Наалуурт газрын тогтвортой бүтэцтүүлэх төсөл: Ажлын хүрээнд зохистой геосетку үүрэх

Тогтвортой наалуурт газрын бүтэцтүүлэх үүрд шороо–геосетк харилцан үйлчлэлийн үндэсний ойлголтыг мэдэх

Механик холбос, үрэлдүүлэл, нүхний хэмжээ холбоосгүй шороонд

Нүүрс, шохойн чулуу зэрэг хамтарч чадахгүй материалуудтай харьцуулахад геогрейд нь гурван үндсэн аргаар хамтран ажилладаг: механик холболт, гадаргуудын хоорондын сүрдэл, хязгаарлах нөлөө зэрэг нь түвшин тогтвортой байлгахад тусалдаг. Механик хаалттай үед юу болдог вэ? Үндсэндээ хөрсний үр жимс нь сүлжээний илрэлд торгуульдож байна. Эдгээр илрүүлэгт тохиромжтой цэг нь 20-40 мм-ийн орчим байна. Энэ хэмжээний хүрээнд цөмийн хэсэг хэсэгт орж ирдэг ч шууд унадаггүй. Инженерүүд нь илрэх хөдөлгөөнд тэсвэртэй хаалттай матриц гэж нэрлэдэг зүйл бий болдог. Үүнтэй зэрэгцээд, сүлжээ хөрстэй уулзсан газарт ч хурцжилт үүсдэг. Судалгаанаас харахад өнцөгт орсон цүнх нь нягт тойргийн цүнхээс 40 хувиар илүү хурцтай байдаг. Энэ нь тогтвортой байдлыг хангахын тулд маш чухал юм. Эдгээр хүчин зүйлүүд бүгдээрээ нэгдэж, хүчдэхийг нэг газарт нь эхлүүлэхээс сэргийлж, хүчдэхийг бүх газарт түгээж байна. Эдгээр сүлжээний нүхний хэмжээ нь бүх зүйлийг өөрчилж өгдөг. Бага нүхүүд хангалттай материал орж ирэхгүй бол том нүхүүд нь бүгдийг зөв барьж чадахгүй. Бодит туршилтаар үүнийг баталсан нь сайн халдах загвар нь хүчээр батлагдаагүй талбайтай харьцуулахад хатуу хөдөлгөөнийг хагастай бууруулдаг.

Хөрсний төрөл vs. пясок vs. гравий: Хөрсний төрөл геосетийн налуу баталгүйдүүлэх үр дүнд яаж нөлөөлөх

Газар нутгийн сүлжээний үйл ажиллагааг хөрсний төрөл нь ихээхэн нөлөөлдөг. Хөрс, хоолой зэрэг хатуу материалуудтай харьцуулахад үндсэн механизм нь цөмийн хоорондоо холбогддог. Эдгээр хэрэглээний тулд георекетүүд нь ачааг тэсвэртэй даган, талын хувьд тогтвортой байхын тулд сүлжээ хоорондын хүчтэй холболттой маш нягт (500 кН/м эсвэл түүнээс дээш) байх шаардлагатай. Товчхон жимстэй гантай бол нөхцөл байдал бүрэн өөрчлөх болно. Эдгээр хөрс нь ихэвчлэн халдах тал дээр таталцах хүч, халдах хүчээс хамаардаг. Геогрейд дээр байрлах хуурайсан гадаргуу нь тасалгааг 25-30 хувиар тэсвэртэй болгодог. Гэхдээ гантай ажиллахдаа өөр асуудал бий. Усны даралт муу байгаа учраас усан даралтын асуудлыг урьдчилан сэргийлэх зорилгоор усан даралтыг багтаасан тусгай цогцолбор систем хэрэгтэй байдаг. Мөн ган нь сайн нэгдэж байдаг тул хүчийг зөв ажиллахын тулд илүү их даралт шаарддаг. Санди гүнд өөр ангилал байдаг. 15-25 мм-ийн дундуур хальтын гибрид георейдүүд нь энэ үед хамгийн сайн ажилладаг, учир нь тэд хоорондоо холбогдсон болон сүрдлийн нөлөөний хооронд сайн тэнцвэрт байдлыг бий болгодог. Урт хугацааны туршилтаар шохойн чулуутай бөөгнөлтэй системүүд нь бусад бүх зүйл, тухайлбал, урсгал зүг, дарамт тогтвортой байх үед үл шийдэгдэхээс өмнө ойролцоогоор гурван дахин их хэлбэртэй болохыг харуулсан.

