הבנה של Geosynthetics בPuffement Engineering

גיאוסינתזה הם חומרים מהונדסים המיוצרים מפולימרים כגון פוליפרופילן, פוליסטר או פוליאתילן. במערכות סלמנט הם משרתים פונקציות נפרדות המשתרעות הרבה מעבר לחיזוק פשוט.הקטגוריות העיקריות רלוונטיות לריצוף אספלט כוללים גיאוגרפיים, גיאוטקסטיליות וגיאומממברנס, כל אחד מותאם לדרישות ספציפיות במסדרונות גבוהים.

סוגים של Geosynthetics המשמשים אספלט פפרינגס

גאוגרי

ג'וגרואידים הם מבנים פתוחים-גרידים כי הם משלבים עם שכבות מצטברות או אסטרלט בטון.הם מיוצרים על ידי extruding או weaving high-Strength פולימרים לתוך רשת קבועה של ribs ו apertures. כאשר ממוקמים בממשק בין בסיס מצטבר לבין תת-קרקעית נוקשות, או בתוך שכבת האספלט עצמה, הגיאוגרפיים לספק חיזוקים מועדפים מאוחר יותר ומפיץ עומסים עבור שטח משותף.

Geotextiles

Geotextiles הם בדים חד-משמעיים שניתן לרוג, לא זורקים, או מקובצים. in asphalt סולמות הם משמשים לעתים קרובות ביותר כ-Sparators ו ניקוזים. A לא זוההה גיאוגרפיה מונחת בין תת-קרקעית לבין הבסיס המצטבר מונע שילוב של משקעים קלים עם קיבולת אחסון נקייה, שמירה על נפיחות ושלמות מבנית.

Geomembranes ו Geocomposites

ג'ומברנס הם גליונות גמישים מתמשך המשמשים כחסמים לחות וגירסת גז.בסלים כבדים הם פחות נפוצים אבל ניתן להשתמש בהם כדי להגן על שכבות הבסיס מעלייה במים קפילאריים או להכיל עמוד השדרה בפרויקטים מיוחדים. Geocomposites משלבים שני סוגים גיאולוגיים או יותר - לדוגמה, קשר גיאוגרפי מחוספס לגיאולוג שאינו זורק - כדי להשיג פונקציות מרובות בו זמנית, כגון חיזוק.

מכניזם של הכחשת פב

Geosynthetics לשפר את ביצועי ה-Asphalt סולמנט באזורים כבדים-טרפים באמצעות ארבעה מנגנונים עיקריים: התפלגות עומס, בקרה סדקים, ניהול ניקוז, וייצוב משנה.כל מנגנון מתייחס למצב כשלון ייחודי נפוץ בכבישים מהירים, חצר תעשייתית, כבישים אמנותיים עירוניים.

ניכוי מתח וחיזוק מתח

כאשר עומס כבד עובר על ריצוף לא מחוספס, הלחץ תחת שביל הגלגל יכול לעלות על יכולת העומס של המצע, המוביל לריצה וכישלון גיאוגרואידים נגד זה על ידי מתן קשיחות רבייה כי מעצימה מאוחר יותר של התפשטות עומס חזק של בסיס מצטבר.הקצבות של הרשת מאפשרות חלקיקים מצטברים כדי להתערבב עם הצלעות, יצירת שכבה כי הוא מתועדה על ידי השפעה גסה על ידי 50 גרם לחץ חוזר על ידי לחץ על ידי לחץ חזק.

מניעת סדקים ומייגציה

סדקים רפלקטיביים הם בעיה מתמשכת כאשר אספירין phalt מוקמו על פני השטח הנוכחי של בטון משותף או סדקים ריצוף אספראלט. טמפרטורות עומסים תנועה לגרום סדקים בשכבה הבסיסית כדי להפיץ למעלה דרך החדש overlay. Geosynthetic interlayers - באופן חסכוני גיאוטקסטיל או רשת פולימרנית - תוך כדי סדקים זה את הנתיב בין 40 אחוזים של אנרגיה רפלקציה, למנוע לחץ לאומי פחות.

שיפור משמעותי ובקרת Moisture

מים הם זרז עיקרי להידרדרות סללאמנט.הלחות המואצת בבסיס או subgrad מפחית כוח אדמה, להחמיר מחזורי כיב קפוא, ומזרז פסילת של אספלט מ מצטבר. Geosynthetics לשפר את הניקוז בשני דרכים: גיאוגרפיה להציב בשכבות המתאימות כדי להעביר מים תוך מניעת הגאות (חדירה), וגיאוקומה), וגיאוקומה לאסוף מים מאוחר יותר, ניקוזבתים בלחץ גבוה יותר.

