Uolienų inžinerijoje gruntui sutvirtinti naudojami geotinklai sulaukia vis didesnio civilinės inžinerijos bendruomenės dėmesio ir yra vis plačiau naudojami.
Pagrindinė geotinklų paskirtis - pagerinti inžinerines grunto savybes, jį sutvirtinti ir stabilizuoti.
Norint užtikrinti ilgalaikį ilgaamžiškumą ir ekonomiškumą, labai svarbu pasirinkti tinkamą geotinklą savo projektui. Renkantis tinkamą geotinklą konkrečiai paskirčiai, reikia atsižvelgti į kelis pagrindinius veiksnius:
- Inžinerinio projektavimo reikalavimai
- Specifikacijų parinkimas
- Medžiagų parinkimas
- Gamybos proceso įtaka
- Struktūrinė forma
- Gaminio stiprumo bandymo metodas
Geotinklais sutvirtinto dirvožemio inžineriniai projektavimo reikalavimai
Pirmasis žingsnis renkantis tinkamą geotinklą - aiškiai apibrėžti projekto tipą ir numatytą panaudojimą.
Geotinklai naudojami įvairiuose projektuose, įskaitant kelių tiesimą, pylimų stiprinimą, šlaitų stabilizavimą ir atraminių sienų statybą.
Skirtingoms reikmėms gali prireikti specifinių charakteristikų ir savybių geotinklų, kad atitiktų projekto reikalavimus.
Geotinklai paprastai skirstomi į dviašius geotinklus ir vienašius geotinklus, priklausomai nuo tinklelio struktūros.
Vienašiai geotinklai
Vienašiai geotinklai yra dažniausiai naudojamas atraminių sienelių tipas ir yra suprojektuoti taip, kad atlaikytų didelius tempimo įtempius viena kryptimi, o skersine kryptimi jų stiprumas būtų mažesnis.
Dėl savo tvirtumo ir ilgaamžiškumo stabilizuojant dirvožemį jie idealiai tinka sutvirtintoms atraminėms sienoms. Jos dažnai naudojamos, kai sienos aukštis yra didelis, o veikiančios jėgos daugiausia vertikalios.
Dviašiai geotinklai
Priklausomai nuo sienos konstrukcijos ir grunto savybių, gali būti naudojami dviašiai geotinklai, užtikrinantys stiprumą dviem kryptimis. Dviašiai geotinklai pasižymi vienodu stiprumu išilgine (mašinos) ir skersine (mašinos kryžiaus) kryptimis.
Jie efektyviai sutvirtina dvi statmenas kryptis ir tolygiau paskirsto apkrovas. Dviašiai geotinklai dažnai naudojami tais atvejais, kai sunku nuspėti grunto sąlygas ir reikia stipresnio sutvirtinimo.
Pasirinkimas Geotinklo specifikacijos in Geotinklu armuotų žemės sienų projektai
Tempimo stipris ir modulis
Geotinklai turi būti pakankamai atsparūs tempimo jėgai, kad atlaikytų veikiančias jėgas ir būtų veiksmingai sutvirtinti. Tai pagrindinis geotinklų parametras, rodantis, kaip gerai geotinklas gali atlaikyti tempimo jėgas.
Tempiamasis stipris dažnai nurodomas kaip ribinis tempiamasis stipris (UTS) ir matuojamas jėgos vienetais vienam pločio vienetui (pvz., kN/m arba lbs/ft).
Tempimo stipris dažnai klasifikuojamas į mažo, vidutinio arba didelio stiprumo. UTS reikalavimai priklauso nuo numatomų apkrovų, įtempių, sienos aukščio ir grunto sąlygų.
Taip pat atsižvelkite į geotinklo modulį, kuris rodo jo standumą ir gebėjimą veiksmingai paskirstyti apkrovas.
Porų dydis ir forma
Porų dydis - tai angų tarp geotinklo sausgyslių ar gijų dydis. Paprastai jis nurodomas kaip didžiausias angų dydis arba nominalus porų dydis.
Geotinklo porų dydis ir forma yra pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos dirvožemio sąveikai, sutankinimui ir užpildų sukibimui.
Geotinklai su didesnėmis poromis paprastai naudojami stambiagrūdžiams dirvožemiams, o su mažesnėmis poromis - smulkiagrūdžiams dirvožemiams.
