Гео торны бэхэлгээгээр зөөлөн хөрсний нөхцөлд хөрсний хүчийг нэмэгдүүлэх

Зөөлөн газар дахь хөрсний хүчний асуудлыг ойлгох

Ачааллын багтаамжид нөлөөлөх сул, зөөлөн хөрсний онцлог

Шороо, шавар болон органик материалтай шороо зэрэг зөөлөн шороонууд нь жин дарахад маш зөөлөн бөгөөд хангалттай хүчтэй байдаггүй тул суурь тавихад итгэл үнэмшил багатай байдаг. Жишээлбэл, зөөлөн шаврын шахалтын индекс 1.0-с дээш хүрч, шүлс ихтэй нөхцөлд 10 орчим хүрдэг бөгөөд энэ нь Nature сэтгүүлд гүн ухлагын асуудалтай холбоотой хийсэн судалгаанд дурдсан байдаг. Ийм шороонууд ямар хүчийг тэсвэрлэж чадах вэ гэдгийг үзэх үед, их чийгшилттэй үед ихэнх нь 30 кПа-аас доошхи шахалтанд тэсвэрлэх чадвартай байдаг. Энэ төрлийн сул тал нь суурь тавилт газарзүүн эсвэл жигд бус суурах асуудалд хүргэдэг.

Бага шорооны хүчээс үүдэлтэй ердийн геотехникийн гэмтэл

Хөрс хангалттай бат бөх биш үед түшилцэгч хана нь тал руу шилжих, барилга жигд суурьшдаггүй, бүх налуу газар ч хангалтгүй болох эрсдэлтэй. Жишээ нь шороогүй шавар эсвэл шахагдаагүй элсэн дээр байрлах барилгууд нь олон удаа нойрсох, хатах явцад ачааг даах чадвараа 15-25 хувийн хооронд алддаг. Ийм сулрах нь цаг үеийн дамжаанд бүхний тогтвортой байдлыг ихэд бууруулдаг. Мэргэжлийн олон судалгааны дагуу зөөлөн хөрс дээрх суурьны асуудлын ойролцоогоор гурван хоёр нь инженерүүд чийгийг хөрснөөс хүчийг ямар байдлаар авч гаргадагийг тохиромжтой тооцоолоогүйгээс үүдэлтэй. Эндээс гарах дүгнэлт нь илэрхий: барилгын ажил бүртээ цаг хугацааг даван тэсвэртэй байхын тулд хөрсийг зөв бэлтгэх нь сонголт биш, заавал шаардлагатай алхам юм.

Чийгийн хэмжээний өөрчлөлтийн хөргөст хөрс ба тогтвортой байдлын дээрх нөлөө

Өргөст чийд ямар ч болох үедээ жинхэндээ ойролцоогоор 10%-иар томорч, 500 килопаскальгаас давах суурь даралтыг үүсгэж чаддаг. Харин удаан хугацаагаар хуурай үед ижил хөрс хумсаж, трещин үүсгэж, зарим тохиолдолд газрын доор 5 см гүн хүртэл зай үүсдэг. Эдгээр трещинүүд доод талыг нь маш их суларгадаг. Жилийн турш бороо орох ба орохгүй үе бүрт энэ тэлэлт/хумсах явц нь бүх замын хонхойлтын талаар мэдэгдсэн асуудлын ойролцоогоор 40 хувийг эзэлдэг. Илүү муу нь, эмчилгээгүй хөрс дээр шууд барьсан замууд нь доод талын хөрсний тогтвортой шилжилтийн улмаас цаг хугацааны туршид арчилгааны зардал хоёр дахин нэмэгддэг.

Геосеткойн бэхэлгээ хөрсний хатыг хэрхэн сайжруулах вэ

Геосеткойн бэхэлгээ нь механик хооронд холбох, растяжениюн бэхэлгээ, хажуугийн хязгаарлалт гэсэн гурван механизмийн тусламжтайгаар сул хөрсийг ачааллын багтаамж сайжруулсан нийлмэл систем болгон хувиргадаг.

Хөрс-геосеткойн харилцан үйлчлэлийн механизм ба хооронд нь холбогдох механизм

Геосеткүүд нь энэ нээлттэй торны загварыг агуулдаг бөгөөд ихэвчлэн HDPE эсвэл полиэстерээр хийгддэг тул хөрсний жижиг хэсгүүдтэй механикаар холбогдох боломжийг олгодог. Хөрс эдгээр торны нүхийг дүүргэх үед стрессийн цэгүүдийг тараах төрлийн бэхэлсэн бүс үүсдэг. Өнгөрсөн жилийн ASTM стандартын дагуу, хүчирхийлийн эсэргүүцлийг хэвийн бэхэлгээгүй хөрстэй харьцуулахад 30-50 хувь хүртэл нэмэгдүүлж болохыг туршилтууд харуулсан. Үүний шалтгаан нь маш энгийн юм. Эдгээр торнуудын ажиллах зарчим нь материал даяар тархсан ирмэгтэй холбоосуудаар ачааллыг тарааж, жигд бус суулт болохоос сэргийлдэг. Инженерүүд энэ шийдлийг замын суурь, налуу газрын тогтвортой байдлыг хангах төслүүдэд ялангуяа чухал ач холбогдолтой гэж үздэг.

