A kőzetépítésben a talaj megerősítésére használt georácsok egyre nagyobb figyelmet kapnak az építőmérnöki közösségben, és egyre szélesebb körben alkalmazzák őket.
A georácsok fő célja a talaj műszaki tulajdonságainak javítása, valamint megerősítése és stabilizálása.
A megfelelő georács kiválasztása a projekthez elengedhetetlen a hosszú távú tartósság és a költséghatékonyság biztosítása érdekében. Az adott alkalmazáshoz megfelelő georács kiválasztásakor számos kulcsfontosságú tényezőt kell figyelembe venni:
- Mérnöki tervezési követelmények
- A specifikációk kiválasztása
- Az anyagok kiválasztása
- A gyártási folyamat hatása
- Szerkezeti forma
- A termék szilárdságának vizsgálati módszere
Geogriddel megerősített talajmérnöki tervezési követelmények
A megfelelő georács kiválasztásának első lépése a projekt típusának és a tervezett alkalmazásnak az egyértelmű meghatározása.
A georácsokat számos projektben használják, beleértve az útépítést, a padkák megerősítését, a lejtőstabilizálást és a támfalépítést.
A különböző alkalmazások a projekt követelményeinek való megfelelés érdekében különleges jellemzőkkel és tulajdonságokkal rendelkező georácsokat igényelhetnek.
A georácsokat a rácsszerkezettől függően általában kéttengelyű és egytengelyű georácsokra osztják.
Egytengelyű georácsok
Az egytengelyű georácsok a leggyakrabban használt támfal típusok, amelyeket úgy terveztek, hogy az egyik irányban nagy húzófeszültséget, a keresztirányban pedig kisebb szilárdságot bírjanak el.
A talaj stabilizálásában mutatott szilárdságuk és tartósságuk miatt ideálisak megerősített földtámfalakhoz. Gyakran használják őket ott, ahol a fal magassága jelentős, és az alkalmazott erők elsősorban függőlegesek.
Kéttengelyű georácsok
A fal kialakításától és a talaj jellemzőitől függően kétirányú, kétirányú szilárdságot biztosító georácsok is alkalmazhatók. A kéttengelyű georácsok a hosszirányú (gépi) és a keresztirányú (gépi keresztirányú) irányban azonos szilárdsággal rendelkeznek.
Két egymásra merőleges irányban hatékony megerősítést biztosítanak, egyenletesebben elosztva a terheket. A kéttengelyű georácsokat gyakran alkalmazzák olyan alkalmazásokban, ahol a talajviszonyok nehezen megjósolhatóak, és erősebb megerősítésre van szükség.
Válogatás a Geogrid specifikációk a Geogrid megerősített földfal projekteknél
Szakítószilárdság és modulus
A georácsoknak elegendő szakítószilárdsággal kell rendelkezniük ahhoz, hogy ellenálljanak az alkalmazott erőknek és hatékony megerősítést nyújtsanak. A georácsok egyik legfontosabb paramétereként azt jelzi, hogy a georács mennyire képes ellenállni a húzóerőknek.
A szakítószilárdságot gyakran szakítószilárdságként (UTS) határozzák meg, és a szélességegységre jutó erő mértékegységében mérik (pl. kN/m vagy lbs/ft).
A szakítószilárdságot gyakran alacsony, közepes vagy nagy szilárdságúnak minősítik. Az UTS-követelmények a várható terheléstől, feszültségektől, a fal magasságától és a talajviszonyoktól függenek.
Vegye figyelembe a georács modulusát is, amely a merevségét és a terhek hatékony elosztására való képességét jelzi.
Pórusméret és alak
A pórusméret a georács ínszálak vagy szálak közötti nyílások méretére utal. Általában a maximális nyílásméretként vagy névleges pórusméretként adják meg.
A georács pórusmérete és alakja kulcsfontosságú tényezők, amelyek befolyásolják a talaj kölcsönhatását, a tömörödést és az aggregátumok egymásba kapcsolódását.
A nagyobb pórusú georácsokat jellemzően durva szemcsés talajokhoz használják, míg a kisebb pórusúak jobban megfelelnek a finom szemcsés talajokhoz.
