Геосеткийн налуу хамгаалалтанд эзлэх үүрэг

Гео тор гэж юу вэ, газрын хажуугийн тогтворжилтод яаж ажилладаг вэ?

Гео торын тодорхойлолт ба бүрдэл

Гео тор нь ихэвчлэн полиэтилен эсвэл полипропилен шиг хүчтэй полимер материалуудаас бүрдэж, бидний ихэвчлэн хардаг тэр онцлог торны загварын хэлбэртэй байдаг. Эдгээр торны нүхний хэмжээ ихэвчлэн 20-40 мм-ийн хооронд байдаг. Торнууд үр дүнтэй ажиллах шалтгаан нь хөрс эдгээр нүхнүүдэд баригдаж, бүх системийг хамтдаа бэхжүүлдэг механик холбоог үүсгэдэгт оршдог. Янз бүрийн төрлүүдийн хувьд, нэг тэнхлэгийн чиглэлд ихэнх хүчийг өгдөг нэг тэнхлэгийн гео торнууд байдаг бөгөөд маш нарийн налуугаас хөрсийг барихад тохиромжтой. Харин хоёр тэнхлэгийн хувилбарууд нь хүчийг хоёр чиглэлд тараах бөгөөд замын бэлх болон хөрсийг гулсаж унасаас сэргийлдэг барьц тогтоох ханууд зэрэг зүйлс барихад сайн сонголт болдог.

Хөрс бэхжүүлэлт дахь механик холбоо ба таталтын мембраны нөлөө

Гео торгоор налууг бэхжүүлэх нь хоёр гол механизм дээр тулгуурладаг:

1. Механик бэхлэлт : Хөрсний жижиг хэсгүүд торны нүхнүүдэд орох бөгөөд тазархайг гео-торын бүтцэд шилжүүлдэг. 2019 оны FHWA-ийн судалгаагаар энэ хоорондын холболт нь хүчирхийлэл үзүүлээгүй хөрсөнд харьцуулахад налуугийн тогтвортой байдлыг хамгийн ихдээ 60%-иар нэмэгдүүлдэг.
2. Чангалах мембраны нөлөө : Ачааллын дор гео-тор уян хатан сунаж, хажуу чиглэлд хүчийг дахин тарааж, хөрсний хөдөлгөөнийг хязгаарладаг. ASTM-ийн туршилтаар энэ нөлөө нь хүчирхийлэл үзүүлсэн налуунууд дээр хажуу шилжилтийг 45–70% хүртэл бууруулдагийг баталсан.

Инженерийн байгууламж болон орчныг хамгаалах асуудалд гео-торын үүрэг

Гео тор нь иргэний байгууламжийн төслүүдэд чухал үүрэг гүйцэтгэх бөгөөд замын хажуугийн шан, уурхайн талбайн заагт газрын уналтыг саатуулдаг. Барилгын компаниуд 20-35 хувийн хэмнэлт олсон талаар 2021 оны NCMA-ийн судалгаанд дурдсан байдаг. Орчны ашиг тусын хувьд эдгээр торнууд нь ургамлыг газарт бэхлэн, хамгийн чухал цэгт хөрсийг нэгтгэн барьж, элсэлтийг саатуулдаг. Цавууд дагуу нь PET-ээр хийсэн гео торнууд далайн усны гэмтлийг тавин жилийн турш эсэргүүцдэг. Хугацаа өнгөрөх тутамд хуучин бетон ханаас ойролцоогоор 40 хувиар илүү их хугацаа ажилладаг тул эрэгийн хамгаалалтын ажил хийж буй инженерүүдэд солих болон засвар үйлчилгээний асуудал багасдаг.