Нүхний хэмжээ ба хөрсний хоорондын бэхэлгээний тохируулгын үүрэг

Нээлтийн хэмжээ (2.5–15 см) нь бэхэлгээний үр дүнтэй ажиллахад маш чухал үүрэг гүйцэтгэнэ. Жижиг нээлтүүд (≤5 см) нь жижиг төмрийн шороонд, том торнууд (≥10 см) нь чулуун дүүргэлтэнд тохиромжтой байдаг. Талбайн туршилтуудын дагуу, нээлт болон шороог зөв сонгох нь боргошны элсэнцэрийн хувьд даацыг 40%, элсэн суурин дээр 60%-иар сайжруулдаг (2023 оны Геосинтетик конференц).

Геоторын цуглуулсан шорооны занамжид эвлүүлэх хүч

Геосеткууд нь ойролцоогоор 20-400 кН/м хүртэлх руу таталтын хүчийг өөр өөрөөр сааруулдаг бөгөөд энэ нь хөрс шахалтын хүчийг зөвхөн муу даах чадвартай байдаг фактыг нивелилахад тусалдаг. Эдгээр сүлжээг хэвтээ чиглэлд суурилуулах нь инженерчидийн "бамбайн нөлөө" гэж нэрлэдэг зүйлийг үүсгэдэг. 2024 оны Инфраструктурын тайлангийн саяхан гарсан мэдээллээр, энэ арга нь устгах замын хувьд ялгаатай суналтын асуудлыг 65 хувийн хэмжээгээр, замын доод давхаргын хувьд илүү дээд 85 хувиар бууруулдаг байна. Үүний үр дүнд боломжит эвгүй мөрүүдийг үүсгэхгүйгээр 10 МПа-аас хэтрэх хүнд тээврийн ачааллыг ч эвгүй мөр үл үлдээхээр хялбархан даахуйц зөөлөн хөрсийг ч бүр бий болгодог.

Геосеткийн үйл ажиллагааг үнэлэх: Лабораториас орны хэрэглээнд хүртэл

Хөрс-геосеткийн харилцан үйлчлэлийн механизмийг үнэлэх тестийн аргууд

Ийм стандартчилсан тестүүдэд 3 цэгт нугалах бамба (3PBB) ба ASTRA интерфэйс шүргэлтийн тестүүд хяналттай нөхцөлд геосеткийн үзүүлэлтийг үнэлэх. Сүүлийн үеийн судалгаанууд (Springer 2024) нь хөрсний бат бөхийг сайжруулахад чухал ач холбогдолтой, заагийн үрэлтийг ба ачааллын тархалтын загварыг хэмжих үр дүнтэй арга болохыг онцлож үзүүлсэн.

Сул суурин хөрсөнд даацын чадал нэмэгдэхийн мэдээлэл

Талбайн өгөгдлүүд геосеткийн хүчирхийлэл нь даацын чадлыг 27–53%шороонцор багатай шороонд ялангуяа 400 кН/м-ээс дээш хандлагын модуль бүхий шилэн ширмийн сүлжээнүүдийн хувьд 400 kN/m -аар нэмэгдүүлдэгийг харуулсан. Нүхний хэмжээ ба шорооны жижиг хэсгийн диаметрийн харьцаа маш чухал бөгөөд 19–19 мм нүхтэй жижиг хэмжээний хувилбаруудтай харьцуулахад хажуу чиглэлд шилжилтийг 38%-аар бууруулдаг.

Туршилтын тохиолдол: Загварчилсан нөхцөлд хүчирхийлсэн хөрсний ачааллын чадал

2024 оны замын хөдөлгөөний ачааллыг имитаци хийсэн судалгаанд газрын шүргэх гадаргуун деформац 62%-иар багассан геосеткаар бэхэлсэн хөрсөнд 10,000 ачааллын циклд дараа илэрсэн бөгөөд энэ сайжруулалтыг судлаачид хязгаарлагдмал элементийн загварчлалд дэмжигдсэн хүчний тархалтыг сайжруулах механизмд хамтран нийлэх чадварын сайжралд хамаатай болохыг тайлбарлав.