A pórusok alakja - négyzet, téglalap vagy háromszög - szintén befolyásolja a georács teljesítményét és a talajrészecskékkel való kölcsönhatását.
Válassza ki a megfelelő pórusméretű és alakú georácsokat a hatékony talajösszekapcsolódás elérése és a talaj georácsszerkezetbe való behatolásának megakadályozása érdekében.
Ízületi erő/hatékonyság
Az illesztési hatékonyság a georács azon képességét méri, hogy a húzóerőket az egyik bordáról vagy szálról a másikra tudja átadni. Gyakran utal a georácsszerkezeten belüli kötés szilárdságára is.
Százalékban van kifejezve, és az egymást metsző szálak közötti kötés szilárdságát jelöli.
A nagyobb ízületi szilárdság jobb teherátviteli képességet jelez a terhelések elosztására.
A georács kiválasztásakor vegye figyelembe a tervezést és a gyártási minőséget, hogy az illesztési szilárdság elegendő legyen a projekt követelményeinek teljesítéséhez.
Általában a projektleírásokban határozzák meg a minimális fugahatékonysági követelményeket.
Hosszú távú tartósság
A georács tartóssága kritikus fontosságú a projekt hosszú élettartama szempontjából.
Vegye figyelembe az olyan tényezőket, mint az UV-sugárzással szembeni ellenálló képesség, a vegyi expozíció, a biológiai lebomlás és a projektterületen uralkodó környezeti feltételek.
A fokozott tartóssággal és lebomlással szembeni ellenállással rendelkező georácsok kritikus fontosságúak, különösen a hosszú távú alkalmazások esetében.
A specifikációk gyakran tartalmazzák a hosszú távú tartósságra és a beépítési sérülésekkel szembeni ellenállóképességre vonatkozó követelményeket.
Törzs kompatibilitás
A georácsoknak a környező talajjal kompatibilisnek kell lenniük az alakváltozással, hogy megakadályozzák a túlzott deformációt és fenntartsák a stabilitást.
Az alakváltozással való kompatibilitás a georács azon képességére utal, hogy jelentős alakváltozások nélkül képes a talajjal együtt deformálódni és megnyúlni.
Ez a tulajdonság biztosítja, hogy a georács és a talaj összetett rendszerként működjön együtt.
Megfelelő tekercsméret a beépítéshez
A georácsokat általában tekercsekben szállítják, a méretet a tekercs szélessége és hossza határozza meg.
A tekercsméretnek meg kell felelnie az adott projekt követelményeinek, figyelembe véve olyan tényezőket, mint a fal magassága, a megerősítés elrendezése és a könnyű beépíthetőség.
A különböző georácsoknak sajátos beépítési követelményei lehetnek, beleértve az átfedési távolságot, a horgonyárok mélységét és a csatlakozási módszert.
Egyes georácsok a megfelelő beépítéshez speciális berendezéseket vagy technikákat igényelhetnek.
Költségekkel kapcsolatos megfontolások
A költség mindig fontos tényező minden építési projektben.
Miközben döntő fontosságú, hogy olyan georácsot válasszon, amely megfelel a projekt követelményeinek, vegye figyelembe az általános költséghatékonyságot, beleértve a kezdeti beszerzési költségeket, a telepítési költségeket és a hosszú távú karbantartási költségeket.
A jobb minőségű georácsok a karbantartási és javítási költségek csökkentése révén jobb hosszú távú értéket biztosíthatnak.
Megfeleljen a szabványoknak és szabályzatoknak
Végezetül győződjön meg arról, hogy a választott georács megfelel a vonatkozó ipari szabványoknak és előírásoknak.
A különböző régiókban az építőiparban használt geoműanyagokra vonatkozó különleges követelmények lehetnek érvényben.
A megfelelőség biztosítja, hogy a projekt megfeleljen a biztonsági és minőségi előírásoknak.
