Геосинтетические материалы обладают характеристиками так называемых материалов, изготовленных на заказ, которые, как известно, предназначены для конкретных применений. Долгосрочные эксплуатационные характеристики этих изделий тесно связаны со стабильностью применяемой конструкции и практическими применениями, такими как постоянное внедрение новых методов и технологий. По мере постепенного увеличения спроса и необходимости в высокоэффективных изделиях в инфраструктурных проектах применяются композитные изделия, экологически чистые изделия, продукты, адаптирующиеся к окружающей среде, гибридные или интеллектуальные изделия. Большинство геосинтетических изделий изготавливаются из синтетических полимеров полипропилена, полиэстера или полиэтилена.
Существуют различные типы геосинтетических материалов, которые используются для улучшения характеристик грунта. Описание каждого из них приведено ниже.
Геотекстиль для улучшения характеристик грунта
Геотекстиль — это разновидность геосинтетического материала, который становится все более популярным за последние пятнадцать лет. Своим успехом в более чем 80 областях применения материал обязан в значительной степени своей устойчивости к биологическому разложению. Геотекстиль действительно является текстилем, однако не в традиционном смысле этого слова. В их состав не входят натуральные материалы, такие как хлопок, шерсть или шелк. Геотекстиль — это синтетические волокна, из которых можно получить гибкую, пористую, нетканую игольчатую войлочную ткань. Они в разной степени пористы для потока воды. Геотекстиль порист для потока жидкости по всей плоскости изготовления, а также по толщине, но в сильно различающейся степени. Разработано не менее 100 конкретных областей применения геотекстиля; однако ткань всегда выполняет по крайней мере одну из четырех отдельных функций: разделение, армирование, фильтрацию и / или дренаж. Геотекстиль образует одну из двух крупнейших групп геосинтетических материалов. Это текстиль, состоящий из синтетических волокон, а не из натуральных, таких как хлопок, шерсть или шелк. Это делает их менее восприимчивыми к биологическому разложению. Эти синтетические волокна превращаются в гибкие пористые ткани на стандартном ткацком оборудовании или склеиваются случайным нетканым способом. Некоторые из них также вяжутся.
Георешетка для улучшения характеристик грунта
Георешетка — это категория геосинтетических материалов, которые могут использоваться для обеспечения функций усиления, стабилизации и фильтрации. Основной функцией георешеток является усиление. В зависимости от рассматриваемого применения армирование может быть либо одноосным (прочность в одном направлении), либо двухосным (прочность во всех направлениях). Они классифицируются по нескольким эксплуатационным свойствам, например, по прочности на разрыв, эффективности соединения или по торговому наименованию. Одним из наиболее распространенных применений георешетки является стабилизация слабых грунтов во время работ на стройплощадке. Строительные проекты часто сталкиваются со слабыми, влажными грунтами, которые не подходят для строительства. Традиционными подходами к решению этой проблемы было бы удаление и замена (чрезмерная выемка грунта) неподходящего материала, нанесение толстого слоя заполнителя или другого гранулированного материала в качестве связующего слоя или химическая обработка почвы для повышения ее прочности. Георешетки представляют собой более простое и экономичное решение, использующее функции фильтрации и стабилизации.
Geonet для улучшения характеристик грунта
Геосетка — это геосинтетический материал, состоящий из неразъемно соединенных параллельных наборов ребер, перекрывающих аналогичные наборы под различными углами для отвода жидкостей или газов в плоскости. Геосетки могут использоваться как коллекторы жидкости, так и газа. Типичные области применения этих материалов — все области применения, требующие отвода / сбора газа и фильтратов (добыча полезных ископаемых и свалки отходов) и фильтрации отложений, содержащихся в этих жидкостях. Transnet® специально разработан для применения в условиях высоких нагрузок, таких как ячейки на свалках, где устойчивость к сжатию имеет решающее значение. Геосетки используются при строительстве дорог, их реставрации и ремонте для улучшения качества дорожного покрытия, уменьшения образования размывных плит, первичного и вторичного отраженного растрескивания. Геосетки представляют собой сетчатую структуру, состоящую из перекрывающихся нитей/лент (от 3 до 15 мм) под постоянным углом (60-90°). Это создает равные отверстия шириной от 10 до 200 мм. Их получают путем прессования термопластичного полимера (обычно это высокопрочный полиэтилен) или сварки нитей/лент.
