Belangrijke technische punten voor het toepassen van geogrids in waterbeschermingsprojecten

Geogrids, als geosynthetisch materiaal, worden gebruikt om de bodem te versterken, de sterkte ervan te verbeteren en de stabiliteit en het draagvermogen van geotechnische constructies te vergroten. Ze worden veel gebruikt in de transporttechniek op snelwegen en zijn geleidelijk verschenen in rivieroever- en keermuurprojecten in de waterbeschermingstechniek. Daarom wordt in dit artikel systematisch de toepassing ervan beoordeeld en samengevat om de belangrijkste technische punten ervan volledig te begrijpen en te begrijpen.

Ontwerplevensduur van versterkte techniek

Geogrids behoren tot de categorie versterkte grond. Versterking wordt gedefinieerd als de functie van het verbeteren van de mechanische eigenschappen van grond door gebruik te maken van de treksterkte van geosynthetische materialen.

Momenteel kent mijn land geen ontwerplevensduur voor versterkte techniek. De Britse norm wordt gegeven in Clausule 7.1 van de "Technical Specification for Application of Geosynthetics" (GB50290-2014).

Basisvereisten voor versterkt grondvulmateriaal

Voor versterkt grondopvulmateriaal moet idealiter gebruik worden gemaakt van korrelige grond met een goede doorlaatbaarheid:

• Fijn-korrelige grond (deeltjesgrootte<0.075mm) content ≤15%, and plasticity index <6.
• Dit komt omdat dergelijke grond een hoge wrijvingsweerstand, relatief stabiele eigenschappen, een lage of zelfs geen poriënwaterdruk en een lage kruip heeft, waardoor de stabiliteit van de versterkte grond op lange termijn wordt gegarandeerd.
• Als cohesieve grond wordt gebruikt, moet tijdens het ontwerpproces speciale aandacht worden besteed aan de stabiliteit van de geselecteerde eigenschappen. Voor samenhangende vullingen met een te hoog watergehalte is het zelfs raadzaam om het gebruik van wapeningsmaterialen met drainagefuncties te overwegen om de negatieve invloed van de poriënwaterdruk op de wrijvingsweerstand van de wapening te verminderen.

Soorten geosynthetische permeabele materialen-Flexibele versterking en stijve versterking

Geosynthetische materialen zijn verdeeld in twee groepen. flexibele wapening en stijve wapening. Volgens ontwerpconventies:

(1) Materialen met een breukrek van 10% of meer, zoals geogrids en geotextiel, worden beschouwd als flexibele materialen;

(2) Materialen met een breukrek van slechts 3% tot 4%, zoals wapeningsstrips, worden als stijve materialen beschouwd.

Opmerking: Het bovenstaande beschrijft het permeabele materiaalgedeelte van geokunststoffen. Het ondoordringbare gedeelte, dat wil zeggen het kweldichte materiaal, is in eerdere artikelen genoemd, zoals composietgeomembramen en waterdichte dekens van natriumbentoniet. Zie de originele artikellink aan het einde van dit document.

Samenstelling en classificatie van geogrids

Samenstelling:Versterkte geokunststoffen met een regelmatig rasterpatroon gevormd door het combineren van trekstripeenheden, met openingen voor het opnemen van vulmateriaal.

Classificatie:Kunststof geogrids, glasvezel geogrids, polyester ketting-gebreide geogrids en stalen-kunststof geogrids gemaakt van meerdere composietversterkingsstrips die aan elkaar zijn gehecht of gelast.

Lengte:De lengte van geogrids kan worden bepaald op basis van de projectbehoeften, doorgaans tussen 3 en 6 meter.

Breedte:De breedte van geogrids ligt doorgaans tussen 1 en 4 meter, waarbij 2 meter en 3,5 meter gebruikelijke specificaties zijn. Als de breedte onvoldoende is en er overlap nodig is, moet de lengte van de overlap niet minder zijn dan 30 cm en worden vastgezet met spijkers of grondpalen.

Ontwerpberekening van versterkte bodemstructuren

De ontwerpberekening van gewapende grondconstructies bestaat hoofdzakelijk uit twee delen: externe algehele stabiliteitsverificatie en interne stabiliteitsverificatie.

Externe algehele stabiliteitsverificatie

Als we de berekening van een versterkte grondkerende muur als voorbeeld nemen, omvat dit de weerstand tegen horizontale schuifstabiliteit, weerstand tegen diepe schuifstabiliteit en het draagvermogen van de fundering. Verificatie van de kantelweerstand is niet vereist, maar het resulterende krachtuitoefeningspunt op het bodemoppervlak van de muur moet zich binnen het middelste derde deel van het bodemoppervlak bevinden, en de gronddruk op de achterkant van de muur moet worden bepaald volgens de aarddruktheorie van Rankine.

Bepaal het glijdende bezwijkoppervlak om de lengte van het wapeningsmateriaal te bepalen.

Verificatie van interne stabiliteit

Dit omvat de trek- en uittreksterkte- van de wapeningsmaterialen, die afzonderlijk moeten worden berekend voor elke laag wapeningsmaterialen.

• Berekening van de trekstabiliteit

Als de verhouding tussen de toelaatbare treksterkte van het wapeningsmateriaal en de horizontale trekkracht gedragen door elke laag wapeningsmateriaal groter is dan of gelijk is aan 1, wordt aan de eis voldaan; anders moet de wapeningsafstand worden aangepast of moet het wapeningsmateriaal worden vervangen en moet de berekening opnieuw worden berekend. (De toegestane treksterktewaarde van het wapeningsmateriaal is gebaseerd op veldtesten of productgegevens verstrekt door de fabrikant.) – Zie clausule 7.3.5 van de "Technische specificatie voor de toepassing van geokunststoffen" (GB50290-2014) voor details.

• Haal-de stabiliteitsberekening eruit

Als de verhouding tussen de uittrekkracht- van elke laag wapeningsmateriaal en de horizontale trekkracht gedragen door elke laag wapeningsmateriaal groter is dan of gelijk is aan 1,5, wordt aan de eis voldaan; anders moet het wapeningsmateriaal worden verlengd of de hoeveelheid wapening worden vergroot, en moet de berekening opnieuw worden berekend. – Zie clausule 7.3.5 van de "Technische specificatie voor de toepassing van geokunststoffen" (GB50290-2014) voor details.

Lengte van wapeningsmateriaal

De lengte van elke laag versterkingsmateriaal wordt opgeteld volgens het ontwerp.

De lengte van elke laag wapeningsmateriaal=lengte binnen het breukoppervlak + lengte buiten het breukoppervlak (effectieve lengte) + lengte die nodig is voor de uiteinden van het wapeningsmateriaal om de grond te omhullen of de lengte die aansluit op de muur (doorgaans niet minder dan 1,2 m).

Voor een gemakkelijke constructie moet het versterkingsmateriaal (geogrid in dit artikel) over het algemeen een gelijke lengte hebben voor elke laag, van boven tot onder. Als de keermuur hoog is, kunnen verschillende lengtes in secties worden gebruikt.

Marktprijsreferentie voor Geogrids

• Kunststof Geogrid: 1,2-2,0 RMB/㎡
• Glasvezel Geogrid: 1,2-2,0 RMB/㎡
• Polyester ketting-gebreid Geogrid: 1,5-2,5 RMB/㎡
• Staal-Plastic Geogrid: 1,5-3,5 RMB/㎡