Ключові переваги використання одноосьової геосітки

Підвищена направлено-спрямована армування: як одноосний георешітчастий матеріал забезпечує високу міцність на розтяг у тих місцях, де це найбільш необхідно

Орієнтація полімеру та архітектура реберно-вузлових елементів забезпечують анізотропну міцність

Принцип дії одноосних георешіток полягає в їхньому молекулярному устрої. Під час виробництва виробники розтягують екструдовані полімерні листи в одному напрямку, що вирівнює всі полімерні молекули, наче солдати, що стоять «смирно». Це забезпечує високі показники межі міцності на розтяг — від близько 20 до 400 кН/м за стандартом ASTM D6637 — але лише в тому єдиному напрямку розтягу. Ефективність цих решіток зумовлена саме таким сфокусованим підходом у поєднанні з міцними з’єднаннями ребер і вузлів. Результат? Міцність розподіляється не рівномірно по всій площі, а концентрується саме там, де ґрунт найбільше потребує її під навантаженням. Еліптичні отвори також мають не лише декоративне призначення: вони краще захоплюють навколишній щебінь, ефективно передаючи навантаження й запобігаючи надмірній деформації. У порівнянні з матеріалами, що рівномірно розподіляють міцність у всіх напрямках, такий дизайн розумно спрямовує ресурси саме туди, де вони найбільш затребувані — як для забезпечення структурної цілісності, так і для економічної ефективності на реальних будівельних майданчиках.

на 42 % вища стійкість до витягування порівняно з двовісними георешітками у піщаному зворотному засипанні (FHWA-HRT-17-065)

Випробування, проведені Федеральним управлінням автомобільних шляхів, показали, що одномірні георешітки забезпечують приблизно на 42 % кращу стійкість до витягування порівняно з двовісними георешітками за умови, що їхні розривні міцності є приблизно однаковими, у середовищі піщаного зворотного засипання [FHWA-HRT-17-065]. Чому це відбувається? Справа в тому, що такі решітки мають довші ребра, розташовані в одному напрямку, що створює більше точок контакту з частинками навколишнього ґрунту. Під навантаженням ця збільшена площа поверхні забезпечує сильніше тертя між решіткою та ґрунтом. Що це означає на практиці? Зростання стабільності у місцях анкерування решітки в ґрунті. Підрядники можуть монтувати такі системи на менших глибинах, використовувати меншу кількість матеріалу загалом і швидше завершувати монтаж, наприклад, для спорудження стінок утримання або стабілізації схилів. І, що важливо, такі системи зберігають добру стійкість до бічних сил, що діють з боку ґрунту.

Підвищена структурна стабільність у підпорних стінах і схилах за допомогою одноосного георешітки

Механізм обмеження: зменшення бічного тиску ґрунту за рахунок взаємного зачеплення частинок ґрунту

Одноосна георешітка працює, створюючи механічне зчеплення між її довгими ребрами й навколишнім щебеневим матеріалом. Коли ці ребра занурюються в матеріал зворотного засипу, вони фактично утворюють суцільну масу, яка утримує все разом, запобігаючи як бічним, так і вертикальним переміщенням ґрунту. Далі відбувається досить цікавий процес: тиск, що зазвичай нагромаджується на підпорні стіни й схили, розподіляється інакше, що сприяє запобіганню таких проблем, як випини, зсуви та загальна структурна руйнація. Оскільки основна частина міцності забезпечується розтягом у головному напрямку, у якому діють напруження, ця решіткова система особливо ефективно протидіє зсувним силам у районах із крутими схилами або великою навантаженням.

зменшення необхідної товщини лицевої частини стіни на 30–50 % (Рекомендації NCMA щодо проектування, 2022 р.)

При використанні одноосних георешіток інженери можуть проектувати значно тонші бетонні або кам’яні стіни для утримуючих споруд. Йдеться про зменшення товщини приблизно на 30–50 %, при цьому всі вимоги щодо безпеки, встановлені в останніх керівництвах NCMA, повністю виконуються. Що робить це можливим? Георешітка ефективно передає навантаження в навколишній ґрунт, тому немає потреби в таких масивних конструктивних елементах. Такий підхід скорочує обсяг матеріалів, необхідних для будівництва, прискорює терміни виконання робіт і забезпечує стабільність схилу протягом тривалого часу. Незалежно від того, чи йдеться про будівництво житлових будинків, офісних приміщень чи великих інфраструктурних об’єктів, ці переваги безпосередньо перетворюються на економію коштів та покращення експлуатаційних характеристик протягом усього строку служби споруди.

