Войти
Геотекстиль мешки с песком защищали исторический дом Клиффенде на острове Зильт от штормов, которые разрушили скалы и оставили прямо от барьера из мешков с песком. 
Мешки с песком из геотекстиля могут быть прибл. 20 м длиной, например, те, которые использовались для искусственного рифа в Narrow Neck, Queensland.Geosynthetics - это синтетические продукты, используемые для стабилизации местности. Обычно это полимерные продукты, используемые для решения задач гражданского строительства. Сюда входят восемь основных категорий продукции: геотекстиль, геосетки, геосетки, геомембраны, облицовки из геосинтетической глины, геопена, геоячейка и геокомпозиты. полимерная природа продуктов делает их пригодными для использования в земле, где требуется высокий уровень прочности. Их также можно использовать в открытых приложениях. Геосинтетические материалы доступны в широком диапазоне форм и материалов. Эти продукты имеют широкий спектр применения и в настоящее время используются во многих областях гражданского, геотехнического, транспорта, геоэкологического, гидравлического и частного развития приложения, включая дороги, аэродромы, железные дороги, насыпи, подпорные конструкции, резервуары, каналы, плотины, контроль эрозии, контроль наносов, свалки вкладыши, покрытия полигонов, горнодобывающая промышленность, аквакультура и сельское хозяйство.
Включения разных сортов, смешанные с почвой, были использованы для этого тысячи лет. Они использовались при строительстве проезжей части в римские времена для стабилизации проезжей части и их краев. Эти ранние попытки были сделаны из натуральных волокон, тканей или растительности, смешанных с почвой для улучшения качества дороги, особенно когда дороги строились на неустойчивой почве. Они также использовались для строительства крутых склонов, таких как несколько пирамид в Египте, и стен. Основной проблемой при использовании природных материалов (дерево, хлопок и т. Д.) В подземной среде является биоразложение, которое происходит из микроорганизмов в почве. С появлением полимеров в середине 20 века стал доступен гораздо более стабильный материал. При правильной формулировке срок службы в столетия можно предсказать даже в суровых условиях окружающей среды.
Ранние работы по геосинтетикам (какими мы их знаем сегодня) в 1960-х годах описывали их использование в качестве фильтров в США и в качестве усиления в Европе. Конференция 1977 г. в Париже собрала вместе многих первых производителей и практиков. Международное геосинтетическое общество (IGS), основанное в 1982 году, впоследствии каждые четыре года организовывало всемирную конференцию, и в его многочисленных отделениях проводятся дополнительные конференции. В настоящее время действуют отдельные геосинтетические институты, торговые группы и группы по установлению стандартов. Примерно в двадцати университетах преподаются отдельные курсы по геосинтетике, и почти все они включают предметы в геотехнические, геоэкологические и гидротехнические курсы. Геосинтетические материалы доступны по всему миру, и их деятельность стабильно растет.
Геосинтетические продукты Геотекстиль составляет одну из двух крупнейших групп геосинтетических материалов. Это текстиль, состоящий из синтетических волокон, а не из натуральных, таких как хлопок, шерсть или шелк. Это делает их менее восприимчивыми к биоразложению. Эти синтетические волокна превращаются в гибкие пористые ткани на стандартном ткацком оборудовании или сплетаются между собой случайным образом нетканым способом. Некоторые тоже связаны. Геотекстиль пористый для жидкости, протекающей через их произведенную плоскость, а также в пределах их толщины, но в значительной степени. Было разработано не менее 100 конкретных областей применения геотекстиля; однако ткань всегда выполняет по крайней мере одну из четырех дискретных функций: разделение, укрепление, фильтрацию и / или дренаж.
Геосетки используются для предотвращения скольжения на длинных и крутых склонах во время установки и использования системы ограждения полигонов. Геосетки представляют собой быстрорастущий сегмент геосинтетических материалов. Геосетки представляют собой не тканый, нетканый или трикотажный текстильный материал, а полимеры, сформированные в очень открытую решетчатую конфигурацию, то есть они имеют большие отверстия между отдельными ребрами в поперечном и продольном направлениях. Георешетки (а) растягиваются в одном, двух или трех направлениях для улучшения физических свойств, (б) изготавливаются на ткацком или трикотажном оборудовании стандартными методами текстильного производства, или (в) с помощью лазера или ультразвукового соединения стержней или лент вместе. Есть много конкретных областей применения; однако георешетки функционируют почти исключительно как армирующие материалы.
Геосетки и связанные с ними геокосмические системы, по некоторым данным, составляют еще один специализированный сегмент в области геосинтетики. Они образованы путем непрерывной экструзии параллельных наборов полимерных ребер под острыми углами друг к другу. Когда ребра открыты, относительно большие отверстия формируются в виде сетки. Наиболее распространены два типа: двухплоскостной или трехплоскостной. В качестве альтернативы доступно множество самых разных типов дренажных стержней. Они состоят из полимерных листов с выступами, углублениями или выступами, трехмерных сеток из жестких полимерных волокон в различных конфигурациях и небольших дренажных труб или прокладок внутри геотекстиля. Их конструктивная функция полностью находится в пределах дренажной зоны, где они используются для транспортировки жидкостей или газов всех типов.
