สิ่งทอทางธรณีวิทยาในการก่อสร้างถนน

แนะนำผลิตภัณฑ์:

สิ่งทอทางธรณีเทคนิคในการก่อสร้างถนนเป็นวัสดุทางธรณีเทคนิคชนิดใหม่ที่ทำจากเส้นใยสังเคราะห์ (เช่น โพลีเอสเตอร์ โพลีโพรพิลีน ไนลอน ฯลฯ) หรือเส้นใยธรรมชาติ (เช่น ฝ้าย ป่าน ฯลฯ ซึ่งปัจจุบันใช้กันน้อยลง) เป็นวัตถุดิบ เป็นวัสดุผสมทางธรณีเทคนิคที่สามารถซึมผ่านได้ ผลิตผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การเจาะด้วยเข็ม การทอ และการยึดติดด้วยความร้อน สิ่งทอทางธรณีเทคนิคมีบทบาทเป็น "สิ่งทอทางวิศวกรรม" ในสาขาต่างๆ เช่น วิศวกรรมธรณีเทคนิค การอนุรักษ์น้ำ และการขนส่ง หน้าที่หลักของสิ่งทอทางธรณีเทคนิคคือการแก้ปัญหาต่างๆ เช่น การกรองดิน การระบายน้ำ การแยกตัว และการเสริมแรง รวมถึงเพิ่มเสถียรภาพและความทนทานทางวิศวกรรม

คำจำกัดความหลัก

แก่นแท้ของผ้าใยสังเคราะห์คือผลิตภัณฑ์เส้นใยโพลีเมอร์ที่มีคุณสมบัติซึมผ่านได้ ซึ่งต้องมีคุณสมบัติหลัก 2 ประการ:

1. คุณสมบัติของวัสดุ:เส้นใยสังเคราะห์เป็นวัตถุดิบหลัก (คิดเป็นมากกว่า 90%) ส่วนเส้นใยธรรมชาติใช้เฉพาะสำหรับโครงการชั่วคราวหรือโครงการที่มีความต้องการต่ำเท่านั้น เนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อนและทนต่อการเสื่อมสภาพต่ำ

2. คุณลักษณะการทำงาน:จะต้องมีความสามารถในการซึมผ่านของน้ำได้ (ต่างจากวัสดุที่ไม่สามารถซึมผ่านได้ เช่น แผ่นกันซึม) และต้องปรับให้เข้ากับข้อกำหนดทางวิศวกรรมในเรื่องความแข็งแรง ความแม่นยำในการกรอง ความทนทานต่อสภาพอากาศ เป็นต้น

3. สถานการณ์การใช้งาน:ใช้เฉพาะในสาขาที่เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมธรณีเทคนิค (เช่น ฐานถนน เขื่อน หลุมฝังกลบ ฯลฯ) โดยมีการใช้งานและมาตรฐานประสิทธิภาพที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากสิ่งทอทั่วไป (เช่น เสื้อผ้า ผ้าสำหรับตกแต่งบ้าน)

คุณสมบัติหลัก

การออกแบบประสิทธิภาพของวัสดุใยสังเคราะห์นั้นขึ้นอยู่กับข้อกำหนดทางวิศวกรรมโดยสมบูรณ์ และคุณสมบัติหลักๆ ของวัสดุสามารถสรุปได้ดังนี้ "ความทนทาน 5 ประการ และความสามารถในการซึมผ่าน 1 ประการ + การปรับตัวตามการใช้งาน"

1. คุณสมบัติทางกายภาพและทางกลที่ยอดเยี่ยม

ความแข็งแรงสูง: ความแข็งแรงแรงดึงของเส้นใยสังเคราะห์ (เช่น โพลีเอสเตอร์) สามารถเข้าถึง 20-50kN/m ซึ่งสามารถทนต่อแรงดึงที่เกิดจากการเสียรูปของดินและหลีกเลี่ยงการแตกร้าวทางวิศวกรรม

ความต้านทานการฉีกขาด/ความต้านทานการเจาะ: ความแข็งแรงความต้านทานการฉีกขาดของผ้าใยสังเคราะห์แบบทอจะสูงกว่าผ้าที่เจาะด้วยเข็มอย่างมาก ซึ่งสามารถต้านทานการเจาะของวัตถุมีคม เช่น หินและรากไม้ และปกป้องโครงสร้างทางวิศวกรรมได้

มีเสถียรภาพมิติที่ดี: อัตราการหดตัวเนื่องจากความร้อนต่ำ (โดยปกติ <3%) ไม่เสียรูปง่ายในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและต่ำ (-40 ℃ ~ 80 ℃) เหมาะสำหรับงานวิศวกรรมในภูมิภาคที่มีภูมิอากาศต่างกัน

2. ทนทานต่อการกัดเซาะของสิ่งแวดล้อม

ความต้านทานการกัดกร่อนทางเคมี: มีความทนทานต่อกรดและเบส (เช่น สารที่มีฤทธิ์เป็นกรดในดินและส่วนประกอบที่มีฤทธิ์เป็นด่างในน้ำเสีย) เกลือ (เช่น เกลือของน้ำทะเลในพื้นที่ชายฝั่ง) ได้ดี และจะไม่สลายตัวเนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมี

ป้องกันความเสียหายทางชีวภาพ: ไม่สลายตัวโดยจุลินทรีย์ (เช่น แบคทีเรียและเชื้อรา) ไม่ดึงดูดแมลงและหนูให้กัด จึงหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อวัสดุจากกิจกรรมทางชีวภาพ