Шан хамгаалахад гео торны бэхжүүлэлтийн үндсэн зарчим

Гео торноор бэхжүүлсэн хөрсөнд ачааллыг шилжүүлэх механизм

Гео торууд нь хөрсний доторх эвгүй шүргэлтийн хүчдлийг тархан түгээх замаар налууг тогтворжуулдаг. Гравитаци налууг доош татах эсвэл усны даралт ихсэх үед гео торны хүчтэй полимер савхнууд талын чиглэлд үйлчлэх хүчийг хүлээн авч, бэхжүүлсэн бүсээр дамжуулан зөөдөг. Өнгөрсөн жил Геотехникийн инженерчлэлийн сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаагаар ийм бэхжүүлэлт нь бэхжүүлгэгүй ердийн налуутай харьцуулахад жигд бус суурьшилтыг хүртэл 60%-иар бууруулдаг байна. Эхэндээ зөвхөн сул хөрс байсан нь илүү хүчтэй, ачааг зөв даах чадвартай болон хувирдаг.

Гео тор ба хөрсний жижиг хэсгүүдийн хоорондох холбоо механизм

Гео торын нээлттэй бүтэц нь 0.2–25 мм хэмжээтэй хөрсний жижиг хэсгүүдтэй механик байдлаар холбогдох боломжийг олгодог. Ийлчлэгдэх үед ирмэгтэй жижиг хэсгүүд торны савханд бэхлэгдэж, үрэлтийн эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг. Талбайн судалгаанууд энэ харилцаагаар шороонд баялаг шороо агуулсан хөрсний налууны тогтвортой байдлыг 30–45% нэмэгдүүлж, цэвэршүүлэлтийг муруйцахгүйгээр гадаргуун гулсахийг урьдчилан сэргийлдэгийг харуулсан.

Сунгах Бат бөх чанар, Эвдрэлд Тэсвэрт чанар

Одоогийн байдлаар PET гео торнууд нь метр тутамд 80 кН-аас дээш сунгалтын хүчийг эсэргүүцэж, цацраг идэвхит туяа, 2-оос 13 хүртэлх экстрем pH түвшин болон -50 градусаас +120 градус Цельсийн хооронд температурын хэзээ ч амжаагүй нөхцөлд харьцангуй сайн тэсвэрлэж чаддаг. Эдгээр материалуудын хурдасгасан нас баралтын туршилтыг хийх үед сонирхолтой үр дүн гарч ирдэг: чийглэг орчинд 75 жил өнгөрсний дараа ч хүч чадлын 12 хувь буюу түүнээс бага эвдрэл үүсдэг. Хэрэв хоёр тэнхлэгт ба нэг тэнхлэгт торны загваруудыг харьцуулбал, давтан ачаалал өгөх үед тэдгээрийн хувьд ойролцоогоор 22 хувийн гүйцэтгэлийн зөрүү гардаг. Үүнийгээр хоёр тэнхлэгт загварууд суурилуулснаас хойш олон арван жилийн дараа ч анхны дизайн хүч чадлын дор хаяж 90 хувийг хадгалж чаддаг байна. Энэ нь барилгын ямар ч материалд ч маш гайхамшигтай юм.

Газрын шороо унасаас хамгаалах ба Олон төрлийн цаг агаарын нөхцөлд гео торны урт хугацааны ажиллагаа

Гео тор ийн торгоноор налуу газрын элэгдлийг бууруулах

Гео торууд нэмэлт хүчтэй бэхэлгээ шиг ажилладаг тул хөрсний хөдөлгөөнийг саатуулдаг. Эдгээрийг геотекстильтай хослуулбал зэрэгцээ хоёр давуу талыг олж авна. Торны хэсэг бүтцийн хувьд бүхнийг хамтдаа бэхэлдэг бол, даавуун хэсэг жижиг хэсгүүдийг шүүдэг бөгөөд усны даралтын асуудлыг хянадаг. 2023 онд Geosynthetics International сэтгүүлд хэвлэгдсэн зарим судалгаа ч мөн л ийм гайхамшигтай үр дүнг харуулсан. PET-ийн гео тор агуулсан тэдгээрийн шинжилгээнүүд нь загварчилсан борооны нөхцөлд 12 сарын турш элэгдлийг 62%-иас бараг 80%-иос бууруулсан. Нэг чиглэлт гео торыг ялгагч нь зэс зэвсгийн хэлбэртэй байдаг нь усыг шууд доош нь газар руу нэвтрүүлдэг. Энэ нь хөрсний порт даралт цуглахийг бууруулдаг тул бодит ертөнцөд унгарал үүсэх магадлалыг ихэд багасгадаг.