Урт хугацааны налуу тогтвортой байдлын үр дүнг хангах геосеткэдийн гол шинж чанарууд

Бага хүчдлэх үед хөндлөн хүч (1–3%): Налууны анхны хөдөлгөөнийг төрүүлж үлдэх нь чухал

Геосеткэдийн зөв ажиллахын тулд түүнд тэр чухал 1–3 хувийн хүчдлэх хүрээнд хүчтүүн хөндлөн хүч шаардлагатай. Энэ хүрээ нь мониторингийн дор бүх инфраструктурт төсөлд илрүүлсэн тогтвортой байдлын асуудлын ойролцоогоор 80 хувийг бүрдүүлдэг. Геосеткэдийн бага хүчдлэх түвшинд төрүүлж үлдэх чадвар нь шууд хөрсний хөдөлгөөн ба гравитацийн хүчнийг саархуулдэг, жижиг хөдөлгөөнүүдийг том асуудлууд болойшруулахаас өмнө зогсоодог. ASTM D6637 стандартын шаардлаж удовшуулж, 2 хувийн хүчдлэх үед хөндлөн хүч нь дор хаяж 80 кН/м-тэй тэнцүү бүтээдмүүд нь хямд бүтээдмүүдтэй харьцуулж налууны хөдөлгөөний хэмжээг ойролцоогоор 45 хувь бүрдүүлдэг. Энэ нь газар хөдөлгөөн их бүх газарт үлдэх нь онцгой чухал, учир нь газар шүүрдүүр шууд хөдөлгөөн үзүүлдэг, бекрепленд хүчдлэх нь түүн доторх газрын хөдөлгөөнүүдийн улмаас үүсгүүр хохиролыг саархуулахын тулд шууд ажиллах ёстой.

Нугаламуур хатангийн бат бөхийн чадвар ба нүхний тогтвортой байдал: Суулгах үед бат бөхийн чадварын болон барилгын дараах үйлчлэлийн нөлөө

Ядаж 0.5 ньтон метр эргэлтийн нягтрал нь георейдүүд нь байрлагдахад, ялангуяа хүнд барилга байгууламжийн машин машин тэдгээрийн дээр өнгөрөх үед эсвэл хатуу хөрсний гадаргуу дээр байрлах үед буруулгын хүчэнд тэсвэртэй байхын тулд тусалдаг. Энэ нь бүх зүйлийг зөв байрлуулж, бүтээн байгуулалтын турш бүтэн бүтэн байдлыг хадгалдаг. Бүтээн байгуулалт дууссан дараа бид ил тод байдлыг тогтвортой гэж нэрлэдэг зүйл маш чухал болно. Үндсэндээ энэ нь давтагдашгүй ачаалл, татан буулгалт хийсний дараа ч хашаа нь хэр сайн хэмжээтэй байсныг хэлдэг. Георейдүүд нь ойролцоогоор 10,000 ачааллын эргэлтийг хийсний дараа эх үүсвэрийн нээлтийн хэмжээгээ 95 орчим хувийг хадгалах үед шохойн хөрсөнд хатуурах хүчнүүдээс 30 орчим хувиар илүү тэсвэртэй байдаг. Энэ төрлийн удаан хугацааны үйл ажиллагаа нь хөрсийг геогрит системд цаг хугацааны явцад эвдэхээс хамгаалахэд тусалдаг. Энэ удаан эдэлгээний ачаар инженерүүд 50 жилээс илүү хугацаагаар ажиллах бат бөмбөг загварыг бүтээх боломжтой бөгөөд энэ нь ISO 10318 стандартын болон авто замын бүтээн байгуулалтын төслүүдэд зориулсан FHWA-ийн зөвлөмжд тус тус заасан урт хугацааны гүйцэтгэлийн зорилтуудыг хангадаг.

Нэг тэнхлэгт ба хоёр тэнхлэгт геосеткүүд: Геосеткүүдийн төрлийг налуу гадаргуугийн геометрийн шинж чанарууд ба разрушениян механизмүүдтэй уялдуулж

Хоризонтал түлхэлт үүсгэдэг хүнд налуу огтлолын налуу гадаргуу ба босоо хана зүүн нь нэг тэнхлэгт геосеткүүд

