Георешетки, используемые для армирования грунта, привлекают все большее внимание специалистов в области гражданского строительства и находят все более широкое применение.
Основное назначение георешеток - улучшение инженерных свойств грунта, его укрепление и стабилизация.
Выбор правильной георешетки для вашего проекта очень важен для обеспечения долгосрочной прочности и экономической эффективности. При выборе правильной георешетки для конкретного применения необходимо учитывать несколько ключевых факторов:
- Требования к инженерному проектированию
- Выбор спецификаций
- Выбор материалов
- Влияние производственного процесса
- Структурная форма
- Метод испытания прочности изделий
Требования к инженерному проектированию грунтов, армированных георешеткой
Первым шагом в выборе подходящей георешетки является четкое определение типа проекта и его предполагаемого применения.
Георешетки используются в различных проектах, включая строительство дорог, укрепление насыпей, стабилизацию склонов и возведение подпорных стен.
Для различных областей применения могут потребоваться георешетки с особыми характеристиками и свойствами, отвечающими требованиям проекта.
В зависимости от структуры решетки георешетки обычно делятся на двухосные и одноосные.
Одноосные георешетки
Одноосные георешетки - наиболее часто используемый тип подпорных стенок, они предназначены для выдерживания высоких растягивающих нагрузок в одном направлении, при меньшей прочности в поперечном направлении.
Благодаря своей прочности и долговечности в стабилизации грунта, они идеально подходят для армированных подпорных стен. Они часто используются там, где высота стены значительна, а прилагаемые силы преимущественно вертикальны.
Двуосные георешетки
В зависимости от конструкции стены и характеристик грунта могут использоваться двухосные георешетки, обеспечивающие прочность в двух направлениях. Двуосные георешетки имеют одинаковую прочность в продольном (машинном) и поперечном (поперечном) направлениях.
Они обеспечивают эффективное армирование в двух перпендикулярных направлениях, распределяя нагрузку более равномерно. Двухосные георешетки часто используются в тех случаях, когда состояние грунта трудно предсказать и требуется более прочное армирование.
Выбор Технические характеристики георешетки в Проекты земляных стен, армированных георешеткой
Прочность на разрыв и модуль упругости
Георешетки должны обладать достаточной прочностью на растяжение, чтобы противостоять приложенным силам и обеспечивать эффективное армирование. Как ключевой параметр георешетки, он показывает, насколько хорошо георешетка может противостоять растягивающим усилиям.
Прочность на разрыв часто указывается как предельная прочность на разрыв (UTS) и измеряется в единицах силы на единицу ширины (например, кН/м или фунты/фут).
Прочность на разрыв часто классифицируется как низкая, средняя или высокая прочность. Требования к UTS зависят от ожидаемых нагрузок, напряжений, высоты стен и состояния грунта.
Также учитывайте модуль упругости георешетки, который указывает на ее жесткость и способность эффективно распределять нагрузки.
Размер и форма пор
Размер пор относится к размеру отверстий между сухожилиями или нитями георешетки. Обычно он указывается как максимальный размер отверстий или номинальный размер пор.
Размер и форма пор георешетки являются ключевыми факторами, влияющими на взаимодействие с грунтом, уплотнение и сцепление заполнителей.
Георешетки с крупными порами обычно используются для крупнозернистых грунтов, а георешетки с мелкими порами лучше подходят для мелкозернистых грунтов.
Форма пор - квадратная, прямоугольная или треугольная - также влияет на характеристики георешетки и ее взаимодействие с частицами грунта.
Выбирайте георешетки с соответствующим размером и формой пор, чтобы обеспечить эффективное сцепление грунта и предотвратить проникновение грунта в структуру георешетки.
Прочность/эффективность суставов
Эффективность соединения - это показатель способности георешетки передавать растягивающие усилия от одного ребра или нити к другому. Она также часто относится к прочности соединения в структуре георешетки.
Он выражается в процентах и представляет собой прочность соединения между пересекающимися прядями.
Более высокая прочность соединения указывает на лучшую способность распределять нагрузку.
При выборе георешетки обратите внимание на конструкцию и качество изготовления, чтобы убедиться, что прочность соединения достаточна для выполнения требований вашего проекта.
Как правило, минимальные требования к эффективности швов указываются в спецификации проекта.
Долговечность
Прочность георешетки имеет решающее значение для долговечности проекта.