Геомембраны представляют собой другую крупнейшую группу геосинтетических материалов, и в долларовом выражении их продажи выше, чем у геотекстиля. Их рост в Соединенных Штатах и Германии был стимулирован правительственными постановлениями, первоначально принятыми в начале 1980-х годов для футеровки свалок твердых отходов. Сами материалы представляют собой относительно тонкие непроницаемые листы полимерного материала, используемые в основном для облицовки и крышек хранилищ жидкостей или твердых веществ. Сюда входят все типы свалок, поверхностных водохранилищ, каналов и других средств локализации. Таким образом, основной функцией всегда является удержание в качестве барьера для жидкости или пара, или того и другого. Тем не менее, диапазон приложений велик, и в дополнение к области защиты окружающей среды быстро растут приложения в геотехнической, транспортной, гидравлической и частной инженерии (например, в аквакультуре, сельском хозяйстве, кучном выщелачивании и т. Д.).
Футеровки из геосинтетической глины, или GCL, представляют собой интересное сочетание полимерных материалов и природных почв. Они представляют собой рулоны изготовленных на заводе тонких слоев бентонитовой глины, зажатые между двумя геотекстилем или прикрепленные к геомембране. Структурная целостность последующего композита достигается иглопробиванием, прошивкой или склеиванием. GCL используются в качестве композитного компонента под геомембраной или сами по себе в геоэкологических и защитных приложениях, а также в транспортных, геотехнических, гидравлических и многих частных приложениях.
Geofoam - это полимерный продукт, созданный путем переработки полистирола в пену, состоящую из множества закрытых ячеек, заполненных воздухом и / или газами. Скелетная природа клеточных стенок напоминает костные структуры из нерасширенного полимерного материала. Получающийся в результате продукт обычно имеет форму больших, но очень легких блоков, которые уложены бок о бок слоями, обеспечивающими легкое заполнение во многих областях применения.
Геоячейки (также известные как системы клеточного удержания) представляют собой трехмерные сотовые ячеистые структуры, которые при заполнении уплотненным грунтом образуют систему удержания. Экструдируемые из полимерных материалов в полосы, сваренные последовательно ультразвуком, полосы расширяются, образуя жесткие (и обычно текстурированные и перфорированные) стенки гибкого трехмерного ячеистого матраса. Наполненный почвой, новый составной объект создается из взаимодействий клетки с почвой. Ограничение ячеек уменьшает боковое движение частиц почвы, тем самым поддерживая уплотнение и формируя жесткий матрас, который распределяет нагрузки по более широкой площади. Геоячейки из современных полимеров, традиционно используемые для защиты склонов и защиты грунта, все чаще используются для долговременной поддержки дорожных и железнодорожных грузов. Гораздо более крупные геоячейки также изготавливаются из жесткого геотекстиля, вшитого в аналогичные, но более крупные элементарные ячейки, которые используются для защиты бункеров и стен.
Устройство геокомпозитного дренажа. Геокомпозитные дренажи часто используются на крутых склонах систем перекрытия полигонов. Геокомпозит состоит из комбинации геотекстиля, георешеток, геосеток и / или геомембран в единице, изготовленной на заводе. Кроме того, любой из этих четырех материалов можно комбинировать с другим синтетическим материалом (например, деформированными пластиковыми листами или стальными тросами) или даже с почвой. Например, геосетка или геокосмический материал с геотекстилем на обеих поверхностях и GCL, состоящий из сэндвича геотекстиль / бентонит / геотекстиль, являются геокомпозитами. В этой конкретной категории представлены лучшие творческие усилия инженера и производителя. Сферы применения многочисленны и постоянно растут. Основные функции включают в себя весь спектр функций, перечисленных для геосинтетических материалов, о которых говорилось ранее: разделение, укрепление, фильтрация, дренаж и локализация.
| Регион | 2007 | 2012 | 2017 |
|---|---|---|---|
| Северная Америка | 923 | 965 | 1300 |
| Западная Европа | 668 | 615 | 725 |
| Азия / Тихоокеанский регион | 723 | 1200 | 2330 |
| Центральная и Южная Америка | 124 | 160 | 220 |
| Восточная Европа | 248 | 305 | 405 |
| Африка / Ближний Восток | 115 | 155 | 220 |
| Итого | 2801 | 3400 | 5200 |
| Тип | Сумма. (млн м²) | Цена. (USD/m²) | Продажи. (млн долларов США) |
|---|---|---|---|
| Геотекстиль | 1400 | 0,75 | 1050 |
| Геосетки | 250 | 2.50 | 625 |
| Геонцы | 75 | 2.00 | 150 |
| Геомембраны | 300 | 6,00 | 1800 |
| Футеровка из геосинтетической глины | 100 | 6,50 | 650 |
| Геопена | 5 | 75,00 | 375 |
| Геокомпозиты | 100 | 4,00 | 400 |
| Всего | 2230 | 5050 |
Сопоставление только что описанных различных типов геосинтетических материалов с основной функцией, которую призван выполнять материал, позволяет создать организационную матрицу для геосинтетических материалов; см. таблицу ниже. По сути, эта матрица является «оценочной картой» для понимания всего геосинтетического поля и методологии, связанной с его проектированием. В таблице показана основная функция, которую может выполнять каждый геосинтетический материал. Обратите внимание, что это первичные функции, и во многих случаях (если не в большинстве) есть вторичные функции, а также, возможно, и третичные. Например, геотекстиль, помещенный на мягкий грунт, обычно проектируется на основе его армирующей способности, но разделение и фильтрация, безусловно, могут быть второстепенными и третьими соображениями. В качестве другого примера, очевидно, что геомембрана используется из-за ее способности удерживать, но разделение всегда будет второстепенной функцией. Наибольшее разнообразие с точки зрения производства и материалов представляет категория геокомпозитов. Основная функция будет полностью зависеть от того, что на самом деле создается, производится и устанавливается.
