Geonät som används för jordförstärkning inom bergteknik får allt större uppmärksamhet inom anläggningsbranschen och används i allt större utsträckning.
Huvudsyftet med geonät är att förbättra markens tekniska egenskaper och att förstärka och stabilisera den.
Att välja rätt geonät för ditt projekt är viktigt för att säkerställa långsiktig hållbarhet och kostnadseffektivitet. När du väljer rätt geonät för din specifika applikation finns det flera viktiga faktorer att ta hänsyn till:
- Krav på teknisk utformning
- Val av specifikationer
- Val av material
- Inverkan av produktionsprocessen
- Strukturell form
- Testmetod för produktstyrka
Krav på geonätarmerad jord för teknisk design
Det första steget i valet av rätt geonät är att tydligt definiera projekttypen och den avsedda tillämpningen.
Geonät används i en mängd olika projekt, bland annat vägbyggen, förstärkning av vallar, stabilisering av sluttningar och stödmurar.
Olika tillämpningar kan kräva geonät med specifika egenskaper för att uppfylla projektkraven.
Geonät delas i allmänhet in i biaxiella geonät och uniaxiella geonät, beroende på nätstrukturen.
Uniaxiella geonät
Enaxliga geonät är den vanligaste typen av stödmur och är utformade för att klara höga dragspänningar i en riktning, med mindre styrka i tvärriktningen.
På grund av sin styrka och hållbarhet när det gäller att stabilisera jord är de idealiska för förstärkta jordstödmurar. De används ofta där vägghöjden är betydande och de krafter som appliceras främst är vertikala.
Biaxiala geonät
Beroende på murens konstruktion och markens egenskaper kan även biaxiala geonät som ger styrka i två riktningar användas. Biaxiala geonät har samma hållfasthet i longitudinell (maskinell) och transversell (tvärgående) riktning.
De ger effektiv förstärkning i två vinkelräta riktningar och fördelar belastningen jämnare. Biaxiala geonät används ofta i applikationer där markförhållandena är svåra att förutsäga och där det krävs starkare armering.
Urval av Specifikationer för geonät i Projekt för geonätarmerad jordvägg
Draghållfasthet och modul
Geonät ska ha tillräcklig draghållfasthet för att motstå pålagda krafter och ge en effektiv armering. Som en nyckelparameter för geonät indikerar den hur väl geonätet kan motstå dragkrafter.
Draghållfastheten anges ofta som Ultimate Tensile Strength (UTS) och mäts i kraft per breddenhet (t.ex. kN/m eller lbs/ft).
Draghållfasthet klassificeras ofta som låg, medelhög eller hög hållfasthet. Kraven på UTS beror på förväntade belastningar, spänningar, vägghöjd och markförhållanden.
Tänk också på geonätets modul, som anger dess styvhet och förmåga att effektivt fördela belastningar.
Porernas storlek och form
Med porstorlek avses storleken på öppningarna mellan geonätets senor eller strängar. Den anges vanligtvis som den maximala öppningsstorleken eller den nominella porstorleken.
Porstorleken och formen på ett geonät är nyckelfaktorer som påverkar markinteraktion, kompaktering och sammankoppling av aggregat.
Geonät med större porer används vanligtvis för grovkorniga jordar, medan de med mindre porer är bättre lämpade för finkorniga jordar.
Porerna, oavsett om de är kvadratiska, rektangulära eller triangulära, påverkar också geonätets prestanda och dess interaktion med jordpartiklar.
Välj geonät med lämplig porstorlek och form för att uppnå en effektiv sammanlänkning av jord och förhindra att jord tränger in i geonätstrukturen.
Ledstyrka/-effektivitet
Skarvens effektivitet är ett mått på geonätets förmåga att överföra dragkrafter från en ribba eller sträng till en annan. Det hänvisar också ofta till styrkan i fogen inom en geonätstruktur.
Det uttrycks i procent och representerar styrkan i skarven mellan korsande trådar.
Högre ledstyrka indikerar bättre lastöverföringsförmåga för att fördela laster.
När du väljer ett geonät ska du ta hänsyn till konstruktions- och tillverkningskvaliteten för att säkerställa att fogstyrkan är tillräcklig för att uppfylla projektets krav.
Vanligtvis anges minimikraven för fogarnas effektivitet i projektspecifikationerna.
Långsiktig hållbarhet
Hållbarheten hos ett geonät är avgörande för ett projekts livslängd.