Геокомпозиты для улучшения характеристик грунта
Геокомпозиты представляют собой многослойные комбинации геосинтетических материалов. Эти комбинации обеспечивают преимущества по сравнению с отдельными слоями за счет улучшения функций, увеличения углов соприкосновения и скорости укладки. При тщательном проектировании они могут выполнять дренажные, защитные, армирующие, фильтрующие и барьерные функции, заменяя дорогостоящие и дефицитные минеральные ресурсы. Геокомпозит состоит из комбинации геотекстиля, георешеток, геосеток и/или геомембран, соединенных в единое целое заводского изготовления. Кроме того, любой из этих четырех материалов можно комбинировать с другим синтетическим материалом (например, деформированными пластиковыми листами или стальными тросами) или даже с почвой. Например, геосетка или геоспейсер с геотекстилем на обеих поверхностях и GCL, состоящий из сэндвича геотекстиль / бентонит / геотекстиль, являются геокомпозитами. В этой конкретной категории проявляются лучшие творческие усилия инженера и производителя. Области применения многочисленны и постоянно растут. Основные функции охватывают весь спектр функций, перечисленных для геосинтетических материалов, рассмотренных ранее: разделение, армирование, фильтрация, дренаж и локализация
Геомембраны для улучшения характеристик грунта
Геомембраны используются в области охраны окружающей среды, гидравлики, транспорта, нефтегазовой промышленности, а также в производстве отходов. Наиболее распространенным типом являются сплошные полимерные листы. Геомембрана — это синтетическая мембранная подкладка или барьер с очень низкой проницаемостью, используемая с любыми материалами, относящимися к геотехнике, для контроля миграции жидкости (или газа) в проекте, сооружении или системе, созданных человеком. Геомембраны изготавливаются из относительно тонких непрерывных полимерных листов, но они также могут быть изготовлены в результате пропитки геотекстиля асфальтобетонными, эластомерными или полимерными спреями или в виде многослойных битумных геокомпозитов. Геомембраны из сплошных полимерных листов, безусловно, являются наиболее распространенными.
Геосинтетические глиняные вкладыши для улучшения характеристик грунта
Геосинтетические глиняные вкладыши (GCLS) представляют собой гидравлические барьеры заводского производства, состоящие из слоя бентонита или другого материала с очень низкой проницаемостью, поддерживаемого геотекстилем и / или геомембранами, механически скрепленных между собой иглами, сшиванием или химическими клеями. В соответствии с экологическими законами любые утечки со свалок должны собираться и надлежащим образом утилизироваться, в противном случае загрязнение окружающих грунтовых вод может вызвать серьезные экологические проблемы. Чем ниже гидравлическая проводимость, тем эффективнее ГХЛ будет удерживать просачивание внутрь полигона. Бентонит, состоящий преимущественно (> 70%) из монтмориллонита или других вмещающих глин, является предпочтительным и наиболее часто используется в ГКЛ. Обычная конструкция из ГКЛ должна состоять из двух сшитых вместе слоев геосинтетических материалов, охватывающих слой натурального или обработанного бентонита натрия. Обычно используются тканые и /или нетканые текстильные геосинтетические материалы, однако для повышения прочности в конструкцию или вместо текстильного слоя также были включены полиэтиленовые или геомембранные слои или георешетка из геотекстиля.
Маты для усиления газона для улучшения характеристик грунта
Торфяные армирующие маты (TRM) — идеальный продукт для долговременной защиты от эрозии на склонах и в каналах. Они используются в тех случаях, когда требуется защита от эрозии в два-три раза выше обычной. Изготовленные из гибкого трехмерного полипропилена, TRM могут придавать форму уязвимому участку и крепятся к почве, способствуя росту растительности. Используйте TRMS в качестве постоянного решения для борьбы с эрозией, обеспечивая при этом зрелый рост растений. TRMS являются предпочтительной экологической альтернативой жесткой броне. Области применения включают защиту в дренажных канавах, открытых каналах, крутых склонах и резервуарах для сбора отходов. Это постоянная, экономичная и экологически чистая альтернатива решениям для защиты от эрозии твердой брони, таким как бетон и rips rap. Устойчивые к ультрафиолетовому излучению и химическим веществам синтетические полиолефины производятся для создания гибкой трехмерной матрицы.
Георешетки для улучшения характеристик грунта
Георешетки механически удерживают грунт на основе геометрии ячеек. При загрузке каждый полимерный материал со временем будет удлиняться (ползти). Георешетки (также известные как сотовые системы удержания) представляют собой трехмерные ячеистые структуры, которые образуют систему удержания при заполнении уплотненным грунтом. Прессованные из полимерных материалов в полосы, последовательно сваренные между собой ультразвуком, полосы растягиваются, образуя жесткие (и, как правило, текстурированные и перфорированные) стенки гибкого 3D ячеистого матраса. Заполненный грунтом новый композитный объект создается в результате взаимодействия клеток и почвы. Ячеистое удержание уменьшает боковое перемещение частиц грунта, тем самым поддерживая уплотнение, и образует жесткий матрас, который распределяет нагрузки по более широкой площади. Георешетки, традиционно используемые для защиты склонов и удержания грунта, изготовленные из современных полимеров, все чаще используются для долговременной поддержки автомобильных и железнодорожных грузов. Георешетки гораздо большего размера также изготавливаются из жесткого геотекстиля, вшитого в аналогичные, но более крупные элементарные ячейки, которые используются для защиты бункеров и стен.
Заключение
Контроль качества производимых геосинтетических изделий в контролируемых заводских условиях является большим преимуществом по сравнению с наружным строительством из грунта и камней. Большинство заводов сертифицированы по стандарту ISO 9000, а также имеют собственные программы обеспечения качества. Малая толщина геосинтетических материалов по сравнению с их аналогами из натурального грунта является преимуществом, поскольку они имеют небольшой вес на земляном полотне, используют меньше воздушного пространства и позволяют избежать добычи песка, гравия и глинистых грунтов. Важно выбрать правильный продукт надлежащего качества.