Нэг чиглэлийн гео тор: Тодорхой газар хөдлөх шаардлагат зохистой

Нэг тэнхлэгт геотор гэж юу вэ, хэрхэн хүндийг бэхжүүлдэг вэ?

Нэг тэнхлэгт геоторын тодорхойлолт ба бүтэц

Нэг тэнхлэгт геотора нь ихэвчлэн HDPE эсвэл полиэфир шиг бат бөх полимерээс бүтсэн геосинтетик материалын бүлэгт хамаарна. Эдгээр тор нь зөвхөн нэг чиглэлд үлээх тэгш өнцөгт нүхнүүдтэй бөгөөд гол тэнхлэгийн дагуу хамгийн их бат бэхийг олгож чадах нумтай хэлбэртэй байдаг. Инженерүүд тэдгээрийг ихэвчлэн барьж байгаа ханууд эсвэл тал хөрсийг тогтворжуулах төслүүдэд тодорхойлдог нь эдгээр нь зөвхөн нэг чиглэлээс ирж буй хүчийг сайн ажиллуулдагтай холбоотой юм.

Механик холболт ба хөрс-геоторын харилцан үйлчлэл

Нээлттэй торын бүтэц нь хөрсний ширхэгүүдийг нэвтрүүлэн нумнуудтай механик холболт үүсгэж, нийлмэл массыг бий болгодог. Элсэн хөрсөнд энэ харилцан үйлчлэл нь 2023 оны геотехникийн судалгаагаар хдвиг шүргэлтийн бат бэхийг 60%-иар нэмэгдүүлдэг. Геотор нь хөрсний матрицыг тогтворжуулж, ачаа даах чадварыг сайжруулдаг бөгөөд хажуугийн зөөлцийг хязгаарладаг.

Нэг чиглэлд таталтын хүч ихтэй байх үүрэг

Нэг чиглэлийн геосеткүүд нь ASTM D6637 стандартын дагуу 20 кН/м-ээс эхлээд 400 кН/м хүртэлх таталтын хүчтэй байдаг. Эдгээр торнууд нь хүчдэлийг сайн дамжуулж, тэдгээрийн үндсэн чиглэлд тархуулдаг. Хойноос нь хөрсний даралт хэвтээ чиглэлээр ихээр үйлчилдэг бэхэлгээний хануудад ийм төрлийн бэхжүүлэг нь маш ашигтай байдаг. Хэрэглэгдэх материалын хэмжээг өмнөх аргуудтай харьцуулахад олон эзэлхүүнд ялгаа байдаг. Судалгаанууд нь бат бөх чанар болон аюулгүй байдлыг алдагдуулахгүйгээр материал хэмнэх боломжийг 15-30 хувь хүртэл олгодог. Энэ нь төсөвтэй холбоотой ажлууд дээр ажиллаж буй ертөнц нь мөнгөн дүнгээр тооцоололт хийх шаардлагатай чанарыг хадгалж байхыг шаарддаг.

Үндсэн хэрэглээ: Бэхэлгээний ханууд, налуу, тал

Хэсэгт бэхэлгээний ханы бэхжүүлэг

Нэг тэнхлэгт геотора нь хананы талаас нь хөрс дарах үед хэсэгчилсэн бэхэлгээний хананд чухал талын дэмжлэг үзүүлдэг. Геосинтетик нийгэмлэгийн 2023 оны судалгаагаар эдгээр тор нь хананд ямар ч бэхэлгээ байхгүй үед хөрсний хажуугийн даралтыг ойролцоогоор 40 хувь бууруулдаг. Тэдгээрийг ийм сайн ажиллуулдаг юу вэ? Хананы ард байрлах шахмал материалыг механик байдлаар бэхлэх боломжийг нь онгорхой зай нь олгодог. Түүнчлэн эдгээр зай нь усыг хананы ард цуграхгүйгээр зөөвөрлөхөд тусалдаг. Хананы ард ус цуграх нь хананы урт хугацаанд амжилтгүй байдалд хүрэх гол шалтгааны нэг юм.