Kvadratinių, stačiakampių ar trikampių porų forma taip pat turi įtakos geotinklo veikimui ir jo sąveikai su dirvožemio dalelėmis.
Pasirinkite tinkamo dydžio ir formos geotinklus, kad pasiektumėte veiksmingą grunto sukibimą ir išvengtumėte grunto patekimo į geotinklo konstrukciją.
Sąnarių stiprumas / efektyvumas
Jungties efektyvumas - tai geotinklo gebėjimo perduoti tempimo jėgas iš vienos briaunos ar gijos į kitą matas. Jis taip pat dažnai reiškia jungties stiprumą geotinklo konstrukcijoje.
Jis išreiškiamas procentais ir parodo susikertančių gijų jungties stiprumą.
Didesnis sąnarių stipris rodo geresnį apkrovų perdavimo gebėjimą paskirstyti apkrovas.
Rinkdamiesi geotinklą, atsižvelkite į konstrukciją ir gamybos kokybę, kad užtikrintumėte, jog jungties stipris būtų pakankamas ir atitiktų jūsų projekto reikalavimus.
Paprastai minimalūs jungčių efektyvumo reikalavimai nurodomi projekto specifikacijose.
Ilgalaikis patvarumas
Geotinklo patvarumas yra labai svarbus projekto ilgaamžiškumui.
Atsižvelkite į tokius veiksnius, kaip atsparumas UV spinduliuotei, cheminiam poveikiui, biologiniam skaidymui ir projekto teritorijoje vyraujančioms aplinkos sąlygoms.
Geotinklai, pasižymintys didesniu patvarumu ir atsparumu irimui, yra labai svarbūs, ypač ilgalaikiam naudojimui.
Į specifikacijas dažnai įtraukiami ilgalaikio patvarumo ir atsparumo montavimo pažeidimams reikalavimai.
Padermės suderinamumas
Geotinklai turi būti suderinami su aplinkiniu gruntu, kad būtų išvengta pernelyg didelių deformacijų ir išlaikytas stabilumas.
Suderinamumas su deformacijomis - tai geotinklo gebėjimas deformuotis ir pailgėti kartu su gruntu be didelių deformacijų skirtumų.
Ši savybė užtikrina, kad geotinklas ir gruntas veiktų kartu kaip sudėtinė sistema.
Tinkamas ritinio dydis montavimui
Geotinklai paprastai tiekiami ritiniais, kurių dydis nustatomas pagal ritinio plotį ir ilgį.
Ritinio dydis turėtų atitikti konkrečius projekto reikalavimus, atsižvelgiant į tokius veiksnius kaip sienos aukštis, armatūros išdėstymas ir montavimo paprastumas.
Skirtingiems geotinklams gali būti taikomi specifiniai montavimo reikalavimai, įskaitant persidengimo atstumą, inkarų tranšėjos gylį ir sujungimo būdą.
Kai kuriems geotinklams tinkamai sumontuoti gali reikėti specialios įrangos arba technikos.
Sąnaudų aspektai
Kaina visada yra svarbus bet kurio statybos projekto veiksnys.
Nors labai svarbu pasirinkti geotinklą, atitinkantį jūsų projekto reikalavimus, apsvarstykite bendrą ekonomiškumą, įskaitant pradinę pirkimo kainą, įrengimo kainą ir ilgalaikės priežiūros išlaidas.
Aukštesnės kokybės geotinklai gali užtikrinti geresnę ilgalaikę vertę, nes sumažina priežiūros ir remonto išlaidas.
Standartų ir taisyklių laikymasis
Galiausiai įsitikinkite, kad pasirinktas geotinklas atitinka atitinkamus pramonės standartus ir taisykles.
Skirtinguose regionuose gali būti taikomi specifiniai reikalavimai statybose naudojamoms geosintetinėms medžiagoms.
Atitiktis užtikrina, kad jūsų projektas atitiktų saugos ir kokybės standartus.