Маргааны шинжилгээ: Лабораторийн болон талбайн үзүүлэлтүүдийн хувьсах чанар

Лабораторийн туршилтууд тогтмол мэдээлэл гаргадаг 1.5–2 дахин хүч ихсэлт талбайн үр дүн нь ±25%ус шингэх, суурилуулах чанар зэрэг хянах боломжгүй хүчин зүйлсээс шалтгаалан ялгаатай байдаг. Энэ зөрүү нь геосеткийн загварчлалд талбайн онцлогийг тохируулахын чухлыг харуулж байна.

Зөрлөг ба зөрлөгийн барилга дээрх зөөлөн хөрсөнд геосетк ашиглах

Зөрлөгийн барилганд Калифорнийн даацын харьцаа (CBR) -ийн утга доод түвшинд байх хөрс дээр тогтвортой барилга босгоход геосетк боломж олгодог 4, нийлмэл суурин давхаргын зузааныг багасгана 30–50%зөв суурилуулсан системүүд нь 1:1 хажуу тогтворжилт өмнө нь тогтворгүй гэж үздэг нягт шороонд

Бэхэлсэн системүүд дэх суурьшлын бууралт ба ялгаатай хөдөлгөөний удирдлага

Геосеткийн давхаргууд нь хязгаарлалтаар органик байдлаар шорооны суурь дээрх ялгаатай суурьшлыг багасгадаг 44–68%2024 оны төмөр замын судалгаа нь бэхэлсэн замын хөндийд 9.2 мм хамгийн их хазайлт бэхэлсэн замын хөндийд 21.7 мм илүү их тэнхлэгийн ачаалал өгч батжруулаагүй хэсгүүдэд.

Геосеткойн бэхэлгээтэй хөрсөнд урт хугацааны найдвартай байдлыг хангах, трещинийг бууруулах

Өргөжих чанартай хөрсөнд геосеткойн нөлөөгөөр трещиний тархалт ба гүн рүү нөлөөлөх

Өргөст чийдийн хөрс дээр ажиллахад геосеткүүд нь таталтын стрессийг тарааж, хажуу зурагдлыг багасгаж, трещинууд үүсэхээс сэргийлдэг. Жишээ нь полимер геосет нь хүнд каолинтой хөрсөнд хүчирхийлэлгүй харьцуулахад трещины гүнийг 40-60 хувь хүртэл бууруулдаг байна. Сүмийг бэхэлсэн талаарх саяхны гурван жилийн судалгаа энэхүү үр дүнг илтхийлжээ. Тэд юунаас болоод ийнхүү сайн ажилладаг вэ? Сүлжээний жижиг нүхнүүд инженерчлэлийн хувьд механик холбоо гэж нэрлэдэг зүйлийг үүсгэдэг. Энэ нь чийрэгжих ба хуурайших цикл бүрийн дараа үүсдэг том, муухай трещинуудыг үүсгэхэд хүргэдэг нэг цэгт стрессыг цуглуулахаас сэргийлдэг. Хөрс хамтдаа баригдаж байвал ийнхүү муу занаргүй байдаг.

Геосетээр бэхэлсэн хөрсөнд трещин үүсэхийг бууруулах: Талбайн нотолгоо

Сүүлийн 2022 оны хяналтын хүрээнд 17 ялгаатай инфраструктурын төслүүдээс цуглуулсан талын өгөгдлийг судлахад геосеткээр бэхэлсэн хөрсийн талаар сонирхолтой зүйл гарч ирсэн. Эдгээр хөрс нь чийгийн түвшин ихэд хэлбэлзэх нутаг дэвсгэрт уламжлалт арга замаас харьцуулахад гадаргуун трещиний тоогоор жишигтэйгээ харьцуулахад ойролцоогоор 70 хувиар бага байдаг. Тухайлбал, нэгэн судалгааны жишээнд шууд замын суурь хэсгийг бэхэлсэн үед трещиний гүн дунджаар зөвхөн 2.1 см байсан бол бэхэлгээгүй хяналтын хэсэгт үйлчилгээний зөвхөн 18 сарын дараа дунджаар 7.8 см-ийн гүнтэй, илүү гүн трещин үүссэн байна. Энэ юунаас болоод байна вэ? Геосеткүүд нь хөрсний хөдөлгөөнийг хязгаарлаж, хяналттай замаар усны нэвтрэлтийг хадгалж үлдээх замаар ажилладаг байна. Энэ хоёр давуу тал нь барилгын талбайд ихэвчлэн тохиолддог эдгээр саад болдог трещиний үндсэн шалтгаануудыг хоёуланг нь шийдвэрлэдэг.