Учитывайте такие факторы, как устойчивость к ультрафиолетовому излучению, химическому воздействию, биоразложению и условиям окружающей среды, преобладающим в районе реализации проекта.
Георешетки с повышенной прочностью и устойчивостью к деградации очень важны, особенно для долгосрочного применения.
Технические характеристики часто включают требования к долговечности и устойчивости к повреждениям при установке.
Совместимость со штаммами
Георешетки должны обладать совместимостью с окружающим грунтом по деформации, чтобы предотвратить чрезмерную деформацию и сохранить устойчивость.
Совместимость с деформацией означает способность георешетки деформироваться и удлиняться вместе с грунтом, не испытывая значительных различий в деформации.
Это свойство обеспечивает совместную работу георешетки и грунта как композитной системы.
Соответствующий размер рулона для установки
Георешетки обычно поставляются в рулонах, размер которых определяется шириной и длиной рулона.
Размер рулона должен соответствовать требованиям конкретного проекта с учетом таких факторов, как высота стен, расположение арматуры и простота монтажа.
Различные георешетки могут иметь особые требования к монтажу, включая расстояние нахлеста, глубину анкерной траншеи и способ соединения.
Для правильной установки некоторых георешеток может потребоваться специализированное оборудование или техника.
Соображения по поводу стоимости
Стоимость всегда является важным фактором в любом строительном проекте.
Хотя очень важно выбрать георешетку, отвечающую требованиям вашего проекта, учитывайте общую экономическую эффективность, включая первоначальную стоимость покупки, стоимость установки и расходы на долгосрочное обслуживание.
Более качественные георешетки могут обеспечить более высокую долгосрочную стоимость за счет снижения затрат на обслуживание и ремонт.
Соответствие стандартам и нормам
Наконец, убедитесь, что выбранная вами георешетка отвечает соответствующим отраслевым стандартам и нормам.
В разных регионах могут предъявляться особые требования к геосинтетикам, используемым в строительстве.
Соответствие требованиям гарантирует, что ваш проект отвечает стандартам безопасности и качества.
Выбор материалов для георешетки в подпорных стенах из армированного грунта
Сырьем для производства георешеток в основном служат полиэтилен высокой плотности (HDPE), полипропилен (PP), стекловолокно, полиэстер и т.д. Как правило, однонаправленные георешетки производятся из полиэтилена, а двунаправленные - из полипропилена. В основном это связано с тем, что:
1. Молекулярная структура полиэтилена высокой плотности является линейной, с небольшим количеством разветвлений и кристалличностью до 75%~90%. Он обладает отличной механической прочностью, высокой жесткостью и вязкостью, высокой поверхностной прочностью и температурой использования (80℃), хорошей устойчивостью к растворителям, кислотам, щелочам и пару, а также хорошей стабильностью размеров и устойчивостью к растрескиванию под воздействием окружающей среды. Он очень хорошо подходит для производства однонаправленных сеток. Его недостатком является то, что удлинение при достижении прочности на разрыв велико, обычно около 12%.
2. Сополимер полипропилена представляет собой линейную структуру с боковыми метильными группами. Он обладает лучшей механической прочностью и ударной вязкостью, чем полиэтилен, более высокой жесткостью и сопротивлением изгибу, более высокой устойчивостью к высоким температурам и химической коррозии. Недостатком является то, что он хрупок при низких температурах и легко стареет. Его необходимо модифицировать путем растяжения или другими методами, поэтому он особенно подходит для двунаправленных георешеток, изготовленных методом двунаправленного растяжения.
3. Стекловолоконные георешетки изготавливаются из сплетенных или сшитых стеклянных волокон, покрытых полимером. Они обладают отличной прочностью на растяжение, высоким модулем упругости, устойчивостью к ползучести и температурным изменениям. Стекловолоконные георешетки химически инертны и очень прочны, что делает их пригодными для применения в тех случаях, когда важна долгосрочная эксплуатация. Однако они могут быть более дорогими, чем пластиковые георешетки.
4. Полиэфирные георешетки изготавливаются из высокопрочных полиэфирных нитей, покрытых защитным полимером. Они обладают высокой прочностью на разрыв, низким удлинением и хорошей устойчивостью к воздействию факторов окружающей среды, таких как ультрафиолетовое излучение и химическое воздействие. Георешетки из полиэстера часто используются в стенах из механически стабилизированного грунта (MSE), где требуется армирование грунта.