Geotinklo medžiagų parinkimas armuoto grunto atraminėms sienoms
Geotinklų gamybos žaliavos daugiausia yra didelio tankio polietilenas (HDPE), polipropilenas (PP), stiklo pluoštas, poliesteris ir kt. Paprastai vienakrypčiai geotinklai gaminami iš polietileno, o dvikrypčiai geotinklai - iš polipropileno. Taip yra daugiausia dėl to, kad:
1. Didelio tankio polietileno molekulinė struktūra yra linijinė, su nedaug atšakų, o kristalinė struktūra siekia 75%~90%. Jis pasižymi puikiu mechaniniu atsparumu, dideliu standumu ir tvirtumu, dideliu paviršiaus stiprumu ir naudojimo temperatūra (80 ℃), geru atsparumu tirpikliams, rūgštims, šarmams ir garams, taip pat geru matmenų stabilumu ir atsparumu aplinkos įtrūkimams. Jis labai tinka vienakrypčių tinklelių gamybai. Jo trūkumas yra tas, kad pasiekus tempimo stiprį pailgėjimas yra didelis, paprastai apie 12%.
2. Polipropileno kopolimeras yra linijinės struktūros su šoninėmis metilo grupėmis. Jis pasižymi geresniu mechaniniu stiprumu ir smūginiu atsparumu nei polietilenas, didesniu standumu ir atsparumu lenkimui, didesniu atsparumu aukštai temperatūrai ir cheminei korozijai. Trūkumas yra tas, kad žemoje temperatūroje jis yra trapus ir lengvai sensta. Jį reikia modifikuoti tempimo ar kitais metodais, todėl jis ypač tinka dvikrypčiams geotinklams, gaminamiems dvikrypčio tempimo būdu.
3. Stiklo pluošto geotinklai gaminami iš austų arba susiūtų stiklo pluoštų, padengtų polimeru. Jie pasižymi puikiu tempimo stipriu, dideliu moduliu, atsparumu šliaužimui ir temperatūros pokyčiams. Stiklo pluošto geotinklai yra chemiškai inertiški ir labai patvarūs, todėl tinka naudoti ten, kur labai svarbu ilgalaikis veikimas. Tačiau jie gali būti brangesni už plastikinius geotinklus.
4. Poliesteriniai geotinklai gaminami iš didelio atsparumo poliesterio siūlų, padengtų apsauginiu polimeru. Jie pasižymi dideliu tempimo stipriu, mažu pailgėjimu ir geru atsparumu aplinkos veiksniams, pavyzdžiui, UV spinduliuotei ir cheminiam poveikiui. Poliesterio geotinklai dažnai naudojami mechaniškai stabilizuotų grunto (MSE) sienų konstrukcijose, kai reikia sutvirtinti gruntą.
Geotinklo medžiagos parinkimas konkrečiam geotinklu armuotos atraminės sienos projektui priklauso nuo tokių veiksnių kaip projekto reikalavimai, numatomos apkrovos, grunto sąlygos ir biudžetas.
Gamybos technologijos įtaka geotinklų pasirinkimui
Geotinklus pagal apdorojimo technologiją galima skirstyti į vientisus ištemptus polimerinius geotinklus, didelio stiprumo pluoštinius austus geotinklus ir kompozicinius suvirintus geotinklus, iš kurių pastarieji du yra austi geotinklai.
Geotinklas, pagamintas taikant integralinį tempimą
Jis paprastai formuojamas kaitinant ekstruzijos lakštą, tiksliai perforuojant, išilgai ištempiant ir tada skersai ištempiant.
Šis tempimo poveikis yra labai svarbus. Jis pakeičia polimero molekulių orientaciją ir labai pagerina tinklelio veikimą:
1. Kryptingas molekulių išsidėstymas pagerina medžiagos stiprumą; kartu dėl kryptingo molekulių išsidėstymo pagerėja mazgų vientisumas.
Tai skiriasi nuo pseudotinklelių (pvz., austinių ir kompozicinių suvirintų). Pseudotinklų mazgai yra austi arba suvirinti kompozitiniai tinkleliai, kurių vientisumas yra prastas, o išilginės ir skersinės jėgos perdavimo charakteristikos prastos.
2. Pagerėja tempimo modulis, todėl tinklelis gali pasižymėti dideliu atsparumu tempimui esant nedidelei deformacijai.
3. Ilgalaikiai šliaužimo bandymai įrodė, kad polimerinių tinklelių, apdorotų tempimu, polinkis į ilgalaikę nuolatinę apkrovą labai sumažėja, todėl užtikrinamas armatūros patikimumas.
4. Tempimas - tai polipropileno tinklelių modifikavimas, kuris pagerina daugelį savybių, pavyzdžiui, gerokai sumažina žemoje temperatūroje susidarančio trapumo ir lengvo senėjimo trūkumus bei pagerina naudojimo ilgaamžiškumą.
