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Geosintéticos y sus aplicaciones, ¡siempre hay uno que no conoces! (Parte 2)

Refuerzo

Materiales de refuerzo habituales: geomallas, geotextiles y cintas georeforzadas, etc.
Hay dos tipos principales de refuerzo en la ingeniería de carreteras:
①La estabilidad del terraplén es insuficiente. Para mejorar la estabilidad del terraplén y controlar el asentamiento del terraplén, se utilizan geosintéticos para el refuerzo del terraplén;
②Para reducir el asentamiento desigual entre la subrasante y la estructura, la subrasante en la parte posterior de la plataforma se refuerza con geosintéticos.


(1) Mecanismo de refuerzo

El material se coloca en el suelo según sea necesario, y el movimiento lateral del suelo está restringido por la fricción interfacial entre el material y el suelo circundante, de modo que aumenta el módulo del suelo y se mejora la integridad para aumentar la capacidad de carga. del suelo Ingeniería de suelo reforzado: en la actualidad, el suelo reforzado se ha utilizado ampliamente en cimientos de suelo blando para fortalecer muros de contención de edificios, construcción de pendientes pronunciadas, cimientos de cimientos poco profundos, estribos de puentes, muros de contención de suelo reforzados para la prevención de grietas en carreteras, etc.
La mayoría de ellos se basan en la interacción de los dos materiales en la interfaz entre el refuerzo y el suelo. La opinión popular (en torno a la fricción):
①El refuerzo agrega una fuerza de fricción para evitar la deformación lateral en el suelo;
② El refuerzo aumenta la cohesión del suelo;
Nuevo punto de vista:
Teoría de la membrana de tensión
Cambio de campo de tensión y campo de desplazamiento
Teoría de la banda de influencia indirecta
efecto de base profunda

(2) Propiedades del material de refuerzo

Resistencia a la tracción y relación tensión-deformación (alargamiento) de las barras
Rigidez a la tracción de las barras (deslizamiento y relajación de tensiones)
Rugosidad del refuerzo y desempeño oclusal con tierra (resistencia al desgaste)
Resistencia a la temperatura, envejecimiento y durabilidad de las barras
El modo de falla del refuerzo: fractura, extracción, deformación por tracción excesiva

Muro de contención de módulo de suelo reforzado
Muro de contención de módulo de suelo reforzado
Pilar de suelo reforzado (talud verde prefabricado con mampostería de mortero)
Pilar de suelo reforzado (talud verde prefabricado con mampostería de mortero)
Tratamiento de refuerzo de la interfaz de relleno y corte (control de asentamiento irregular)
Tratamiento de refuerzo de la interfaz de relleno y corte (control de asentamiento irregular)
Refuerzo de cimientos de suelos blandos (aumentar la capacidad de carga, controlar asentamientos irregulares)
Refuerzo de cimientos de suelos blandos (aumentar la capacidad de carga, controlar asentamientos irregulares)


Filtración y drenaje

Filtración: evitar la pérdida masiva de partículas de suelo durante el proceso de drenaje de estructuras geotécnicas;

Drenaje: Drene el exceso de agua para mantener la estabilidad del suelo;

La filtración y el drenaje a menudo se requieren al mismo tiempo para mejorar la resistencia del suelo al daño por infiltración.

(1) Mecanismo de filtración de geotextiles


Cuando el agua en el suelo fluye a través del geotextil, el agua puede pasar sin problemas, pero las partículas del suelo están bloqueadas. Este fenómeno se denomina filtración o filtración inversa.

Diagrama de filtración de geotextil
Diagrama de filtración de geotextil

Los principales factores que afectan el diseño del filtro geotextil:

①Tipos y características de los geotextiles;

②La naturaleza y el estado del suelo protegido (suelo estable interno y suelo inestable interno, suelo cohesivo y suelo arenoso)

③ características del flujo de agua (flujo dinámico y flujo estático, flujo unidireccional y flujo bidireccional);

④La calidad de construcción del geotextil y la superficie de contacto de la capa de suelo;

⑤Otras condiciones externas (como el material de drenaje aguas abajo de la capa de filtro inverso)

(2) Drenaje

Drenaje, la capacidad de un material para permitir que el agua drene a lo largo de su interior. Se utiliza como alternativa al material de drenaje tradicional arena y grava. Los geotextiles no tejidos, los materiales de drenaje compuestos, las tuberías de drenaje y el drenaje de plástico tienen esta característica.