Georácsanyagok kiválasztása megerősített talaj támfalakban
A georácsok előállításához használt nyersanyagok elsősorban nagy sűrűségű polietilén (HDPE), polipropilén (PP), üvegszál, poliészter stb. Általánosságban elmondható, hogy az egyirányú georácsokat polietilénből, a kétirányú georácsokat pedig polipropilénből állítják elő. Ennek főleg az az oka, hogy:
1. A nagy sűrűségű polietilén molekulaszerkezete lineáris, kevés elágazással és legfeljebb 75%~90% kristályossággal. Kiváló mechanikai szilárdsággal, nagy merevséggel és szívóssággal, nagy felületi szilárdsággal és felhasználási hőmérséklettel (80 ℃), jó oldószer-, sav-, lúg- és gőzállósággal, valamint jó méretstabilitással és környezeti feszültség okozta repedésállósággal rendelkezik. Nagyon alkalmas egyirányú rácsok gyártására. Hátránya, hogy a nyúlás a szakítószilárdság elérésekor nagy, általában 12% körül van.
2. A polipropilén kopolimer lineáris szerkezetű, oldalsó metilcsoportokkal. Jobb mechanikai szilárdsággal és ütésállósággal rendelkezik, mint a polietilén, nagyobb merevséggel és hajlításállósággal, nagyobb magas hőmérséklet-állósággal és kémiai korrózióállósággal. Hátránya, hogy alacsony hőmérsékleten törékeny és könnyen öregszik. Nyújtással vagy más módszerekkel kell módosítani, ezért különösen alkalmas a kétirányú nyújtással előállított kétirányú georácsokhoz.
3. Az üvegszálas georácsok polimerrel bevont üvegszálakból készülnek. Kiváló szakítószilárdsággal, magas modulussal, valamint a kúszással és a hőmérséklet-változással szembeni ellenállással rendelkeznek. Az üvegszálas georácsok kémiailag inertek és rendkívül tartósak, így olyan alkalmazásokhoz alkalmasak, ahol a hosszú távú teljesítmény kritikus. Azonban drágábbak lehetnek, mint a műanyag georácsok.
4. A poliészter georácsok nagy szilárdságú poliészter fonalakból készülnek, amelyeket védőpolimerrel vonnak be. Nagy szakítószilárdsággal, alacsony nyúlással és jó ellenállással rendelkeznek az olyan környezeti tényezőkkel szemben, mint az UV-sugárzás és a vegyi expozíció. A poliészter georácsokat gyakran használják mechanikusan stabilizált földfalakban (MSE), ahol talajmegerősítésre van szükség.
A georács anyagának kiválasztása egy adott georáccsal megerősített földtámfal projekthez olyan tényezőktől függ, mint a projekt követelményei, a várható terhelések, a talajviszonyok és a költségvetés.
A gyártási technológia hatása a georácsok kiválasztására
A georácsok a feldolgozási technológiájuk szerint a következők szerint osztályozhatók: integráltan feszített polimer georácsok, nagyszilárdságú szálakból szőtt georácsok és hegesztett kompozit georácsok, amelyek közül az utóbbi kettő szövött georács.
Integrális nyújtással előállított georács
Általában extrudált lemez melegítésével - precíziós lyukasztással - hosszirányú nyújtással, majd keresztirányú nyújtással alakítják ki.
Ez a nyújtó hatás nagyon fontos. Újra orientálja a polimer molekulákat, és jelentősen javítja a rács teljesítményét:
1. A molekulák irányított elrendeződése javítja az anyag szilárdságát; ugyanakkor az irányított molekulák miatt a csomópontok integritása is jobb.
Ez különbözik az álrácsoktól (például a szövött és a hegesztett összetett rácsoktól). Az álrácsok csomópontjai szőtt vagy kompozit hegesztett, gyenge integritással és gyenge hossz- és keresztirányú erőátviteli teljesítménnyel rendelkeznek.
2. A szakító modulus javul, így a rács alacsony feszültség mellett is nagy szakítószilárdságú teljesítményt tud nyújtani.
3. Hosszú távú kúszásvizsgálatok bizonyították, hogy a nyújtással kezelt polimerrácsok hajlama hosszú távú folyamatos terhelés alatt jelentősen csökken, így a megerősítés megbízhatósága garantált.
4. A nyújtás a polipropilén rácsok módosítási kezelése, amely számos tulajdonságot javít, például jelentősen csökkenti az alacsony hőmérsékletű törékenység és a könnyű öregedés hátrányait, és javítja a használat tartósságát.
Szövéssel előállított georács
Nagy szilárdságú szintetikus anyagból készült szalagokból, más néven nagy szilárdságú szálas geogridből szőtték.