Выбор материала георешетки для конкретного проекта земляной подпорной стены, армированной георешеткой, зависит от таких факторов, как требования к проекту, ожидаемые нагрузки, состояние грунта и бюджет.
Влияние технологии производства на выбор георешетки
По технологии обработки георешетки можно разделить на цельные растягивающиеся полимерные георешетки, высокопрочные тканые георешетки из волокон и композитные сварные георешетки, две последние из которых являются ткаными георешетками.
Георешетка, изготовленная методом интегрального растяжения
Обычно он формируется путем нагрева экструдированного листа - точной штамповки - продольного растяжения, а затем поперечного растяжения.
Этот эффект растяжения очень важен. Он переориентирует молекулы полимера и значительно улучшает характеристики сетки:
1. Направленное расположение молекул повышает прочность материала; в то же время направленные молекулы делают узлы более целостными.
Этим они отличаются от псевдорешеток (таких как плетеные и композитные сварные). Узлы псевдорешеток представляют собой плетеные или композитные сварные конструкции, обладающие низкой целостностью и плохими характеристиками передачи продольных и поперечных усилий.
2. Модуль упругости при растяжении улучшен, поэтому сетка может демонстрировать высокие показатели прочности на разрыв при низкой деформации.
3. Длительные испытания на ползучесть доказали, что склонность полимерных сеток, обработанных растяжением, значительно снижается при длительной непрерывной нагрузке, что гарантирует надежность армирования.
4. Растягивание - это модификационная обработка полипропиленовых сеток, которая улучшает многие свойства, например, значительно уменьшает такие недостатки, как низкотемпературная хрупкость и легкое старение, а также повышает долговечность использования.
Георешетка, изготовленная методом плетения
Она сплетена из лент высокопрочного синтетического материала, также известного как георешетка из высокопрочного волокна.
Она изготавливается из полиэфирного или стеклянного волокна с высокой прочностью и низким удлинением. После плетения в виде сетки на вязальной машине основы она пропитывается поливинилхлоридом (ПВХ) в соответствии с технологическими требованиями.
Ребра этой сетки имеют высокую прочность на растяжение, ее псевдоузлы имеют плохую целостность, прочность узлов очень низкая, характеристики передачи продольных и поперечных сил очень плохие, а сопротивление выдергиванию в почве изначально ниже ее прочности. В качестве армирующего материала его прочность используется не полностью.
Композитная сварная георешетка
Это псевдосетка, которая изготавливается путем переплетения нескольких полипропиленовых полос или сталепластиковых композитных полос и сварки узлов.
Прочность одиночного армирования относительно высока. Поскольку узлы формируются путем наложения друг на друга в направлениях основы и утка, общая прочность зависит от прочности сварки узлов.
Прочность на сдвиг, прочность на разрыв и прочность на разрыв этого узла относительно низкие. Целостность плохая, прочность низкая, характеристики узла при передаче продольных и поперечных сил не очень хорошие, стабильность размеров и общие характеристики относительно плохие.
Краткое описание процесса производства георешетки
Метод испытания на прочность узлов, предложенный университетом Дрекселя в США, и результаты испытаний георешетки на общее растяжение и псевдогеорешетки (прочность узлов выражается в процентах от прочности одного ребра) приведены в следующей таблице:
| Тип | Прочность узла/прочность одного ребра |
| Интегрально натянутая двунаправленная георешетка | 90% – 100% |
| Интегрально натянутая двунаправленная георешетка | <10% |
| Узлы представляют собой псевдонаправленные сетки, составленные | 3% – 13% |
Георешетки с хорошей технологией производства имеют однородный внешний вид, гладкую поверхность и явный блеск сажи.
Георешетки с плохой технологией производства имеют шероховатую поверхность.
Хотя шероховатость поверхности и другие узоры могут немного увеличить трение, они не могут улучшить общие характеристики армирования сетки, потому что трение составляет лишь небольшую часть характеристик армирования, а основными характеристиками армирования являются сила сцепления и эффект внедрения между сеткой и наполнителем.
Кроме того, что технология обработки сетки с шероховатой поверхностью относительно низкая, следы и насечки на поверхности концентрируют напряжение при воздействии внешних сил, что ослабляет ее прочностные характеристики и влияет на долговечность.