Materiales de drenaje de uso común: geotextil no tejido, tuberías de drenaje de plástico, cinturones de drenaje de plástico, georedes, cinturones de drenaje capilar, tuberías de drenaje flexibles, dragones de drenaje rápido, etc.

La siguiente figura muestra el uso de geotextil no tejido o material de drenaje compuesto en la parte posterior del muro de contención para drenar el agua subterránea hacia la tubería de drenaje y luego drenarla por la tubería de drenaje.

Diagrama de drenaje del muro de contención

Establecer propósito:

(1) Acelerar el drenaje y la consolidación del suelo y mejorar el rendimiento del suelo;

(2) Conducir el agua de filtración en el suelo y reducir la presión de filtración;

(3) Reducir la línea de infiltración en el suelo y aumentar la estabilidad del suelo.

(3) Separación

Separación, la función de separar dos materiales diferentes para que no se mezclen.

Por ejemplo: separar la piedra triturada debajo de las vías del tren del suelo de grano fino de los cimientos. Los materiales utilizados para el aislamiento suelen ser geotextiles o geomembranas. La integridad y estabilidad de los medios y la estructura se mantienen a través del aislamiento.

Comparison of foundation with or without isolation layer

(4) impermeable

Impermeabilización, el uso de materiales para bloquear el cuerpo líquido (agua) o evitar su pérdida I LI .,. role. Los materiales antifiltración comúnmente utilizados son las membranas geocompuestas.

Protección de la subrasante

La protección, la protección de la subrasante incluye principalmente la protección de taludes y la protección contra la socavación, utilizando materiales adecuados para proteger la roca y el suelo de los daños causados por las influencias ambientales, como colocar geotextiles en los taludes de las presas para resistir la socavación del agua; Para anticongelante de suelos y ecologización de paisajes, etc.
Los materiales de protección comúnmente utilizados incluyen geotextiles, geotubos, georedes y geomate tridimensional.

(1) Protección de taludes

Proteja la superficie de la pendiente de la subrasante de la erosión de la lluvia, disminuya la influencia de la diferencia de temperatura y el cambio de humedad, evite y retrase el proceso de evolución de la erosión, el aplastamiento y la denudación de la roca blanda y la superficie del suelo, y asegure la estabilidad general de la subrasante.
Césped de malla elástica de pendiente de suelo de uso común, tela de semilla de hierba fija, siembra fija de rejilla; geored de pendiente de roca, geomalla, etc.

césped de malla elástica
césped de malla elástica
geomate tridimensional
geomate tridimensional
Rejilla de protección de taludes de siembra fija
Rejilla de protección de taludes de siembra fija

(2) efecto anti-desgaste

Evite la erosión, el abofeteo y la elutriación de la subrasante por el flujo de agua, o evite la pérdida de relleno de grano fino en la subrasante cuando el nivel del agua cae repentinamente.

Sumidero suave de geotextil de uso común, bolsa de geomembrana, etc.

Protección de taludes de hundimiento suave con geotextil: una estructura de protección de taludes con roca u hormigón prefabricado como carga sobre el geotextil.

Es adecuado para la ingeniería subacuática y la superficie del suelo del lecho del río y la pendiente del banco donde se espera socavación.

Bolsa de geomembrana para protección de taludes: La bolsa de geomembrana es una bolsa de tela de doble capa llena de concreto fluido o mortero de cemento o concreto diluido, que forma una losa endurecida de alta resistencia y alta rigidez después de la solidificación. Es adecuado para la protección de socavación de la subrasante y taludes frente al agua en áreas de lodo, estanques y lagos pequeños.

(4) Prevención de grietas en el pavimento

Inhibir la expansión hacia arriba de las grietas causadas por la contracción de la base semirrígida, reducir la formación de surcos en el pavimento asfáltico, prevenir y retrasar las grietas de reflexión de la capa asfáltica colocada sobre el viejo pavimento de hormigón de cemento, y mejorar la base y el subsuelo. base en el pavimento asfáltico de base semirrígida. vida fatigada.
Los principales materiales geosintéticos utilizados para la prevención y control de fisuras en pavimentos son: malla de fibra de vidrio, geotextil, etc.

Tratamiento superficial de pavimento asfáltico antiguo
Tratamiento superficial de pavimento asfáltico antiguo
Sitio de construcción
Sitio de construcción

En general, la tecnología de refuerzo de los geosintéticos se ha desarrollado rápidamente y se ha utilizado ampliamente en la práctica de la ingeniería.

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