Эрроз өртөмтхий бүсэд налуу газрыг тогтворжуулах

45 градусаас илүү налуу хажуугийн үед нэг тэнхлэгт геотораас ашиглах нь тогтвортой байдалд маш их нөлөө үзүүлдэг. Энэ нь орчны хөрсийг постепенно агуулж чаддаг тул ийм үр дүн гардаг. Хуурай газруудад хийсэн туршилтууд ч мөн л сонирхолтой үр дүн харуулжээ - эмгэгжүүлээгүй налуу хажуутай харьцулахад таван жилийн дараа гадаргын ууршилт нь дөрөв хувиар багассан байв. Энэ нь геотораас нь дээд давхаргын хөрсийг сайн барьж байгаад ургамлууд өсөхдөө тогтох бат бөх зүйл болдог тул ийм үр дүн гардаг. Бодит дизайн хувьд урт хавтгайн бүтэц нь түүний дээрх бүх жин эзэлхүүнийг тархаж тэгш байлгах замаар тайрч байгаа хүчээр тэмцдэг. Энэ нь ус байнга цуглах тул хөрсний бүтцийг сулруулдаг шаварлаг хажуугийн хувьд эргэх ёроолын асуудлыг урьдчилан сэргийлэхэд тусалдаг.

Туршилтын тохиолдол: Сул суурийн дээрх хөндийн бэлэн хөрсөн барилга

2022 онд торфны хөрсөнд барьсан замын салбарт нэг тэнхлэгт геоторын бэхэлгээ ашигласнаар ач холбогдолтой амжилт илтгэсэн. Барьж дууссаны дараах суулт нэг жилийн дотор таамаглалын 150 мм-ээс 22 мм хүртэл буурчээ. Геоторын ачааллыг тархуулах нөлөө нь дүүргэх хэмжээг 25%-иар бууруулж $180,000 доллар хэмнэсэн бөгөөд FHWA-гийн урт хугацаат деформацийн стандартыг хангасан.

Урт хугацааны ажиллагаа ба элэгдэлд тэсвэлт

50 жилийн орчин үеийн нөхцлийг имитацлах хурдасгасан хуучирч эрдэг шалгалтаар нэг тэнхлэгт геоторууд нь pH 4–9 нөхцөлд анхны уртлах бат бөх чанарын дор хаяж 85%-ийг хадгалж байгааг харуулжээ. Цацраг идэвхжүүлсэн полимерүүд нь хугарч сайралтаас тэсвэртэй байж, хөлдөөнгө-хайлалтын циклд тогтвортой ажиллагааг баталгаажуулдаг. Ган бэхэлгээнээс ялгаатай нь ийм геоторууд нь исэлддэггүй бөгөөд идэвхитэй орчинд илүү бат бөх чанартай байдаг.

Зөөлөн хөрсөнд үзүүлэх ажиллагаа: Ачааллыг тархуулах ба суултыг хянах

Зөөлөн ба шахагдах хөрсөнд барилга барихад тулгардаг дарамт

Зөөлөн хөрсүүд нь түүнд 40%-иас дээш ус агуулагдаж байвал харимхайн бага химсийн бат бөх чанартай байдаг бөгөөд энэ нь ачаалал дор гэмтэх эрсдлийг нэмэгдүүлдэг. Хамгийн багадаа 30.3 кПа хүрч болно. Органик бодисын агууламж ихтэй давхаргууд нь шахагдах индекс (CᾸ') 10 хүртэл байх бөгөөд энэ нь бүтцийн бүрэн байдалд сөргөөр нөлөөлөх урт хугацаатай жигд бус суултанд амьдрагдана.

Нэг чиглэлийн геотораас ачааллыг тэгш бүрдүүлэхэд хэрхэн тусалж байгааг

Хүчний үндсэн зааг дээр, жишээлбэл элс-нийлмэл хөрсний хил дээр байрлуулсан үед нэг чиглэлийн геотор нь ачааллыг тэгш бүрдүүлэх чадварыг айлтгаж байна. Судалгааны дүнгээр маш зөөлөн нийлмэл хөрсөнд тэсвэрлэх чадварыг 560%-иар нэмэгдүүлдэг (Biswas et al. 2024). Урт нумнууд сул зонуудыг холбож өгдөг бөгөөд бэхжүүлээгүй хэсгүүдтэй харьцулахад хамгийн их 38–42% хүртэл багасгаж чадна.