Кроме того, неэкономично определять длину анкера на основе трения.
Конструктивный выбор георешеток в армированном грунте
Влияние формы конструкции на эксплуатационные характеристики георешетки проявляется в основном в двух аспектах: форма узла и состав субстрата.
Георешетка из растянутого полимера имеет единый материал, не требует нагрузки, узел является цельным, прочность отдельного ребра и прочность узла хорошо совпадают, и общая прочность высока.
Узлы тканых георешеток представляют собой псевдоузлы, а переплетенные ленты основы и утка в узлах скреплены только пропитанным поливинилхлоридом (ПВХ), имеющим низкую прочность и плохо передающим усилие.
Размер ячейки сварных композитных георешеток составляет около 100 мм. Размер ячейки этой сетки слишком велик, что снижает изгибную жесткость ребер, делает их легко изгибаемыми и деформируемыми, а также снижает силу откусывания. Эта сетка изготовлена из двух материалов путем соединения, узлы также являются псевдоузлами, прочность узлов низкая, а характеристики передачи усилия плохие.
Композитные пластиково-стальные полосы могут быть повреждены в процессе транспортировки, строительства и использования, на них могут появиться трещины и разрывы, а влага и сырость вокруг них вызовут коррозионное разрушение жесткой арматуры, что сделает эффективное сечение меньше, снизит прочность и срок службы.
Влияние методов испытаний на прочность изделий
Прочность, указанная выше георешеткой, измеряется с помощью испытания на растяжение. Поэтому метод испытания материала на растяжение и значение данных испытаний должны быть одним из факторов, на которые следует обратить особое внимание при проектировании.
Армирование георешетки с интегральной прочностью на растяжение достигается за счет механического сцепления и сцепления с частицами грунта.
Исходя из этого, стандарт GRI-GGI Института геосинтетических исследований США гласит:
При измерении данных испытаний на растяжение необходимо соблюдать зависимость передачи силы, действующей на сетку в грунте.
Также отмечается, что получение продольного растягивающего усилия неотделимо от прямоугольной передачи поперечной арматуры, то есть продольное растягивающее усилие георешетки в грунте передается на продольную арматуру через механическое сцепление с поперечной арматурой.
Поэтому при испытании на растяжение продольное растягивающее усилие измеряется путем зажатия поперечной арматуры и ее растяжения в продольном направлении.
Поскольку продольные и поперечные ребра интегральной георешетки являются цельными, конечно, прочность на разрыв можно измерить, непосредственно зажав продольную арматуру и растянув ее. Полученные результаты совпадают без искажений.
Два других типа псевдосеток повреждаются из-за низкой прочности узлов. Продольные и поперечные компоненты, составляющие решетку, не являются единым целым. Когда сила откусывания поперечных ребер передается на узел, он повреждается из-за низкой прочности узла, что приводит к проскальзыванию продольной арматуры и разрушению арматуры.
Из-за этого при измерении прочности на растяжение зажим можно зажимать только на продольной арматуре. При этом измеряется прочность продольной арматуры, а не общая прочность сетки. Использование прочности продольной арматуры для определения общей прочности является искажением.
Это также является важной причиной того, что псевдосетка имеет высокую обозначенную прочность, но низкую фактическую прочность, и это также является фатальной слабостью в качестве армирующего материала. При выборе этого типа георешетки для строительства подпорных стен из армированного грунта следует обратить особое внимание!
Наконец-то
В заключение следует отметить, что выбор правильной георешетки для проектов армированного грунта - это критически важное решение, которое необходимо для обеспечения стабильности, долгосрочных характеристик и экономической эффективности подпорных стен.
Для принятия обоснованного решения о типе и материале георешетки необходимо проконсультироваться с инженером-геотехником, изучить спецификации проекта и учесть условия грунта, ожидаемые нагрузки, характеристики сетки, материалы, производственные процессы, методы испытаний, структуру и т. д.
QIVOC является опытным производителем и поставщиком георешеток. Наш многолетний опыт работы с продукцией и проектами может оказать вам большую помощь в выборе подходящей георешетки. Если у вас есть какие-либо потребности, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.
Удлинители
2024 Best Geogrid Retaining Wall Ultimate Guide
Геосинтетики в строительстве дорог: Виды, преимущества, применение