Ефективність у плані витрат і часу: оптимізація будівництва за допомогою одноосної георешітки

Оптимізована відстань між шарами та тонші перерізи скорочують витрати на матеріали та робочу силу

Використання одноосьового георешіт дозволяє інженерам проектувати конструкції, які насправді тонші й мають більшу відстань між шарами, зберігаючи при цьому їхні міцнісні характеристики. Це означає, що на будмайданчиках потрібно приблизно в чотири рази менше агрегатного матеріалу та зворотного засипання порівняно з традиційними підходами. Зменшення обсягів матеріалів природним чином призводить до менш глибоких виїмок, меншої кількості ґрунту, що потребує заміни, а також значного скорочення витрат на перевезення й утилізацію відходів. Машини працюють коротший час і в цілому споживають менше палива. Працівникам також процес здається простішим. Згідно з кількома польовими випробуваннями, монтаж таких решіт займає приблизно на 30 % менше часу, ніж застосування старих методів армування, оскільки їх легше обробляти, правильно вирівнювати та точно розміщувати в ґрунті. У разі великих інфраструктурних об’єктів, таких як розширення автомагістралей або будівництво нових насипів, такі покращення справді мають значення. Підрядники повідомляють про завершення проектів на кілька тижнів раніше строку та про помітне зниження загального бюджету проектів при використанні цієї технології.

HDPE проти поліестеру: баланс між швидкістю монтажу та довготривалими характеристиками повзучості

Одноосний георешіт із поліетилену високої щільності (HDPE) має певні реальні переваги щодо швидкості його розгортання. Оскільки він надзвичайно гнучкий і легкий, будівельні бригади можуть покривати приблизно на 40 % більшу площу протягом кожної зміни порівняно з використанням більш жорстких матеріалів. З іншого боку, поліестер (PET) виділяється завдяки винятковій довготривалій стійкості до повзучості, що має велике значення для таких об’єктів, як опори мостів та фундаменти дамб, де стабільність є критично важливою. Випробування показують, що деформація PET за постійного навантаження з часом становить приблизно на 60 % менше, ніж у інших матеріалів. HDPE безумовно прискорює процес на початкових етапах будівництва, але менша деформація PET після завершення будівництва означає, що у майбутньому виникатиме значно менше проблем із технічним обслуговуванням. Коли інженери вибирають між цими варіантами, вони враховують як очікуваний термін експлуатації проекту, так і тип експлуатаційних характеристик, які є найважливішими для конкретного випадку. Для транспортних проектів, де пріоритетом є максимально швидке виконання робіт, зазвичай обирають HDPE. Проте для особливо важливих земляних робіт, які мають експлуатуватися десятиліттями чи навіть століттями, вказують PET, навіть якщо його правильна укладка займає трохи більше часу.

Розділ запитань та відповідей

Для чого зазвичай використовують одноосьові георешітки?

Одноосьові георешітки часто використовують для підсилення стін-підпор, схилів і насипів. Їх конструкція оптимізує розтягнуvu міцність у єдиному напрямку, забезпечуючи надзвичайно ефективне підсилення в певних зонах.

Чим одноосьові георешітки відрізняються від двоосьових георешіток?

Одноосьові георешітки мають вищу міцність на витягання порівняно з двоосьовими решітками завдяки своїй конструкції з підсиленням у єдиному напрямку, що забезпечує більшу кількість точок контакту між ребрами решітки та ґрунтом і посилює тертя між цими матеріалами.

Чи можна використовувати одноосьові георешітки як для горизонтального, так і для вертикального підсилення?

Так, одноосьові георешітки можна використовувати як у горизонтальних, так і у вертикальних застосуваннях, забезпечуючи підвищену структурну стійкість стін-підпор і схилів шляхом ефективного зменшення бічного тиску ґрунту.

Які фактори визначають, чи слід використовувати HDPE чи PET у проекті?

Вибір між HDPE та PET залежить від швидкості монтажу та потреб у довготривальній експлуатації. HDPE віддають перевагу завдяки його гнучкості та швидшому розгортанню, тоді як PET вибирають через його чудову стійкість до повзучості в довготривалій експлуатації.