Нэг ойн геогрейд нь нэг чиглэлээр төвлөрсөн метр тутамд 50-200 кН-ээс хамаарах маш хүчтэй даралтын хүчнийг дасан зохицуулахад зориулагдсан. Энэ нь 45 градус буюу түүнээс дээш хээр хээрт, мөн түвшний барьцааны ханадад газар нутгийн даралтыг тэсвэртэй барьж байдаг. Эдгээр сүлжээний урт илрэл нь механик холболттойгоор задлан байгаа жижигхэн материалын дагуу байрлагддаг бөгөөд энэ нь талын хүчнийг доорх тогтвортой хөрсний давхаргуудад шилжүүлэхэд тусалдаг. Газар нь хэтэрхий хээрийн тул тайран тайран тайран эсвэл унаж болох нөхцөлд нэг ойн сүлжээ нь тодорхой чиглэлд ажилладаг бэхжүүлэлтийн хувьд шаардлагатай зүйлсийг л өгдөг. Гэхдээ тохиромжтой тохируулалт хийх нь маш чухал. Хэрэв тэд үндсэн стресс үүсэх газарт зөв байрлагдахгүй бол хэтэрхий эрт гарч, хөдөлгөөнийг хязгаарлах боломжгүй байх эрсдэлтэй.

Хөндлөн ба хагас хөндлөн чигт хүч түүдгэлдүүр хүчтдүүр бүхий газар хөндлөн хоолой, хөндлөн хоолойн хавцалт хөвчүүдийн хувьд биаксиал георешетка

Биаксиал геогрейд нь хоёр чиглэлд метр тутамд 20-50 кН-ээс хамаарах сайн даралтын бат бөх байдлыг бүрдүүлж, нарийн даралтын нөхцөлтэй газарт сайн ажилладаг бодит сүлжээний загвар бий болгодог. Эдгээр сүлжээ нь бүрхүүлтэй нуруу, тавилгатай сүлжээ, 30 градус хүртэлх нуруутай тулгууртай, тэгш бус суух, тайлах асуудал их тохиолддог нөхцөлд онцгой сайн ажилладаг. Эдгээр сүлжээний дөрвөлжин нүх нь жинээ илүү тэгш хувааж, бүрэлдэхүүн болон чанарыг өөр өөр хөрстэй харьцуулахад ялгаатай суурьшлын асуудлыг ойролцоогоор 15-30 хувиар бууруулж болно. Эрозийн улмаас дампуурч магадгүй, эсвэл гадаргын түвшин нь ухран, эргэлтийн хөдөлгөөн нь гүнзгийрэх зэрэг олон төрлийн бүтцийн алдаатай тулгардаг хээрийн хувьд, хоёр хээрийн геогрейд нь газрын тэгш бус гадаргуу дээр ажиллах, хөрсний давхаргын ян

Налуу газрын батжилтын үр дүнтэй хийгдэхүүнүүдийн тухайн газар нутгийн сонголт ба практик суулгах зааврууд

Геосеткүүдийн сонголтын ажлын дараалалд КПТ, РКД ба чийглэгийн үзүүлэлтүүдийг интеграцилах

Зөв геосетрийг сонгох нь тухайн бүх тодорхой байршлудаа яг юу оршдогийг ойлгохтой эхэлдэг. Энэ нь хамтран дараах гурван түлхүүр хүчин зүйлсийг үзэхийг шаарддаг: конусын нүүрлүүрт шурфлалтын үр дүн, чулууны чанарын тодорхойлолт, агуйн чийглэгтүүн. КНШ-ийн qc тоон утга нь газрын сул цэгүүдийг илрүүлж, шаардлагатай таталцан бат бүтээмжийг тодорхойлдог. ЧЧТ нь чулууны бүтцийн хүчтүүнийг үнэлж, түүний бүх төрлийн зүйлсийг бат бүтээмжтэй байлгаж чадахыг заадаг. Чийглэгтүүн мөн чухал, учир нь тэр нь материалуудын хоорондын үрэлдүүн хүчнийг, агуйн геосетрийн хугацааны дараа хэдэн хувь татахыг тодорхойлдог. Инженерүүд тус гурван чухал мэдээллийг алгасвал, асуудал үүсдэг. Жишээлбэл, чийглэгтүүн дүүрсэн шавар, муу чулууны чанар (ЧЧТ 50% -аас доош) — түүнд геосетрийн деформацийн хязгаар 5%-аас илүү бүтээмжгүй бөөрөнхийлөх хүчтүүн, дотоод шингэн хөндлөнгөөр дамжуулж чадах чадвар шаардлагатай. Харин хуурай, чулуутай хөрснүүд нь нэг чиглэлд таталцан бат бүтээмжтэй геосетрийн хүчтүүн илүү сайн ажилладаг. 2024 онд хийгдсэн сүүлийн судалгаа түүн дээрх алдааны үнэ цэнэ хэр хүнд бөлгөөн үүсгэдэгийг харуулж байна. Понемон институтын «Дүүрэн бүтээмжтэй бүтэц» тайланд зааснаар, тус гурван шурфлалтын үр дүнг зөвхөн хамтран ашиглаж чадаагүй төслүүд нь дараа үед асуудлыг засахад дунджаар 53% илүү зардал гаргаж байна.

