Геотекстили: свойства, применение и преимущества синтетических материалов для стабилизации грунтов.
Geosynthetics
Геотекстиль: прочный синтетический материал для стабилизации грунта. Устойчив к разложению, производится из искусственных волокон тканым или нетканым способом.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Синтетический материал для стабилизации грунта.
Synthetic material used to stabilize terrain
Геотекстиль
Геотекстиль является одной из двух крупнейших групп геосинтетических материалов. Это текстильные материалы, состоящие из синтетических волокон, в отличие от натуральных, таких как хлопок, шерсть или шелк. Это делает их менее подверженными биологическому разложению. Из этих синтетических волокон производят гибкие пористые ткани с помощью стандартного ткацкого оборудования или соединяют их случайным образом в нетканый материал. Некоторые также вяжутся. Геотекстиль проницаем для жидкости как в плоскости, так и по толщине, но степень проницаемости может сильно варьироваться. Разработано не менее 100 конкретных областей применения геотекстиля, однако этот материал всегда выполняет по крайней мере одну из четырех основных функций: разделение, армирование, фильтрация и/или дренаж.
Geotextiles form one of the two largest groups of geosynthetics. They are textiles consisting of synthetic fibers rather than natural ones such as cotton, wool, or silk. This makes them less susceptible to bio degradation. These synthetic fibers are made into flexible, porous fabrics by standard weaving machinery or are matted together in a random non woven manner. Some are also knitted. Geotextiles are porous to liquid flow across their manufactured plane and also within their thickness, but to a widely varying degree. There are at least 100 specific application areas for geotextiles that have been developed; however, the fabric always performs at least one of four discrete functions: separation, reinforcement, filtration, and/or drainage.
Преимущества
Контроль качества при производстве геосинтетических материалов в контролируемой заводской среде является значительным преимуществом по сравнению со строительством из грунта и скальных пород на открытом воздухе. Большинство заводов сертифицированы по стандарту ISO 9000 и также имеют собственные внутренние программы контроля качества. Небольшая толщина геосинтетических материалов, в отличие от их природных аналогов, является преимуществом с точки зрения малого веса на основание, меньшего занимаемого объема и отсутствия необходимости в разработке песчаных, гравийных и глинистых грунтов. Простота монтажа геосинтетических материалов существенно отличается от укладки толстых слоев грунта (песка, гравия или глины), требующих применения крупногабаритной землеройной техники. Публичные стандарты (методы испытаний, руководства и спецификации) хорошо развиты в организациях по стандартизации, таких как ISO, ASTM и GSI. Методы проектирования в настоящее время доступны в различных публикациях, а также в университетах, где преподаются отдельные курсы по геосинтетике или геосинтетика интегрирована в традиционные курсы геотехники, геоэкологии и гидроинженерии. При сравнении проектов с использованием геосинтетических материалов с альтернативными проектами с использованием природных грунтов обычно наблюдаются экономические преимущества и неизменно преимущества с точки зрения устойчивого развития (снижение выбросов CO2).
The manufactured quality control of geosynthetics in a controlled factory environment is a great advantage over outdoor soil and rock construction. Most factories are ISO 9000 certified and have their own in house quality programs as well. The low thickness of geosynthetics, as compared to their natural soil counterparts, is an advantage insofar as light weight on the subgrade, less airspace used, and avoidance of quarried sand, gravel, and clay soil materials. The ease of geosynthetic installation is significant in comparison to thick soil layers (sands, gravels, or clays) requiring large earthmoving equipment. Published standards (test methods, guides, and specifications) are well advanced in standards setting organizations like ISO, ASTM, and GSI. Design methods are currently available from many publication sources as well as universities which teach stand alone courses in geosynthetics or have integrated geosynthetics in traditional geotechnical, geoenvironmental, and hydraulic engineering courses. When comparing geosynthetic designs to alternative natural soil designs there are usually cost advantages and invariably sustainability (lower CO2 footprint) advantages.
Недостатки
Долгосрочные эксплуатационные характеристики конкретной рецептуры смолы, используемой для производства геосинтетического материала, должны быть гарантированы применением соответствующих добавок, включая антиоксиданты, УФ-стабилизаторы и наполнители. Срок службы геосинтетических материалов, будучи полимерными, при эксплуатации меньше, чем в условиях, когда они засыпаны грунтом. Заиливание или биозаиливание геотекстиля, геосетки, геодрена и/или геокомпозитов представляет собой сложную задачу при проектировании для определенных типов грунтов или нетипичных условий. Например, лёссовые грунты, мелкозернистые несвязные илы, жидкости с высокой мутностью и жидкости, содержащие микроорганизмы (сельскохозяйственные стоки), являются проблемными и обычно требуют проведения специализированных испытаний и оценок. Необходимо обеспечить надлежащую обработку, хранение, транспортировку и монтаж посредством тщательного контроля и обеспечения качества.
Long term performance of the particular formulated resin being used to make the geosynthetic must be assured by using proper additives including antioxidants, ultraviolet screeners, and fillers. The exposed lifetime of geosynthetics, being polymeric, is less than unexposed as when they are soil backfilled. Clogging or bioclogging of geotextiles, geonets, geopipe and/or geocomposites is a challenging design for certain soil types or unusual situations. For example, loess soils, fine cohesionless silts, highly turbid liquids, and microorganism laden liquids (farm runoff) are troublesome and generally require specialized testing evaluations. Handling, storage, carrying and installation must be assured by careful quality control and quality assurance.