Налуу газрыг тогтворжуулахад геосинтетикийн харьцуу үр дүнтэй байдал

Гео торон материал нь таталтын ачааллыг тэсвэрлэхдээ энгийн зуурмаг геотекстиль материалаас илүү давуу талтай. Тоо мэдээлэл ч бас ийм дүгнэлтийг баталгаажуулж байна: гео торон материал нь хуучин материалаас 15 кН/м-ийн оронд 40 кН/м-ээс дээш тэсвэрлэх чадвартай. Түүнчлэн, өнгөрсөн жилийн Геотехникийн Бэхэлгээний Зөвлөлөөс гаргасан мэдээгээр, гурван хэмжээст бүтцээс болоод газрын гулсах хүчний эсрэг тэсвэрлэх чадвар нь ойролцоогоор 35% -иар илүү байдаг. Гэхдээ фильтраци хамгийн чухал үед, жижиг элс, бороо шороотой хөрсөнд геотекстиль материал хэвийнхээ байршилдээ хэвээр байна. Гэх ч эдгээр хоёр материалыг инженерчид хольж ашиглахад, бидний хэлж буй hybrid системд сонирхолтой зүйл гарч ирдэг. Талын шинжилгээнүүд нь далайн эрэг дээрх долгион тогтмол хөрсийг угаадаг хэцүү нөхцөлд ч гадаргуугийн элэгдлийг бараг 90% хүртэл бууруулдаг байна.

Чийглэг ба хуурай орчинд PET гео торон материалыг ашиглан удаан хугацааны элэгдэл хянах

Полиэтилен терефталат (PET) гео торууд нь хэт ягаан туяаны нөлөө ихтэй далайн эрэг дээрх хатуу нөхцөлд арван жил байрлаж байсан ч ASTM D7238 стандартын дагуу анхны хүч чадлаасаа зөвхөн ойролцоогоор 95% -ийг алддаг. Жишээ нь, чийгшил маш өндөр байдаг Зүүн Өмнөд Азид энэ төрлийн торуудыг суурилуулснаар элсэлтээс үүдэлтэй налуугийн газрын шахалт жил ирэх тутамдаа ойролцоогоор 85%-иар буурсан байна. Харин маш их халуун байдаг газруудын талаар юу хэлэх вэ? Ижил л торууд дулааны хэлбэлзлийг сайн тэвчих чадвартай. Жишээ нь, Аризона шосе дээр температур 50 хэм Цельсийн хүртэл хэлбэлзэх үед ч шоргоолжууд зөвхөн 2-4% хооронд деформацид орсон байна. Полимерийн найрлагад антиоксидант нэмэгдэлсийг нэмсэн сүүлийн үеийн загварууд нь 25 жилийн ажиллах хугацааг давж гарч, цаг хугацаа өнгөрөх тусам материалд орчны нөлөө их сөрөг нөлөө үзүүлдэг хэдий ч энэ нь маш сайн үзүүлэлт юм.