Ялгаатай суултыг бууруулах: Хэмжээний давуу талууд

27 суурь төсөлтэй холбоотой мэдээлэл нь нэг тэнхлэгт геотор дахь хөрсний суурь нь торфны дээрх налуугийн суурин дахь ялгаатай суудлыг дунджаар 67% бууруулдаг гэж зааж байна. Нэгэн зүтгүүрийн төсөл нь гурван давхар геоторын систем ашиглан барилгын дараах суудлын хувьд 3 мм-аас бага хэлбэлзэлтэй байв. Замын өргөтгөх ажлын хувьд энэ арга нь жил бүр дунджаар 18 ам.доллар/м²-аар цаашид үлдэх зардлыг бууруулдаг бөгөөд энэ нь тулгурын суурьтай харьцуулахад хэмнэлттэй юм.

Талбайн мэдээ болон бодит төсөлтийн үзүүлэлтүүд

14 ширхэг уулзвын налуугийн дагуу хяналт тавьсан үзүүлэлтүүд нь:

Хамгийн сайн үр дүн нь апартурын хэмжээ нь хөрсний ширхэг диаметрийн 85-р перцентильтэй таарч, геотораасыг бэхэлсэн өндрийн 0.5-д суурилуулсан үед гарсан.

Загварчлалын онцлог: Апартурын хэмжээ, хатуу чанар, суурилуулалтыг сайжруулах

Лабораторийн мэдээлэл: Таталтын эсэргүүцэл, заагын үрэлт

ASTM D6706 шинжилгээ нь геотораасны апартурын хэмжээ болон ребрийн геометр хөрсний ширхэг шинж чанартай таарах үед таталтын эсэргүүцэл хамгийн их байдагийг харуулж байна. Элсэн чулуу нь бөмбөлөг элсэн чулуутай харьцуулахад интерлокийн үр ашгийг 22–35%-иар нэмэгдүүлж, системийн тогтвортой байдлыг сайжруулдаг (2023 оны Геосинтетик материалын конференцийн ажлын бүтээл).

Апартурын хэмжээ болон торны хатуу чанарыг хөрсний төрөлтэй тохируулах

Шороон хөрсний хувьд 25–40 мм-ийн апартур нь хязгаарлалт болон дренажийг тэнцвэржүүлдэг. Элсэн хөрсний хувьд хатуу ребрүүд (≥4 кН/м) талын ачаалал дор хэлбэрээ алдахыг эсэргүүцдэг. Гэсэн хэдий ч зөөлөн хөрсөнд хэт хатуу геотораас нь стрессыг төвлөрүүлж, үр ашгийг 30%-иар бууруулж болох тул хатуу чанарыг зохистой тохируулах нь чухал.

Хамгийн элбэг алдаа: Геосеткийн сонголтонд инженерийн хэт зохиомжлолтой байх

2022 оны DOT-ийн тайлангаар замын салхинд 80 кН/м болон 100 кН/м геосетк нь ижил ажиллагаа үзүүлсэн боловч сүүлийнх нь үнэ өндөр байсан. Хэт их бат бөх чанар шаардах нь их зардалд хүргэх ба ихэвчлэн 18–25% их зарцуулалт хийгддэг.

Үр ашигтай суурилуулалт болон хөдөлмөрийн нөөцийг хэмнэх арга зүй

Чухал суурилуулалтын алхамууд нь дараах байдалтай:

• ±1 см нарийвчлалтайгаар лазерийн төхөөрөмж ашиглах
• Ороомог хоорондын давхцалыг 15–30 см хийж полимер холбоосоор бэхлэх
• Гүйцэтгэлд үрэлтийн шинж чанарыг хадгалахын тулд хөрсөн дээрх бохирдлыг урьдчилан сэргийлэх

FHWA-ийн барилгын заавар (2021) ёсоор мэргэжлийн бригад нь бусдынхаа хувьд суурилуулалтыг 40%-иар хурдан хийдэг бөгөөд төслийн хугацааг нь амжилттай сайжруулдаг.

