Chức năng và ứng dụng của vải địa kỹ thuật và các chất địa kỹ thuật tổng hợp khác trên đường bộ

Geosynthetics đã được sử dụng từ những năm 1970 để cải thiện hiệu suất của những con đường không trải nhựa trên nền đất yếu. Kể từ những năm 1980, chất địa kỹ thuật tổng hợp (chủ yếu là vải địa kỹ thuật và lưới địa kỹ thuật) đã được sử dụng để giảm thiểu các vết nứt phản xạ trên lớp phủ nhựa đường và cải thiện hiệu suất của các lớp cốt liệu cơ bản.

(1)Các chức năng địa tổng hợp khác nhau rõ ràng tương ứng với các thuộc tính địa tổng hợp khác nhau

(2)Địa kỹ thuật tổng hợp Ứng dụng tương ứng với chất địa kỹ thuật. Mỗi ứng dụng địa tổng hợp có thể liên quan đến một chức năng địa tổng hợp duy nhất hoặc sự kết hợp của các chức năng như vậy được thực hiện thông qua các cơ chế cơ học hoặc thủy lực, do đó cuối cùng nâng cao hiệu suất đường.

Các chức năng khác nhau mà chất địa kỹ thuật tổng hợp có thể đạt được bao gồm:
Tách– Vật liệu địa kỹ thuật được đặt giữa hai vật liệu khác nhau để duy trì tính toàn vẹn và chức năng của hai vật liệu. Nó cũng có thể liên quan đến việc giảm căng thẳng lâu dài. Các thuộc tính thiết kế chính thực hiện chức năng này bao gồm những thuộc tính được sử dụng để mô tả khả năng tồn tại của chất địa kỹ thuật trong quá trình lắp đặt.
 

Lọc– Chất địa kỹ thuật tổng hợp (hầu hết là vải địa kỹ thuật) cho phép chất lỏng chảy qua mặt phẳng của nó trong khi vẫn giữ lại các hạt mịn ở phía thượng nguồn của nó. Các thuộc tính thiết kế chính để đạt được chức năng này bao gồm độ cho phép địa tổng hợp và các phép đo phân bố kích thước lỗ địa tổng hợp.
 

Tăng cường– Chất địa kỹ thuật tạo ra lực kéo, được thiết kế để duy trì hoặc cải thiện sự ổn định của chất địa kỹ thuật trong đất. Đặc điểm thiết kế chính cho chức năng này là độ bền kéo của chất địa kỹ thuật.

Làm cứng - Địa kỹ thuật tổng hợp tạo ra lực kéo, được thiết kế để kiểm soát biến dạng trong vật liệu tổng hợp đất-địa kỹ thuật. Các thuộc tính thiết kế chính để đạt được chức năng này bao gồm những thuộc tính được sử dụng để định lượng độ cứng tăng lên do địa tổng hợp đất-đất.
 

Thoát– Geosynthetics cho phép chất lỏng chảy trong mặt phẳng cấu trúc của nó. Thuộc tính thiết kế chính để định lượng chức năng này là độ truyền của chất địa kỹ thuật.

Sự che chở-Geosynthetics cung cấp đệm phía trên hoặc bên dưới các vật liệu khác (chẳng hạn như màng chống tường) để giảm thiểu thiệt hại trong quá trình đặt vật liệu che phủ.

Các vết nứt phản chiếu thường được hình thành trong một mặt đường linh hoạt mới bao phủ ngay phía trên các vết nứt hiện có trên đường trải nhựa cũ.

Geosynthetics có thể đóng một vai trò trong lớp phủ nhựa đường:
Bằng cách tạo ra lực căng gần đầu vết nứt, biến dạng trong vật liệu nhựa đường được giảm bớt để tránh gây ra các vết nứt mới. Sử dụng lưới polyme, lưới thép hoặc lưới thủy tinh đã đạt được sự gia cố này.

Bằng cách cung cấp một lớp cho phép dịch chuyển theo chiều ngang, các chuyển động lớn có thể xảy ra mà không có vết nứt mà không bị hỏng. Cơ chế này được gọi là lớp xen kẽ giảm căng thẳng, thường liên quan đến vải địa kỹ thuật không dệt tẩm nhựa đường và có thể được đặc trưng là khử keo có kiểm soát.

Bằng cách cung cấp chức năng rào chắn thủy lực, ngay cả sau khi các vết nứt trên mặt đường xuất hiện trở lại, lớp mặt đường bên dưới có thể được làm cho không thấm nước. Cơ chế này cũng liên quan đến việc sử dụng tẩm nhựa đường vải địa kỹ thuật không dệt.

Ô nhiễm có thể xảy ra do các nguyên nhân sau:
(1) Sau khi khả năng chịu lực cục bộ bị hỏng dưới ứng suất do bánh xe gây ra, aggrgaete thâm nhập vào lớp nền yếu;
(2) Đất hạt mịn xâm nhập vào cốt liệu do bơm hoặc làm suy yếu nền đường. Áp lực nước lỗ chân lông quá lớn. Ô nhiễm nền dẫn đến không đủ hỗ trợ kết cấu, thường dẫn đến phá hủy sớm đường. Geotổng hợp đặt giữa cốt liệu và nền đường có thể cách ly hiệu quả nền đường và cốt liệu cơ sở bằng cách ngăn chặn sự trộn lẫn.

Ngay cả một lượng nhỏ bột mịn bị ô nhiễm lớp hạt cũng có thể có tác động tiêu cực đến phản ứng cấu trúc của nó, bao gồm giảm độ bền cắt, giảm độ dẫn thủy lực và tăng độ nhạy với sương giá. Cuối cùng, một hỗn hợp có chứa các cốt liệu cơ bản bị nhiễm đất hạt mịn về cơ bản sẽ hoạt động như đất hạt mịn. Do đó, ô nhiễm dẫn đến giảm độ dày lớp nền và cuối cùng là giảm tuổi thọ.

Máy tách địa kỹ thuật tương đối rẻ để sử dụng và có thể tiết kiệm rất nhiều chi phí trong suốt thời gian thiết kế của đường. Trong các loại địa kỹ thuật tổng hợp khác nhau, Vải địa kỹ thuật thường được sử dụng để đạt được chức năng tách.