Nagy szilárdságú és kis nyúlású poliészterszálból vagy üvegszálból készül. Miután láncfonalas kötőgépen rács alakúra szőtték, a folyamat követelményeinek megfelelően polivinil-kloriddal (PVC) impregnálják.
Ennek a rácsnak a bordái nagy szakítószilárdságúak, az álcsomópontok gyenge integritással rendelkeznek, a csomópontok szilárdsága nagyon alacsony, a hosszirányú és oldalirányú erőátviteli teljesítmény nagyon gyenge, és a talajban a kihúzási ellenállás eredetileg alacsonyabb, mint a szilárdság. Mint megerősítő anyag, szilárdsága nem teljesen kihasználható.
Összetett hegesztett georács
Ez egy álrács, amely több polipropilén csík vagy acél-műanyag kompozit csík szövésével és a csomópontok hegesztésével készül.
Egyszeri megerősítési szilárdsága viszonylag magas. Mivel a csomópontok lánc- és vetülékirányú átfedéssel jönnek létre, a teljes szilárdság a csomópontok hegesztési szilárdságától függ.
Ennek a csomópontnak a nyírószilárdsága, szakítószilárdsága és szakítószilárdsága viszonylag alacsony. Az integritás gyenge, a szilárdság alacsony, a csomópont teljesítménye a hosszanti és keresztirányú erők átvitelében nem jó, a méretstabilitás és az általános teljesítmény viszonylag gyenge.
A georács gyártási folyamatának összefoglalása
Az Egyesült Államokban a Drexel Egyetem által javasolt csomóponti szilárdsági vizsgálati módszer, valamint az általa vizsgált teljes húzógeoháló és pszeudogeoháló eredményei (a csomóponti szilárdságot az egyetlen borda szilárdságának százalékában fejezik ki) a következő táblázatban szerepelnek:
| Típus | Csomópont szilárdsága/egyetlen borda szilárdsága |
| Integrálisan feszített kétirányú georács | 90% – 100% |
| Integrálisan feszített kétirányú georács | <10% |
| A csomópontok pszeudo kétirányú rácsok összeállítva | 3% – 13% |
A jó gyártási technológiával rendelkező georácsok egyenletes megjelenésűek, sima felületűek és nyilvánvalóan csillogó szénfeketével rendelkeznek.
A rossz gyártási technológiával készült georácsok felülete érdes.
Bár a felületi érdesség és más minták némileg növelhetik a súrlódást, nem tudják javítani a rács általános megerősítési teljesítményét, mivel a súrlódás csak egy kis részét teszi ki a megerősítési teljesítménynek, és a fő megerősítési teljesítményt a rácsháló és a töltőanyag közötti záróerő és beágyazó hatás adja.
Amellett, hogy jelzi, hogy a durva felületű rács feldolgozási technológiája viszonylag alacsony, a felületi mintázati jelek és bevágások külső erők hatására feszültséget koncentrálnak, ami gyengíti a szakítószilárdságot és befolyásolja a tartósságot.
Ezenkívül nem gazdaságos a horgony hosszát a súrlódás alapján meghatározni.
Georácsok szerkezeti kiválasztása a megerősített talajművelésben
A szerkezeti forma hatása a georács teljesítményére főként két szempontból nyilvánul meg: a csomóponti forma és az aljzat összetétele.
A teljes feszített polimer geogrid egyetlen anyagból áll, nincs szükség terhelésre, a csomópont integrált, az egyetlen borda és a csomópont szilárdsága jól illeszkedik, és a teljes szilárdság magas.
A szövött georácsok csomópontjai pszeudo-csomópontok, és a csomópontoknál az egymásba szőtt lánc- és vetülékszalagokat csak impregnált polivinil-klorid (PVC) köti össze, alacsony szilárdsággal és gyenge erőátviteli teljesítménnyel.
A hegesztett kompozit georácsok szemmérete körülbelül 100 mm. Ennek a rácsnak a szemmérete túl nagy, ami csökkenti a bordák hajlítási merevségét, könnyen hajlíthatóvá és deformálhatóvá teszi őket, és csökkenti a harapóerőt. Ez a rács két anyagból készül vegyítéssel, a csomópontok is álcsomópontok, a csomópontok szilárdsága alacsony, és az erőátviteli teljesítmény gyenge.