Бодит ертөнцийн хэрэглээ: Иргэний ба орчин үеийн дэд бүтцийн талаарх тохиолдол судалгаа

Шоссын шоргоолж дээрх хүчирхэгжүүлсэн хурц налуу

Гео тор нь илүү 45° налалттай, уламжлалт аргаар босгох боломжгүй байсан тэгшлэлийн хажуугийн танхлагийг тогтвортой болгож өгсөн. Монтанагийн жишээн дээр газрын хөрс цайж хайлах үе шатанд гео торонгоор бэхэлсэн налуу газрын хажуу чиглэлд хөрсний шилжилтийг 72%-иар бууруулсан (Холбогч замын холбоо, 2023). Энэ шийдэл нь дахин сэргээх зассан заслын өртгийг бууруулж, их ачаалал даах чадварыг хадгалж өгдөг.

Уул уурхайн талбайн налуу газрын удирдлаганд гео тор ашиглах

Нээлттэй олборлолтын уурхайнууд 60 метр өндөртэй давхаргын налууг тогтворжуулахад гео торыг ашигладаг. Чилийн хүдрийн уурхайд ПЕТ-ийн гео торны давхаргууд налууны гэмтлийг 41%-иар бууруулж, боломжит зогсонгилоос 12 сая ам.доллар хэмнэсэн (Уул уурхайн инженерчлэлийн сэтгүүл, 2023). Тэдгээрийн өндөр суналтын хүч нь хаягдлын чулуулагийн цэгээн дээрх динамик ачаалал дор цэгээлэн унаж буйг саатуулдаг.

Гео торны системийг ашиглан хийж буй далайн эрэгийн хамгаалалтын төслүүд

Геосеткээр бэхэлсэн таван орчим цэргийн шуурганы дараа ч бүтцийн асуудалгүй тэсвэрлэж чадсан. Жишээ нь, Луизианагийн эрэгийн сэргээн босгох ажилд ажилчид эдгээр сүлжээг хамтдаа ашиглан он бүр 58% -иар элэгдлийг бууруулсан бөгөөд өнгөрсөн жилийн WorldXO Geosynthetics Case Studies-ийн тайлангийн тоо мэдээллээс харахад ийм байна. Энэ аргачлалын ялангуяа онцлог нь далайн усны нөлөөлөлд маш сайн тэсвэрлэх чадвартай байдаг тул эдгээр бүтэц нь давалгаа ба долгионтой бүсэд тусгайлан сайн ажилладаг.

Өгөгдлийн шинжилгээ: Геосетка суурилуулсны дараах газрын хажигдал буурах

Гео тор бүхий 427 огнооны глобал өгөгдлүүд нь тусгаарлагдаагүй хажуулуудтай харьцуулахад 10 жилийн турш 83% -иар буурч байна (Геотехникийн Аюулгүй Байдалын Мэдээллийн Сангийн 2023). Зуны бороо их ордог Номхон далайн бүс нутагт суналтын дараа газрын хөрсний уналтын түвшин 12,7%-с 2,3%-р хүртэл буурсан бөгөөд мэдрэг шилэн дээр илүү аюулгүй хөгжүүлэлтийг боломжжуулсан.

Гео торыг суурилуулах, нэгтгэх ажлын онц зөвлөмж

Хажуулууд дээр гео тор суурилуулах алхам алхмаар арга зам

Амжилттай суурилуулах нь талбайн бэлтгэл ажлаас эхэлдэг: ургамал салгадаг, хажуугийн налалтыг ≤45° хүртэл тохируулдаг, шоргоолжны доод давхаргын хөрсийг ≥95% стандарт Прохторын нягтрал хүртэл шахдаг (ASTM D698). Салбарын удирдлагын аргачлалыг дагаж, гэрээтэй гүйцэтгэгчид найман чухал алхам хэрэгжүүлдэг:

1. Торнуудыг хажуугийн контурт перпендикуляр байрлуулна уу
2. Зэргэлдээ ороомогуудыг 12–24 инчийн хооронд давхарладаг
3. Ирмэгүүдийг 3 фут тутамд U хэлбэрийн ган зүүнүүдээр бэхэлнэ
4. Гусениц бүхий тоног төхөөрөмжийг ашиглан анхны 6–8 инчийн элсэн чулуулагийн дүүргэлтийг хийнэ
   Энэхүү бүтцийн арга нь стандартаар тогтоогдоогүй аргатай харьцуулахад хөрсний хоорондын холбооны үр ашгийг 30% -иар сайжруулдаг.