Beakta faktorer som motståndskraft mot UV-strålning, kemisk exponering, biologisk nedbrytning och de miljöförhållanden som råder i projektområdet.
Geonät med förbättrad hållbarhet och motståndskraft mot nedbrytning är avgörande, särskilt för långtidstillämpningar.
Specifikationerna innehåller ofta krav på långsiktig hållbarhet och motståndskraft mot installationsskador.
Kompatibilitet mellan olika sorter
Geonät ska vara töjningskompatibla med den omgivande jorden för att förhindra överdriven deformation och bibehålla stabiliteten.
Med töjningskompatibilitet avses geonätets förmåga att deformeras och förlängas med jorden utan att det uppstår betydande töjningsskillnader.
Denna egenskap säkerställer att geonätet och jorden fungerar tillsammans som ett sammansatt system.
Lämplig rullstorlek för installationen
Geonät levereras vanligtvis i rullar, där storleken specificeras av rullens bredd och längd.
Rullstorleken ska vara lämplig för specifika projektkrav, med hänsyn till faktorer som vägghöjd, armeringsarrangemang och enkel installation.
Olika geonät kan ha specifika installationskrav, t.ex. överlappningsavstånd, djup på förankringsgraven och anslutningsmetod.
Vissa geonät kan kräva specialutrustning eller specialteknik för korrekt installation.
Överväganden om kostnader
Kostnaden är alltid en viktig faktor i alla byggprojekt.
Även om det är viktigt att välja ett geonät som uppfyller projektkraven bör man beakta den totala kostnadseffektiviteten, inklusive inköpskostnad, installationskostnad och långsiktiga underhållskostnader.
Geonät av högre kvalitet kan ge ett bättre långsiktigt värde genom att minska underhålls- och reparationskostnaderna.
Överensstämmer med standarder och förordningar
Slutligen ska du se till att det geonät du väljer uppfyller relevanta branschstandarder och föreskrifter.
Olika regioner kan ha specifika krav på geosynteter som används i byggbranschen.
Compliance säkerställer att ditt projekt uppfyller säkerhets- och kvalitetsstandarder.
Val av geonätmaterial i stödmurar av armerad jord
Råvarorna för tillverkning av geonät är huvudsakligen högdensitetspolyeten (HDPE), polypropylen (PP), glasfiber, polyester etc. Generellt sett produceras enkelriktade geonät med polyeten och dubbelriktade geonät med polypropen. Detta beror främst på att:
1. Den molekylära strukturen hos högdensitetspolyeten är linjär, med få grenar och en kristallinitet på upp till 75% ~ 90%. Den har utmärkt mekanisk hållfasthet, hög styvhet och seghet, hög ytstyrka och användningstemperatur (80 ℃), god lösningsmedelsbeständighet, syra-, alkali- och ångbeständighet samt god dimensionsstabilitet och motståndskraft mot sprickbildning i miljön. Det är mycket lämpligt för produktion av enkelriktade galler. Dess nackdel är att förlängningen när den når draghållfasthet är stor, i allmänhet cirka 12%.
2. Polypropylensampolymer är en linjär struktur med sidometylgrupper. Den har bättre mekanisk hållfasthet och slaghållfasthet än polyeten, högre styvhet och böjhållfasthet, högre högtemperaturbeständighet och kemisk korrosionsbeständighet. Nackdelen är att den är spröd vid låga temperaturer och lätt att åldras. Det måste modifieras genom sträckning eller andra metoder, så det är särskilt lämpligt för dubbelriktade geonät som produceras genom dubbelriktad sträckning.
3. Geonät av glasfiber är tillverkade av vävda eller sydda glasfibrer som är belagda med en polymer. De har utmärkt draghållfasthet, hög modul och motståndskraft mot krypning och temperaturförändringar. Geonät av glasfiber är kemiskt inerta och mycket hållbara, vilket gör dem lämpliga för tillämpningar där långsiktig prestanda är avgörande. De kan dock vara dyrare än geonät av plast.
4. Geonät av polyester är tillverkade av höghållfasta polyestergarner belagda med en skyddande polymer. De har hög draghållfasthet, låg töjning och god motståndskraft mot miljöfaktorer som UV-strålning och kemisk exponering. Geonät av polyester används ofta i mekaniskt stabiliserade jordväggar (MSE) där jordförstärkning krävs.
Valet av geonätmaterial för ett specifikt geonätsarmerat jordstödmursprojekt beror på faktorer som projektkrav, förväntade laster, markförhållanden och budget.