| Тип геосинтетических материалов (GS) | Разделение | Армирование | Фильтрация | Дренаж | Защитная оболочка |
|---|---|---|---|---|---|
| 2.1 Геотекстиль (GT) | X | X | X | X | |
| 2.2 Геосетка (GG) | X | ||||
| 2.3 Геосетка (GN) или геокосмический слой (GR) | X | ||||
| 2.4 Геомембрана (GM) | X | ||||
| 2.5 Футеровка из геосинтетической глины (GCL) | X | ||||
| 2.6 Geofoam (GF) | X | ||||
| 2.7 Geocells (GL) | X | X | |||
| 2.8 Geocomposite (GC) | X | X | X | X | X |
Геосинтетические материалы обычно разрабатываются для конкретного применения с учетом основной функции, которая может быть предоставлена. Как видно из сопроводительной таблицы, дано пять основных функций, но некоторые группы предлагают даже больше.
Разделение - это размещение гибкого геосинтетического материала, такого как пористый геотекстиль, между разнородными материалами для обеспечения целостности и функционирования обоих материалов могут оставаться неизменными или даже улучшаться. Дороги с твердым покрытием, дороги без покрытия и железнодорожные базы являются обычными применениями. Также к этой категории относится использование толстого нетканого геотекстиля для амортизации и защиты геомембран. Кроме того, для большинства применений геопены и геоячеек разделение является основной функцией.
Армирование - это синергетическое улучшение общей прочности системы, создаваемое введением геотекстиля, георешетки или геоячейки (все они хороши на растяжение) в грунт (который хорош на сжатие, но плох на растяжение) или другой разобщенный и разделенный материал. Эта функция применяется в механически стабилизированных и удерживаемых земляных стенах и крутых откосах грунта; их можно комбинировать с кладкой для создания вертикальных подпорных стен. Также подразумевается применение базального армирования на мягких грунтах и глубоких основаниях для насыпей и тяжелых поверхностных нагрузок. В отличие от геотекстиля, жесткие полимерные георешетки и геоячейки не нужно удерживать в напряжении для усиления почвы. Жесткая двумерная георешетка и трехмерные геоячейки сцепляются с частицами заполнителя, и механизм усиления является одним из механизмов удержания заполнителя. Полученный механически стабилизированный слой заполнителя демонстрирует улучшенные несущие свойства. Жесткие полимерные георешетки с очень открытыми отверстиями, в дополнение к трехмерным геоячейкам, изготовленным из различных полимеров, также все чаще используются для грунтовых и мощеных дорог, грузовых платформ и железнодорожного балласта, где улучшенные несущие характеристики значительно снижают требования к высокому качеству импортных товаров. заполнение заполнителем, таким образом уменьшая углеродный след конструкции.
Фильтрация представляет собой равновесное взаимодействие грунта и геотекстиля, которое обеспечивает адекватный поток жидкости без потери почвы через плоскость геотекстиля в течение срока службы, совместимого с рассматриваемым применением. Области применения фильтрации - это дренажные системы магистралей, дренаж подпорных стен, системы сбора сточных вод сточных вод, как противоиловые заграждения и завесы, а также в качестве гибких форм для пакетов, трубок и контейнеров.
Дренаж - это уравновешенная почва-геосинтетическая система, которая обеспечивает адекватный поток жидкости без потери почвы в плоскости геосинтеза в течение срока службы, совместимого с рассматриваемым применением. Geopipe выделяет эту функцию, а также геосетки, геокомпозиты и очень толстый геотекстиль. Применения дренажа для этих различных геосинтетических материалов включают подпорные стены, спортивные площадки, плотины, каналы, резервуары и разрывы капилляров. Также следует отметить, что листовые, краевые и фитильные дренажные каналы представляют собой геокомпозиты, используемые для различных ситуаций дренажа почвы и горных пород.
Сдерживание включает геомембраны, геосинтетические глиняные вкладыши или некоторые геокомпозиты, которые функционируют как жидкость или газовые преграды. В лайнерах и покрытиях свалок критически важны эти геосинтетические материалы. Все гидравлические приложения (туннели, плотины, каналы, водохранилища и плавающие покрытия) также используют эти геосинтетические материалы.
 | На Wikimedia Commons есть материалы, связанные с Geosynthetics. |