A kompozit műanyag-acél szalagok sérülhetnek a szállítás, az építés és a használat során, repedések és szakadások, valamint a nedvesség és a nedvesség körülötte korróziós korróziót okoz a merev megerősítéshez, ami a hatékony szelvényt kisebbé teszi, és csökkenti az ellenállást és az élettartamot.
A termékszilárdság-vizsgálati módszerek hatása
A fenti georács által jelzett szilárdságot szakítópróbával mérik. Ezért az anyag szakítóvizsgálati módszere és a vizsgálati adatok jelentősége az egyik olyan tényező, amelyre a tervezés során különös figyelmet kell fordítani.
A georács integrált szakítószilárdságú megerősítése a talajrészecskékkel való mechanikus összekapcsolódással és egymásba kapcsolódással valósul meg.
Ennek alapján az Egyesült Államok Geoszintetikai Kutatóintézetének GRI-GGI szabványa előírja:
A szakítóvizsgálati adatok mérésének meg kell felelnie a talajban a rácsra kifejtett erő átviteli viszonyának.
Arra is rámutatnak, hogy a hosszirányú húzóerő megszerzése elválaszthatatlan a keresztirányú megerősítés derékszögű átvitelétől, vagyis a talajban lévő georács hosszirányú húzóereje a keresztirányú megerősítéssel való mechanikus összekapcsolódás révén jut el a hosszirányú megerősítéshez.
Ezért a szakítóvizsgálat során a hosszirányú szakítóerőt úgy mérik, hogy a keresztirányú erősítést megszorítják és hosszirányban nyújtják.
Mivel az integrált georács hossz- és keresztirányú bordái természetesen egészek, a szakítószilárdság a hosszirányú erősítés közvetlen befogásával és nyújtásával is mérhető. A kettővel kapott eredmények torzítás nélkül egyeznek.
A másik két típusú pszeudo-hálózat az alacsony csomóponti erősség miatt sérül. A rácsot alkotó hosszanti és keresztirányú komponensek nem alkotnak egy egészet. Amikor a keresztirányú bordák harapóereje átadódik a csomópontnak, az az alacsony csomóponti szilárdság miatt károsodik, ami a hosszirányú megerősítés megcsúszását és a megerősítés meghibásodását okozza.
Emiatt a szakítószilárdság mérésekor a bilincset csak a hosszirányú megerősítésen lehet rögzíteni. A mérés a hosszirányú megerősítés szilárdságát méri, nem pedig a rács teljes szilárdságát. Torzítás, ha a hosszirányú megerősítés szilárdságát használjuk a teljes szilárdság ábrázolására.
Ez a fontos oka annak is, hogy az álrácsnak magas a jelzett szilárdsága, de alacsony a tényleges szilárdsága, és ez egyúttal végzetes gyengeség is, mint erősítőanyag. Az ilyen típusú georács kiválasztásakor a megerősített talaj támfalak építéséhez különös figyelmet kell fordítani!
Végül
Összefoglalva, a megfelelő georács kiválasztása a megerősített talajprojektekhez olyan kritikus döntés, amely elengedhetetlen a támfalak stabilitásának, hosszú távú teljesítményének és költséghatékonyságának biztosításához.
A geotechnikai mérnökkel való konzultáció, a projekt specifikációinak áttekintése, valamint a talajviszonyok, a várható terhelések, a rácsra vonatkozó előírások, az anyagok, a gyártási folyamatok, a vizsgálati módszerek, a szerkezet stb. figyelembevétele elengedhetetlen ahhoz, hogy megalapozott döntést lehessen hozni a felhasználandó georács típusáról és anyagáról.
A QIVOC tapasztalt georácsgyártó és -szállító. Több éves felhalmozott termék- és projekttapasztalatunk nagy segítséget nyújthat Önnek a megfelelő georács kiválasztásában. Ha bármilyen igénye van, kérjük, forduljon hozzánk bizalommal.
Bővítések
2024 Legjobb georácsos támfal végső útmutató
Geoműanyagok az útépítésben : Típusok, előnyök, felhasználás
