see madala sõlme tugevuse tõttu kahjustatud, mis põhjustab pikitugevuse libisemise ja tugevduse purunemise.
Selle olukorra tõttu saab klambrit selle tõmbetugevuse mõõtmisel kinnitada ainult pikisuunalise tugevduse külge. Mõõdetakse pikitugevust, mitte võre üldist tugevust. On moonutatud kasutada pikitugevuse tugevust üldise tugevuse näitamiseks.
See on ka oluline põhjus, miks pseudovõrgul on suur märgitud tugevus, kuid madal tegelik tugevus, ning see on ka fataalne nõrkus tugevdusmaterjalina. Seda tüüpi geovõrgu valimisel tugevdatud pinnase tugimüüride ehitamiseks tuleb erilist tähelepanu pöörata!
Lõpuks
Kokkuvõttes on õige geovõrgu valimine tugevdatud pinnase projektidele kriitiline otsus, mis on oluline, et tagada tugimüüride stabiilsus, pikaajaline toimivus ja kulutasuvus.
Oluline on konsulteerida geotehnikainseneriga, vaadata läbi projekti spetsifikatsioonid ja võtta arvesse pinnasetingimusi, eeldatavaid koormusi, võrgu spetsifikatsioone, materjale, tootmisprotsesse, katsemeetodeid, konstruktsiooni jne, et teha teadlik otsus kasutatava geovõrgu tüübi ja materjali kohta.
QIVOC on kogenud geovõrkude tootja ja tarnija. Meie aastatepikkune kogutud toote- ja projektikogemus võib olla teile suureks abiks õige geovõrgu valimisel. Kui teil on mingeid vajadusi, võtke meiega julgelt ühendust.
Laiendused
2024 Parim geovõrguga tugimüüride lõplik juhend
Geosünteetilised materjalid teede ehitamisel : Tüübid, eelised, kasutusalad