Produktionsteknikens inverkan på valet av geonät
Geonät kan klassificeras enligt bearbetningsteknik i integrerade sträckta polymergeonät, höghållfasta fibervävda geonät och svetsade kompositgeonät, varav de två sistnämnda är vävda geonät.
Geonät tillverkat genom integrerad sträckning
Den bildas i allmänhet genom uppvärmning av extruderad plåt - precisionsstansning - längsgående sträckning och sedan tvärgående sträckning.
Denna töjningseffekt är mycket viktig. Den omorienterar polymermolekylerna och förbättrar kraftigt gallerets prestanda:
1. Det riktade arrangemanget av molekyler förbättrar materialets hållfasthet; samtidigt gör de riktade molekylerna noderna bättre i integritet.
Detta skiljer sig från pseudogaller (t.ex. vävda och kompositsvetsade). Noderna i pseudogaller är vävda eller kompositsvetsade, med dålig integritet och dålig kraftöverföring i längsgående och tvärgående riktning.
2. Dragmodulen är förbättrad, så att gallret kan utöva hög draghållfasthet vid låg töjning.
3. Långsiktiga krypprov har visat att tendensen hos polymernät som behandlas med sträckning minskar kraftigt under långvarig kontinuerlig belastning, så att förstärkningens tillförlitlighet garanteras.
4. Sträckning är en modifieringsbehandling för polypropylengaller, vilket förbättrar många egenskaper, såsom att kraftigt minska nackdelarna med sprödhet vid låg temperatur och lätt åldrande och förbättra hållbarheten vid användning.
Geonät tillverkat genom vävning
Det är vävt med höghållfasta syntetiska materialband, även känt som höghållfast fibergeogrid.
Den är tillverkad av polyesterfiber eller glasfiber med hög hållfasthet och låg töjning. Efter att ha vävts till en gallerform på en varpstickmaskin impregneras den med polyvinylklorid (PVC) enligt processkraven.
Ribborna i detta rutnät har hög draghållfasthet, dess pseudonoder har dålig integritet, nodstyrkan är mycket låg, den longitudinella och laterala kraftöverföringsprestandan är mycket dålig och utdragningsmotståndet i jorden är ursprungligen lägre än dess styrka. Som ett förstärkningsmaterial utnyttjas dess styrka inte fullt ut.
Svetsad geonät av kompositmaterial
Det är ett pseudogrid som tillverkas genom att väva flera polypropylenremsor eller stål-plastkompositremsor och svetsa noderna.
Dess enskilda förstärkningsstyrka är relativt hög. Eftersom noderna bildas genom överlappning i varp- och väftriktningen beror den totala hållfastheten på nodernas svetshållfasthet.
Skjuvhållfastheten, rivhållfastheten och spränghållfastheten för denna nod är relativt låg. Integriteten är dålig, hållfastheten är låg, nodens prestanda vid överföring av longitudinella och transversella krafter är inte bra och dimensionsstabiliteten och den övergripande prestandan är relativt dålig.
Sammanfattning av produktionsprocessen för geonät
Den testmetod för nodhållfasthet som föreslagits av Drexel University i USA, och resultaten av de geonät och pseudogeonät som testats med denna metod (nodhållfastheten uttrycks som en procentandel av hållfastheten hos en enskild ribba), visas i följande tabell:
| Typ | Hållfasthet i noder/hållfasthet i enkelribbor |
| Integrerat sträckt dubbelriktat geonät | 90% – 100% |
| Integrerat sträckt dubbelriktat geonät | <10% |
| Noderna är pseudo-bidirektionella rutnät som sammanställs | 3% – 13% |
Geogrids med bra produktionsteknik har ett enhetligt utseende, släta ytor och en tydlig lyster av kimrök.
Geogrids med dålig produktionsteknik har skrovliga ytor.
Även om ytjämnhet och andra mönster kan öka friktionen något, kan de inte förbättra gallerets totala förstärkningsprestanda, eftersom friktionen endast står för en liten del av dess förstärkningsprestanda, och den huvudsakliga förstärkningsprestandan är den sammanlänkande kraften och inbäddningseffekten mellan gallernätet och fyllmedlet.
Förutom att indikera att bearbetningstekniken för det grova ytnätet är relativt låg, koncentrerar ytmönstermärkena och skårorna stress när de utsätts för yttre krafter, vilket försvagar dess dragprestanda och påverkar hållbarheten.
Dessutom är det inte ekonomiskt att bestämma förankringslängden baserat på friktion.