Нэг чиглэлийн геосетк: Бат бөх чанар, үнэ, төслийн үр ашиг

Зардал үр ашигтай байдал нь традицион бататгалын аргуудтай харьцуулахад

Бетон хана эсвэл элсэн чулуунд суурилсан суурьтай харьцуулахад нэг тэнхлэгт геотораак нь төслийн зардлыг 40%-иар бууруулдаг. Ачааллыг тэгш бүхэлд нь тархуулах замаар зам болон налуу газрын хэрэглээнд материал зарцуулалтыг 25–50%-иар багасгана (ASCE 2023). Мөн тэдгээрийн модуль хэлбэртэй, урьдчилан хийсэн байдал нь хаягдлыг багасгаж, ажил эрхлэгчдийн болон хаях зардлыг бууруулдаг.

Урт хугацааны бат бөх чанар, орчны стресстэй тэсвэртэй чанар

HDPE эсвэл PET шиг материалуудаас хийгдсэн эдгээр нэг чиглэлийн геосетка нарны гэрэл, химийн бодис, -40°C-аас +80°C хүртэлх маш хатуу температурын нөлөөнд сайн тэсвэрлэнэ. Бодит суурилуулалтын туршилтууд нь хэвлийн хатуу нөхцөлд 50 жил байлгасны дараа ч анх суурилуулах үеийн бат бөх байдлаас нь 1%-иас бага буурдаг болохыг харуулжээ. Ийм тэсвэрт байдал нь цагаан тугалганыг хөөрөөд байгаа юм, учир нь цагаан тугалга хугацаа өнгөрөх тутам хурдтай идэгдэнэ. Түүнчлэн, тэдгээрийн торны загвар нь усыг нэвтрүүлэн буулгадаг тул усыг цуглуулахгүйгээр налуу хажууд болон бэхлэгч ханын орчимд үүсдэг аюултай даралтыг бууруулдаг.

Шуурхай суурилуулалт болон барилгын хугацааны багасалт

Суурьлуулт нь уламжлалт аргаас 30–50% хурдан байдаг. Хөнгөн (2–4 кг/м²) бөгөөд том рулонд нийлүүлдэг тул геосеткээр хүнд жин тээвэрлэх тоног төхөөрөмж шаардлагагүй байдаг. 2023 оны замын төсөл нь зөвхөн таван хоногт 98% нягтжилт хүрээнд хүрсэн бөгөөд чулуун баганын аналог шийдэлд харьцуулахад 45% хурдан байсан бөгөөд хурд, үр ашгийн тодорхой ахиц нь харагдаж байв.

Түгээмэл асуулт

Нэг чиглэлийн геотор нь юунаас бүтдэг вэ?

Нэг чиглэлийн геосетүүдийг ихэвчлэн HDPE эсвэл полиэфир шиг бат бөх полимерээр хийдэг.

Нэг чиглэлийн геосет нь хажуугийн ханыг бэхжүүлэхэд яагаад үр дүнтэй вэ?

Нэг чиглэлийн геосет нь хажуугийн хананд томоохон тулгуур үзүүлдэг бөгөөд шахсан материалыг харилцан үйлчлэлцүүлгээр дамжуулан ханын бүтцийг тогтворжуулж, газрын даралтыг бууруулдаг.

Нэг чиглэлийн геосет нь хөрс бэхжүүлэхэд яаж нөлөөлдөг вэ?

Механик холбоогоор хөрсний ширхэгүүд нүхний бүтцийг нэвтлэн орж, нийлмэл массыг үүсгэдэг тул холимог хүчийг нэмэгдүүлж, хажуугийн шилжилтийг хязгаарлах замаар ачаа даах чадварыг сайжруулдаг.

Нэг тэнхлэгтэй геотораасыг зөөлөн хөрсөнд ашиглаж болох уу?

Тийм, энэ нь зөөлөн хөрсөнд ачааллыг тэгш хуваарилах, ялгаатай суултыг бууруулах боломжийг олгодог. Тус бүрд зах зээл дээрх сул талыг бэхжүүлэх, даацын чадварыг сайжруулахад үр дүнтэй ажилладаг.