Хөрсний хүчийг сайжруулахад зориулсан загварчлал ба суурилуулалтын зөв арга зүй

Геошүргээний загварчлал, суурилуулалтын зөвлөмжид тохирох дадлын жишээ

Геосеткийн суурилуулалтыг зөв хийх нь бид ямар төрлийн хөрс ашиглаж байгаагаас болон хэчнээн хүндийг даах шаардлагатайгаас хамааран зөв материал сонгохоос эхэлдэг. Мөхлөн хөрсөнд ажиллах үед 10-40 мм хоорондох жижиг нүхтэй геосеткийг сонгох нь их чухал ялгааг гаргадаг. Эдгээр шахимтгий торнууд давхаргуудын хооронд илүү сайн наалдах боломжийг бий болгох бөгөөд ингэснээр хоорондоо бэхлэгдэх бат бөх чанарыг 25%-с 40% хүртэл нэмэгдүүлж чадна. Энэ нь бүтээц дэх янз бүрийн цэгүүдэд хүчдэлийг тараах үед маш их ач холбогдолтой юм. Хамгийн сайн үр дүнгийн тулд эдгээр торнуудыг нийт дүүргэлтийн өндрийн ойролцоогоор гурван хувааст бүр байрлуулах нь зүйтэй, учир нь барьж буй үед энэ хэсэгт даралт ердийн байдлаар хуримтлагддаг. Торны давхарлалтын урт 30 см-с бараг 1 метр хүртэл байх ёстой бөгөөд тэдгээрийг полимер холбогчид ашиглан үргэлж бат бэхээр холбох ёстой. Энэ нь цагаачлан олон удаа ачаалал өгсний дараа ч бүх зүйлсийг хамтдаа барихад тусалдаг. Геосеткийн доор, ялангуяа усанд шингэрдэг мөхлөн хөрсөнд, шигшээгүй геотекстиль материал нэмж тавихыг мартах ёсгүй. Энгийн алхам нь торны нүхэнд бохирдлын жижиг хэсгүүд бап баригдахаас сэргийлж, төслийн амьдралын туршид цэвэрлэлтийн системийг сайн ажиллуулах боломжийг олгодог.

Геосинтетик бусад шоргоолжууд болон хөрсний тогтвортой байдлын бусад арга техниктэй нэгдэх

Геосеткийг бусад нэмэлт арга замаар хослуулах нь хөрсний тогтвортой байдлыг ихээр сайжруулдаг. 2022 оны геотехникийн шинжилгээний хүрээлэн нь геосеткийг изястай хослуулах нь тэлэлт ихтэй хөрсний хажуу чиглэлд шилжих хэмжээг ганцаарчилсан ашиглах тохиолдолтой харьцуулахад 62% бууруулдагийг харуулсан. Гол хосолсон арга замууд нь дараах байдлаар байна:

• Босоо шүүлтүүр + геосетк : Органик бутархайлагч хөрсний нягтруулалтыг хурдасгаж, зузаан хүчийг нэмэгдүүлнэ
• Цементийн уусмал + хоёр чиглэлийн геосетк : Элс шороон хөрсний даац чадлыг 150–200% нэмэгдүүлнэ
• Геохүрээ + геосетк : Барилгын тэгшлэл дэх ялгаатай суналтыг гурван хэмжээст хязгаарлалтаар хамгийн бага болгоно

Талбайн баталгаажуулалт нь хосолсон систем нь зам барилгааны төслүүдэд цорын ганц арга хэмжээнээс 8–12 жилийн хугацааг илүү үргэлжлүүлдэгийг баталдаг.

Түгээмэл асуулт

Зөл нь эсвэл сул хөрснүүдтэй холбоотой гол асуудлууд юу вэ?

Зөөлөн сул хөрсүүд нь ихэвчлэн жин эсэргүүцэх чадвар муутай байдаг. Тэд шахагдах боломжтой бөгөөд суурь барьцалдах, цаг соёоны дараа тэнцвэргүй суурах зэрэг асуудалд хүргэж болзошгүй.

Геосеткэс хөрсний хатын чанарыг яаж сайжруулах вэ?

Геосеткэс нь механик холбоо, таталтын бэхжүүлэлт, хажуу талын хязгаарлалтаар хөрсний хатын чанарыг сайжруулдаг. Энэ нь хүчний ачааллыг тараахад туслаж, ялгаатай суурын суурьшилтыг бууруулдаг.

Геосеткэсийн тохиромжтой нүхний хэмжээс хэд вэ?

Бэхжүүлэлтийн үр ашгийг нэмэгдүүлэхэд 2.5–15 см хоорондох нүхний хэмжээс чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Жижиг нүхтэй нь элс, шороо төрлийн хөрсөнд илүү тохиромжтой бол том нүхтэй нь чулуут эрэлзэх материалд илүү тохиромжтой.

Ялгаатай суурийн суурьшилтыг бууруулахад геосеткэс хэр үр дүнтэй вэ?

Органик боргоцойн суурь дээр геосеткэсийн давхаргууд нь хязгаарлах чадвараас шалтгаалан ялгаатай суурийн суурьшилтыг 44–68% бууруулж чадна.