Geotinklas, gaminamas audimo būdu
Jis audžiamas iš didelio atsparumo sintetinių medžiagų juostų, dar vadinamų didelio atsparumo pluošto geotinklu.
Jis gaminamas iš poliesterio pluošto arba stiklo pluošto, pasižyminčio dideliu stiprumu ir mažu pailgėjimu. Po to, kai metmenų mezgimo mašina jis išaustas į tinklelio formą, jis impregnuojamas polivinilchloridu (PVC) pagal proceso reikalavimus.
Šio tinklelio šonkauliai pasižymi dideliu tempimo stipriu, jo pseudovalandų vientisumas prastas, mazgų stipris labai mažas, išilginės ir skersinės jėgos perdavimo charakteristikos labai prastos, o atsparumas ištraukimui iš grunto iš pradžių yra mažesnis už jo stiprį. Kaip armatūros medžiaga, jos stiprumas nėra visiškai išnaudojamas.
Sudėtinis suvirintas geotinklas
Tai yra pseudotinklas, kuris gaminamas audžiant kelias polipropileno juostas arba plieno ir plastiko kompozito juostas ir suvirinant mazgus.
Jo vienos armatūros stipris yra palyginti didelis. Kadangi mazgai formuojami persidengiant metmenų ir ataudų kryptimis, bendras stipris priklauso nuo mazgų suvirinimo stiprumo.
Šio mazgo šlyties, plyšimo ir trūkimo stipris yra palyginti nedidelis. Vientisumas prastas, stiprumas mažas, mazgo išilginių ir skersinių jėgų perdavimo charakteristikos nėra geros, o matmenų stabilumas ir bendros eksploatacinės charakteristikos palyginti prastos.
Geotinklo gamybos proceso santrauka
Jungtinėse Amerikos Valstijose, Drexel universitete, pasiūlytas mazgo stiprumo bandymo metodas ir pagal jį išbandytų bendrojo tempimo geotinklo ir pseudogeotinklo rezultatai (mazgo stiprumas išreiškiamas vienos briaunos stiprumo procentine dalimi) pateikiami toliau pateiktoje lentelėje:
| Tipas | Mazgų stipris / vieno šonkaulio stipris |
| Integruotai ištemptas dvikryptis geotinklas | 90% – 100% |
| Integruotai ištemptas dvikryptis geotinklas | <10% |
| Mazgai yra pseudo dvikrypčiai tinkleliai, sudaryti | 3% – 13% |
Gerą gamybos technologiją turinčių geotinklų išvaizda yra vienoda, jų paviršius lygus, o suodžių blizgesys akivaizdus.
Geotinklų, kurių gamybos technologija prasta, paviršius yra šiurkštus.
Nors paviršiaus šiurkštumas ir kiti raštai gali šiek tiek padidinti trintį, jie negali pagerinti bendro tinklelio armavimo efektyvumo, nes trintis sudaro tik nedidelę armavimo efektyvumo dalį, o pagrindinis armavimo efektyvumas yra tinklelio tinklelio ir užpildo tarpusavio sukibimo jėga ir įterpimo efektas.
Be to, kad šiurkštaus paviršiaus tinklelio apdirbimo technologija yra palyginti prasta, paviršiaus rašto žymės ir įpjovos, veikiant išorinėms jėgoms, koncentruoja įtampą, o tai silpnina jo tempimo savybes ir turi įtakos ilgaamžiškumui.
Be to, neekonomiška inkaro ilgį nustatyti pagal trintį.
Geotinklų konstrukcinis parinkimas sustiprinto grunto inžinerijoje
Konstrukcijos formos įtaka geotinklo eksploatacinėms savybėms daugiausia pasireiškia dviem aspektais: mazgo forma ir pagrindo sudėtimi.
Bendras ištemptas polimerinis geotinklas yra iš vienos medžiagos, nereikia apkrovos, mazgas yra vientisas, vienos briaunos stipris ir mazgo stipris gerai sutampa, o bendras stipris yra didelis.
Austų geotinklų mazgai yra pseudo mazgai, o mazguose susipynusios metmenų ir ataudų juostos yra sujungtos tik impregnuotu polivinilchloridu (PVC), kuris yra mažo stiprumo ir prastai perduoda jėgą.