Strukturellt urval av geonät i förstärkt jordbyggnadsteknik
Strukturformens inverkan på geonätets prestanda manifesteras huvudsakligen i två aspekter: nodform och substratsammansättning.
Det övergripande sträckta polymergeogridet har ett enda material, ingen belastning krävs, noden är integrerad, styrkan hos en enda ribba och nodstyrkan matchar väl och den totala styrkan är hög.
Noderna i vävda geonät är pseudonoder och de sammanvävda varp- och inslagsbanden vid noderna är endast sammanfogade med impregnerad polyvinylklorid (PVC), med låg hållfasthet och dålig kraftöverföring.
Maskstorleken på svetsade kompositgeonät är ca 100 mm. Maskstorleken i detta nät är för stor, vilket minskar revbenens böjstyvhet, gör dem lätta att böja och deformera och minskar bettkraften. Detta rutnät är tillverkat av två material genom sammansättning, noderna är också pseudonoder, nodstyrkan är låg och kraftöverföringsprestandan är dålig.
De sammansatta plast-stålremsorna kan skadas under transport, konstruktion och användning, sprickor och brott, och fukt och fukt runt den kommer att orsaka frätande korrosion på den styva förstärkningen, vilket gör den effektiva sektionen mindre och minskar motståndskraften och livslängden.
Effekter av metoder för testning av produkthållfasthet
Den hållfasthet som anges av geonätet ovan mäts genom dragprov. Därför bör materialets dragprovningsmetod och betydelsen av testdata vara en av de faktorer som bör ägnas särskild uppmärksamhet under konstruktionen.
Förstärkningen av geonätet med integrerad draghållfasthet uppnås genom mekanisk förankring och förankring med jordpartiklarna.
Baserat på detta stipulerar standarden GRI-GGI från Geosynthetic Research Institute of the United States:
Mätningen av dragprovdata måste överensstämma med överföringsförhållandet för den kraft som utövas på gallret i jorden.
Det påpekas också att förvärvet av längsgående dragkraft är oskiljaktigt från den rätvinkliga överföringen av tvärgående förstärkning, det vill säga den längsgående dragkraften hos geonätet i jorden överförs till den längsgående förstärkningen genom mekanisk sammankoppling med den tvärgående förstärkningen.
I dragprovet mäts därför den längsgående dragkraften genom att klämma fast den tvärgående armeringen och sträcka den i längsgående riktning.
Eftersom de längsgående och tvärgående ribborna i det integrerade geonätet är hela kan draghållfastheten naturligtvis också mätas genom att direkt klämma fast den längsgående armeringen och sträcka den. De resultat som erhålls av de två är konsekventa utan distorsion.
De andra två typerna av pseudogaller skadas på grund av låg nodstyrka. De längsgående och tvärgående komponenterna som utgör nätet är inte en helhet. När bettkraften från de tvärgående ribborna överförs till noden skadas den på grund av låg nodstyrka, vilket gör att den längsgående armeringen glider och armeringen brister.
På grund av denna situation kan klämman vid mätning av draghållfastheten endast klämmas fast på den längsgående armeringen. Det som mäts är hållfastheten hos den längsgående armeringen, inte den totala hållfastheten hos gallret. Det är förvrängt att använda styrkan hos den längsgående armeringen för att representera den totala styrkan.
Detta är också den viktiga anledningen till att pseudonätet har en hög markerad styrka men låg faktisk styrka, och det är också en dödlig svaghet som förstärkningsmaterial. När du väljer denna typ av geonät för konstruktion av förstärkta jordhållningsväggar bör särskild uppmärksamhet ägnas!
Slutligen
Sammanfattningsvis är valet av rätt geonät för projekt med armerad jord ett kritiskt beslut som är avgörande för att säkerställa stödmurarnas stabilitet, långsiktiga prestanda och kostnadseffektivitet.
Det är viktigt att konsultera en geotekniker, granska projektspecifikationerna och beakta markförhållanden, förväntade belastningar, specifikationer för geonät, material, produktionsprocesser, testmetoder, struktur etc. för att fatta ett välgrundat beslut om vilken typ av geonät och vilket material som ska användas.
QIVOC är en erfaren tillverkare och leverantör av geonät. Våra år av ackumulerad produkt- och projekterfarenhet kan vara till stor hjälp för dig när du väljer rätt geogrid. Om du har några behov är du välkommen att kontakta oss.
Tillägg
2024 Bästa Geogrid stödmur Ultimate Guide
Geosyntetiska material i vägbyggen : Typer, fördelar och användningsområden