המונחים: Stabilization

Weak subgrads - כגון חימר רך, סילטים, או חולות רוויות - לא יכול לתמוך התנועה בבנייה או עומסי ארוך טווח של כלי רכב כבדים ללא עיוות יתר. Geosynthetics להציב ישירות על תת-הדרגה המוכנה לספק הפרדה חיזוק.הגיאנת מונעת את הבסיס הגרניטארי מצטבר מ-puncing ומיקס עם תת-הת החלשה, שמירה על מספר מבני ו-ה נוסף של פעילות גופנית, אשר משמש להפחתה נוספת של לחץ גיאו-הת של חומר הפחתת ההשפעה האנרגטית זו.

דרישות עבור אזורי תנועה כבדים

שילוב גיאוסינתזה לתוך עיצוב סללה עבור יישומים כבדים-טרף דורש ניתוח זהיר של טעינה תנועה, כוח משנה, תנאים סביבתיים, וטכניקה בנייה. שיטות עיצוב סטנדרטי קיימות, כגון מדריך AASHTO לתכנון של מבני פבאז'ה ואת FHWA Geosynthetic Design והוראות בנייה. Key כוללים את מספר העומסים המקבילים (ALs), Reactsientsents of the Structuresatives, Resyntic Design and the Structure.

עומס תעבורה והתאמה

בכבדות נתיבים, מעצבים לעתים קרובות מחפשים להפחית את עובי שכבת הבטון אספלט או בסיס מצטבר כדי לשלוט בעלויות תוך שמירה על ביצועים. תהליכי עיצוב מכניסטיים-אמפיריים מאפשרים למהנדסים לחשב את המספר המבני הנדרש עם וללא חיזוק גיאולוגי. מחקרים מצביעים על כך שבסיס מתוכנן גיאוגרפי-reinforced יכול לאפשר ירידה של 15 עד 25 אחוזים בבסיס עבור אותו עיצוב, עם זאת, ירידה משמעותית של 10 שנים על פני השטח.

מיקום ואוריינטציה

המיקום של הגיאוגרפית בתוך מבנה המדרכה קובע את יעילותו. עבור ייצוב subgrad, הגיאוגרפיה הסינתטית ממוקמת ישירות על תת-הדרגה הראשונה של בסיס מצטבר.עבור בקרת אסטפלט יתר, ה- interlayer מותקנת על משטח העומס הקיים ולאחר מכן מכוסה עם שכבת ה-Geltalt. Geogrids המיועדת לחיזוק הבסיס ממוקמים בדרך כלל ליד האמצעי או של מרכזים נמוכים יותר, במיוחד, כאשר הם צריכים להיות מתואמים את כיוון הסגירה גבוה ביותר של התנועה הסגנית.

תנאי אינטגרציה ושילוב Drainage

חקירה באתר היא קריטית. subgrads עם קליפורניה Bearing Ratio (CBR) מתחת 3 נחשבים מאוד חלש מאוד וליהנות רוב מייצוב גיאסינתזה גיאסינתזה. באדמה כזו, שילוב של גיאוטקסטיל לא זוההה עבור הפרדה וגיאורגיה מבולשית עבור חיזוק הוא לעתים קרובות ציין.הניקוז חייב להיות מתוכנן לשאת מים מן המבנה הריצוף, גיאומטרי וניתן למקם את התכונות המתאימות לדלקת הפחתת הקרקע.

תהליכי בנייה ומתקנים

הביצועים של גיאוסינתזה תלויים במידה רבה בהתקנה נאותה.מחקרי שדה הראו כי אפילו חומרים באיכות גבוהה מבצעים גרוע אם ים הם מעוותים רע, העוגן אינו מספיק, או מצטבר נזקי מיקום.פרקטיקות מפתח כוללות הכנה זהירה של פני השטח תת-כית, דרישות יתר (בדרך כלל 0.3 עד 1.0 מ' בהתאם לכוח חתרני), ושימוש מתאים בחומרים.

הכנה ואנקינג

יש לדרג את תת-קרקעית אחידה ללא פרוטות חדות שיכולות לנקב את הגיאוסינתזה. עבור גיאוטקסטיליות, מינימום של 150 מ"מ של אגרגט מעוגל היטב צריך להיות נזרק ולהתפשט ישירות על הבד כדי למנוע מרימה על ידי רוח או תנועה בבנייה. Geogrids מתקיימים במקום עם סיכות מתכת או ארגזי חול ויש למתח כדי להסיר קמטים מותרים מאוחר יותר.

מקום קומפקטי ו-Agregate Placement

יש להציב את Aggregate ישירות על הגיאוגרפית באופן שלא ממקם או לקפל את החומר.אל לנהוג ציוד ישירות על הגיאוגרפית ללא כיסוי מינימלי של 150 מ"מ של מצטבר. קומפקטיות צריך להיות אור בתחילה, ואז בהדרגה גדל כדי להשיג צפיפות מוגדרת.השילוב עם הגיאוגרפיגריד דורש כי החלקיק הגדול ביותר אינו עולה על גודל; אחרת ריצוף או להתרחש ירידה יהיה מעורב.