Талбайд суурилуулах үед гардаг нийтлэг алдаанууд болон чанарын хяналт

2024 оны судалгаагаар налууг бэхлэх ажилд гарч буй гэмтлийн 62%-ийг суурилуулалтын алдаанд хамааруулж, тухайлбал давхардаж суурилуулах хэмжээ хангалтгүй байснаас үр дүнтэй ажиллагаа 18%-иар буурч, зөв таталт хийгдээгүйгээс ачааллын багтаамж 22%-иар буурч байна. Эдгээр эрсдэлийг бууруулахын тулд чанарын хяналт, шалгалтын (QA/QC) арга хэмжээг үр дүнтэй хэрэгжүүлэх шаардлагатай:

• Лазераар удирдагдах тэнхлэгийн налалт 2°-иас хэтрэхгүй байхыг хангана
• Таталтын метрүүд нь хуудас бүр дэх урьдчилан таталтыг 1–3% байхыг баталгаажуулна
• Давхар бүр дараа нь хийх шахалтын туршилтаар шахалтын зэрэг 90–95% байгааг баталгаажуулна

Гео торыг ургамалжуулалт, элэгдэлтийг хянах цэгээнтэй интеграцлах

PET гео тор (≥40 кН/м руу таталтын хүч) болон задардаг элэгдэлтийг хянах цэгээг нэгтгэснээр имитаци борооны үеийн налуугийн тогтвортой байдлыг 45%-иар сайжруулдаг (NRC 2023). Интеграчилсан систем нь дараах үе шатуудаар ажиллана:

• Гео тор нь 10–15 жилийн турш бүтцийн дэмжлэг үзүүлнэ
• Ургамал хоёр ургацын улирлаас дараа бүрдэн бий болох бөгөөд гадаргуугийн элэгдлийг 85%-иар бууруулна
• Боловсронгуй үндэсний систем нь гео тор-хөрсний холбоог 25%-иар нэмэгдүүлнэ
  Сүүлийн үеийн туршилтууд энэ арга нь 50 жилд нэг удаа тохиолдох бурханы шуургаар 0.5 инчээс бага хэмжээний хөрсний шилжилтийг тэсвэрлэж чаддаг бөгөөд гео торгоос 45% илүү сайн үр дүнтэй байдагийг харуулсан.

Ихэнх асуултууд

Гео торны үндсэн материалыг юунаас хийдэг вэ?

Гео торнуудыг ихэвчлэн полиэтилен, полипропилен зэрэг хүчтэй полимер материалуудаас үйлдвэрлэдэг.

Гео торнууд налууг баталгаажуулахад хэрхэн нэмэр хүргэдэг вэ?

Гео торнууд хөрсний жижиг хэсгүүдтэй механик байдлаар холбогдон, хажуу чиглэлд хүчээ тараах замаар налууны тогтвортой байдлыг сайжруулж, хөрс шилжихийг саатуулдаг.

Гео торнууд янз бүрийн цаг агаарын нөхцөлд үр дүнтэй үү?

Тийм ээ, гео торнууд хүч, тэсвэрт чанар, орчны нөлөөллөөс хамгаалах чадвараараа давуу талтай тул чийглэг, хуурай, таван хотгорын орчинд ч сайн ажилладаг.

Гео торнуудыг илүү сайн үр дүн гаргахын тулд бусад материалтай нэгтгэж болох уу?

Тийм ээ, гео торнуудыг геотекстиль эсвэл ургамалтай нэгтгэснээр элсэлтийг хянах, налууг баталгаажуулах үйл явцыг хүчтэй сайжруулдаг.