Suvirintų kompozitinių geotinklų akių dydis yra apie 100 mm. Šio tinklelio akių dydis yra per didelis, todėl sumažėja briaunų lenkimo standumas, jos lengvai lankstosi ir deformuojasi, sumažėja sukibimo jėga. Šis tinklelis pagamintas iš dviejų medžiagų, jas sujungiant, mazgai taip pat yra pseudomazgai, mazgų stiprumas mažas, o jėgos perdavimo charakteristikos prastos.
Kompozicinės plastiko ir plieno juostos gali būti pažeistos transportuojant, statant ir naudojant, gali atsirasti įtrūkimų ir plyšių, o aplink esanti drėgmė ir drėgmė sukels kietosios armatūros koroziją, todėl sumažės efektyvusis skerspjūvis, sumažės atsparumas ir tarnavimo laikas.
Produkto stiprumo bandymo metodų poveikis
Pirmiau nurodytas geotinklo stipris matuojamas atliekant tempimo bandymą. Todėl medžiagos tempimo bandymo metodas ir bandymo duomenų reikšmė turėtų būti vienas iš veiksnių, į kuriuos projektavimo metu reikėtų atkreipti ypatingą dėmesį.
Geotinklas su vientisuoju tempimo stipriu sustiprinamas mechaniškai susisiekiant ir susipinant su grunto dalelėmis.
Remiantis tuo, Jungtinių Valstijų Geosintetinių tyrimų instituto standarte GRI-GGI nustatyta:
Atliekant tempimo bandymo duomenų matavimus turi būti laikomasi dirvoje esančio tinklelio veikiančios jėgos perdavimo santykio.
Taip pat pažymima, kad išilginės tempimo jėgos įgijimas neatsiejamas nuo skersinės armatūros perdavimo stačiu kampu, t. y. išilginė geotinklo tempimo jėga grunte perduodama išilginei armatūrai mechaniškai susisiekiant su skersine armatūra.
Todėl atliekant tempimo bandymą išilginė tempimo jėga matuojama užspaudžiant skersinę armatūrą ir ištempiant ją išilgine kryptimi.
Kadangi integralinio geotinklo išilginės ir skersinės briaunos yra vientisos, žinoma, tempimo stiprį taip pat galima išmatuoti tiesiogiai suspaudžiant išilginę armatūrą ir ją ištempiant. Abiem būdais gauti rezultatai sutampa be iškraipymų.
Kitų dviejų tipų pseudotinklai yra pažeisti dėl mažo mazgų stiprumo. Tinklelį sudarančios išilginės ir skersinės sudedamosios dalys nėra visuma. Kai skersinių briaunų sukibimo jėga perduodama mazgui, jis pažeidžiamas dėl mažo mazgo stiprumo, todėl išilginė armatūra pasislenka ir armatūra suyra.
Dėl šios priežasties, matuojant tempimo stiprį, spaustuvą galima užmauti tik ant išilginės armatūros. Matuojamas išilginės armatūros stipris, o ne bendras tinklelio stipris. Naudoti išilginės armatūros stiprį bendram stiprumui išreikšti yra iškreipta.
Tai taip pat svarbi priežastis, kodėl pseudotinklas pasižymi dideliu žymimuoju stiprumu, bet mažu faktiniu stiprumu, ir tai yra lemtinga silpnybė kaip armuojančiai medžiagai. Renkantis šio tipo geotinklą armuoto grunto atraminėms sienoms statyti, reikia atkreipti ypatingą dėmesį!
Pagaliau
Apibendrinant galima teigti, kad tinkamo geotinklo parinkimas sutvirtinto grunto projektams yra labai svarbus sprendimas, kuris būtinas norint užtikrinti atraminių sienų stabilumą, ilgalaikį veikimą ir ekonomiškumą.
Norint priimti pagrįstą sprendimą dėl naudotino geotinklo tipo ir medžiagos, būtina pasikonsultuoti su geotechnikos inžinieriumi, peržiūrėti projekto specifikacijas ir atsižvelgti į dirvožemio sąlygas, numatomas apkrovas, tinklo specifikacijas, medžiagas, gamybos procesus, bandymo metodus, struktūrą ir kt.
"QIVOC" yra patyręs geotinklų gamintojas ir tiekėjas. Mūsų ilgametė gaminių ir projektų patirtis gali būti labai naudinga renkantis tinkamą geotinklą. Jei turite kokių nors poreikių, nedvejodami kreipkitės į mus.
Pratęsimai