הופעות ו-Cing Performance

פרויקטים רבים בעולם האמיתי מאשרים את יעילותם של גיאוסינתזה בסולמות כבדות-טרף.מחלקת התחבורה של אילינוי השתמשה בגריגריד רב-העצמי בממשק הבסיס של 10 מייל של I-70, שבו תעבורה יומית ממוצעת של 40,000 כלי רכב.לאחר 12 שנים, החלקים הגיאוגרפיים-החיבוקים הנדרשים הראו פחות מ -40 אחוזים פחות מעייפות ופחות בהשוואה לסעיפים של שדה תעופה קונבנציונאלי, לעומת 15 שנים קודמות, לעומת , לעומת , לעומת 15 שנים של ריכוזי כוח-מצטברות מוגבלת, לעומת דחוסים.

באירופה, השימוש במכשולים גיאוגרפיים של מתח (SAMI) הוא תרגול סטנדרטי עבור ריצוף בטון סדקים על הכביש המהיר A12 בהולנד. ניטור נתונים ממחקר של 5 שנים הראה כי סדקים רפלקטיביים היה מתעכב על ידי ממוצע של 4 שנים, לתרגם להפחתה של 60 אחוזים בעלויות התחזוקה לאורך תקופת הניתוח.

יתרונות כלכליים וסביבתיים

ניתוח עלויות החיים-Cycle Cost Analysis

בעוד גיאסינתזה מוסיף עלויות חומר ותקנה, ניתוח עלות מחזור חיים מראה באופן עקבי חיסכון נטו עבור סללים כבדים טרמפטיקה. עלויות התקנה גאוגרפית טיפוסית בין $ 2.00 $ ל $4.00 ל $ 4.00 ל ריבוע, כולל חומר ועבודה. חיי המדרכה המורחבת ותדירות תחזוקה מופחתת יכול להניב חיסכון מוזל של 15% עד 35 אחוזים על פני תקופה של 30 שנים, על פי מחקרים על ידי מועצת התחבורה עבור 1 מ -200 אלף דולר, 000 $, 000 $, 000, יכול למנוע עלויות על פני תקופה.

עלויות תחזוקה מופחתות כי המרווח בין עיכובים גדולים עולה מכל 10-12 שנים לכל 18 שנים.בנוסף, חלקי ריצוף להפחית את כמות האספלט והצטברות הנדרשת, צמצום פליטות החומריים והמשלוח.

קיימות והשפעה סביבתית

היתרונות הסביבתיים של סלולים גיאוסינתזה-reinforceed הם רב-פנים.הקטנת חומרי החילוץ וההתחבורה להוביל לירידה פליטות פחמן. חיי השירות ארוכים יותר מפחיתים את תדירות ההפרעות הקשורות לבנייה, אשר בתורו מפחית את פליטות האוויר של ציוד בנייה ועיכובי תנועה. Geosynthetics יכול גם להקל על השימוש בחומרים ממוחזרים: לדוגמה, בסיס גיאוגרפי-in-כוח יכול לסלול גבוה יותר כמו נפח גלובלי (prealtic) בהשוואה ל- 20 אחוזים).

פיתוחים עתידיים ומחקרים

תחום הגיאננטיות בהנדסת סללאמנט ממשיך להתפתח.חוקרים חוקרים חוקרים מתרכובות פולימרים חדשות עם שיטות גידול גבוהות יותר והתנגדות מצמררת טובה יותר לשימוש בתנאי טמפרטורה גבוהים מאוד. גיאוסינתזה חכמים המשלבים חיישנים סיבים אופטיים יכולים לספק ניטור בזמן אמת, המאפשר למנהלי נכסים לזהות מצוקה מוקדמת ושיקום באופן יזום.השימוש בגיאנטיקה בסולמות - נועדו ל-50 שנים רצופות, ללא תכונות עיצוביות גדולות יותר מאשר פיתוח מוקדם יותר מאשר פיתוח מוקדם יותר מאשר פיתוח מוקדם יותר.

מסקנה

גיאוסינתזה אינם אביזרים אופציונליים יותר בהנדסת סללאמנט; הם מוכחים בביצוע שיפורים עבור ריצוף אספלט באזורים קשים תנועה. על ידי חיזוק התפלגות עומס, שליטה על סדקים, שיפור ניקוז, וייצוב תת-קרקעיות חלשות, חומרים אלה מספקים חיי שירות מורחבים, עלויות מחזור חיים נמוכות יותר, והטבות סביבתיות משמעותיות.כפי עומסי תנועה ממשיכים להגדיל את התשתיות הגיאוגרפיות, אימוץ של חומרים תחבורתיים אלה אפילו לא יהיו יותר ויותר קריטיים, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אשר משלבים יותר ויותר מודלים תעשייתיים יותר ויותר יעילים יותר.

לקריאה נוספת, להתייעץ עם המכון (FLT:0) FHWA Geosynthetic Design and Construction Guidelines Guidelines of Construction Guidelines, the FLT:2 Transportation Research Board on Geogrid ReproductionFLT 3: 3, and the FLT:4AS D66 סטנדרטי עבור בדיקות ג'ורג'ריגריד:55