Диагностикийн арга нь ачааг давхар дамжуулах нь газар дээр нь хөрсөнд юу болж байгааг тохируулах халдах, хурдалт, эсвэл хамааралтай механизмд ордог. Энэ нь бид зөвхөн стандарт үзүүлэлтээр, эсвэл тодорхой брэндийн зөвлөмжөөр явахгүй гэсэн үг. Ургах цаг нь ирэхэд, материалыг хөрсний контуртай зөв нийцүүлэн хамарч, үе шаттайгаар цогцлуулахад оршино. Энэ нь материал болон хөрсний хооронд сайн холбоо тогтоодог. Бид мөн монтаж хийх үед ямар их дарамт үүсэхээ нарийвчлан ажиглаж, геогрит хэт их сунгахгүйгээр дарамтыг даван туулахад чадвартай байхын тулд 1%-аас доош байхыг зорьж байна. Хөдөлгөөнд бага хэмжээний дарамт тавих нь системийг олон жилийн турш сайн ажиллахад тусалдаг.

Түгээмэл асуултууд (FAQ)

Харилцаагүй хөрсөнд геоцонгорын зориулалттай ил тод хэмжээ нь юу вэ?

Геосеткүүдийн хувьд холбогчгүй хөрсүүд (жишээ нь: пясок, гравий) дээрх идэаллүү апертурын хэмжээ 20–40 мм хооронд байх ёстой. Энэ хэмжээ нь хөрсний бөөмсүүд уруу тунгалтгүйн тулд хангалттай механик холбогчгүй бүтцүүд үүсгэх боломж олгоно.

Хөрсний төрөл налууны тогтвортой бүтцүүд дээрх геосеткүүдийн үр дүнд яаж нөлөөлөх вэ?

Хөрсний төрөл геосеткүүдийн үр дүнд их нөлөөлөхүүд. Том бөөмсүүдтэй хөрсүүд (жишээ нь: пясок, гравий) нь үндэснээс хөрсний бөөмсүүдийн холбогчгүй бүтцүүд дээр тулгуурлана, түүнд хатуу геосеткүүд шаардагдна; таривчлагч хөрсүүд (жишээ нь: шавар) нь гадаргуугаар хүртэмүүр геосеткүүдтэй хүртэмүүр хүч дээр тулгуурлана. Тогтвортой бүтцүүдийн хувьд үл ялгаатай хөрсний төрлүүд үл ялгаатай геосеткүүдний шинж чанаруудыг шаардмуй.

Налууны тогтвортой бүтцүүд дээрх геосеткүүдний хувьд ач холбогч шинж чанарууд юу вэ?

Бага деформацийн үед (1–3%) таталцамуйн хүч ба нугалмуйн хатуулагч шинж чанарууд нь геосеткүүдний хувьд ач холбогч шинж чанарууд юм. Түүнээс налууны анхны тогтвортой бүтцүүд бүтдэг, мөн суулгах үед ба суулгасны дараа бүтцийн тогтвортой бүтцүүд хадгалагдмуй.

Нэг түншлүү ба хоёр түншлүү геосеткүүд хэрэглээнд яаж ялгагдмуй?

Нэг төрлийн геосеткүүд нь хүнд налуу хаялтууд ба босоо ханалуудын хувьд зөвхөн нэг чигт хүчтэй бэхжүүлэлт үзүүлдэг. Хоёр төрлийн геосеткүүд нь олон чигт хүчтэй бөхлөлт үзүүлдэг, түүнчлэн давхарга болон хялбар налуу хаялтуудад тохиромжтой, тэнцвэртэй хүчний тархалт шаардуулдэг.

Геосеткүүдийн газрын нөхцөлд тохируулж сонгохдоо ямар хүчин зүйлс чухал вэ?

Геосеткүүдийн сонголтын гол хүчин зүйлс нь Конусын нүүрлүүлэлтийн туршилтын (CPT) үр дүн, Чулуун чанарын тодорхойлолт (RQD) ба хөрсний чийглэлтүүн юм. Эдгээр параметрүүд нь геосеткүүдийн техникийн шаардлагыг газрын нөхцөлд тохируулж, илүү үр дүнтэй налуу бэхжүүлэлт хангахад туслахад хэрэглэдэг.