ป้องกันการเกิดริ้วรอย: หลังจากเติมสารป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) แล้ว ก็สามารถตากแดดได้เป็นเวลานานโดยไม่เกิดริ้วรอยหรือเปราะบาง และมีอายุการใช้งานยาวนานถึง 10-50 ปี (ปรับตามระดับวิศวกรรม)

3. การซึมผ่านและการกรองที่ควบคุมได้

ความสามารถในการซึมผ่าน: โดยทั่วไปความพรุนจะอยู่ที่ 60% -90% และค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่าน (ค่า k) อยู่ระหว่าง 10 ⁻³ -10 ⁻¹ cm/s สามารถปรับได้ตามข้อกำหนดทางวิศวกรรม (เช่น ความเร็วในการระบายน้ำและข้อกำหนดการกักเก็บน้ำ) ซึ่งสามารถระบายน้ำส่วนเกินออกได้อย่างรวดเร็วและหลีกเลี่ยงการสูญเสียดิน

การกรอง: การควบคุมขนาดรูพรุน (ปกติ 0.05-0.5 มม.) ช่วยให้ "ให้น้ำผ่านได้และป้องกันการสูญเสียอนุภาคของดิน" ได้ ตัวอย่างเช่น ในชั้นป้องกันการซึมของเขื่อน จะสามารถกรองตะกอนในชั้นซึมและป้องกัน "ท่อ" (ดินถูกระบายน้ำ) เข้าไปในเขื่อนได้

4. ความสะดวกในการก่อสร้างสูง

น้ำหนักเบา: มวลต่อหน่วยโดยทั่วไปอยู่ที่ 100-600 กรัม/ตารางเมตร และความยาวต่อม้วนอาจสูงถึง 50-100 เมตร เคลื่อนย้ายและปูได้ง่ายโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์หนัก

ง่ายต่อการต่อ: สามารถต่อได้โดยใช้วิธีต่างๆ เช่น การเชื่อมด้วยความร้อน การเย็บ และการติดกาว โดยมีความแข็งแรงในการต่อมากกว่า 80% ของวัสดุฐาน หลีกเลี่ยงการรั่วไหลของน้ำหรือการแตกหักที่จุดต่อ

ความสามารถในการปรับตัวที่แข็งแกร่ง: เนื้อสัมผัสที่อ่อนนุ่ม สามารถเข้ากับพื้นผิวดินที่ไม่สม่ำเสมอได้ (เช่น ฐานถนนที่เป็นคลื่น ทางลาดที่โค้ง) โดยไม่จำเป็นต้องตัดที่ซับซ้อน

5. ประหยัดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ควบคุมต้นทุนได้: เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุแบบดั้งเดิม เช่น ชั้นกรองทรายและกรวด และชั้นป้องกันการซึมผ่านของคอนกรีต สิ่งทอทางธรณีวิทยาจะมีต้นทุนวัสดุและการก่อสร้างที่ต่ำกว่า และสามารถลดปริมาณงานดินในโครงการได้ (เช่น การแทนที่ทรายและกรวดบางส่วนด้วยสิ่งทอทางธรณีวิทยาและลดความสูงของฐานถนน)

เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและสามารถรีไซเคิลได้: สิ่งทอทางธรณีวิทยาบางชนิด (เช่น สิ่งทอทางธรณีวิทยาโพลีโพรพีลีน) สามารถรีไซเคิลและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ โดยปล่อยมลพิษน้อยที่สุดในระหว่างกระบวนการผลิต สอดคล้องกับแนวคิดของวิศวกรรมสีเขียว

พารามิเตอร์ผลิตภัณฑ์:

การใช้งานผลิตภัณฑ์:

1. วิศวกรรมการอนุรักษ์น้ำและพลังงานน้ำ

เขื่อน/อ่างเก็บน้ำ : วางชั้นคอมโพสิต "แผ่นใยสังเคราะห์ + แผ่นใยสังเคราะห์" บนความลาดชันด้านต้นน้ำของเขื่อนเพื่อป้องกันการรั่วซึมของน้ำ วางแผ่นใยสังเคราะห์ที่เจาะด้วยเข็มบนความลาดชันด้านน้ำนิ่งเพื่อกรองตะกอนในจุดรั่วซึมและหลีกเลี่ยงไม่ให้ท่อน้ำล้น

การจัดการแม่น้ำ: การวางสิ่งทอทางลาดแม่น้ำ การเสริมความแข็งแรงของดิน และปกป้องความลาดชันจากการกัดเซาะของน้ำ ขณะเดียวกันก็ให้น้ำแม่น้ำซึมผ่านได้ และรักษาสมดุลของระบบนิเวศแม่น้ำ

โรงบำบัดน้ำเสีย: มีการปูแผ่นใยสังเคราะห์แบบผสมไว้ที่ด้านล่างของถังตกตะกอนและถังบำบัดน้ำซึมเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำเสียซึมลงใต้ดินและทำให้ดินและน้ำใต้ดินปนเปื้อน ขณะเดียวกันก็กรองสิ่งสกปรกในตะกอน

2. วิศวกรรมขนส่ง 

ฐานรองทางหลวง/ทางรถไฟ: วางผ้าใยสังเคราะห์แบบทอที่ด้านล่างของฐานรอง (ระหว่างฐานรองและดินฐานราก) เพื่อแยกประเภทดินต่างๆ (เช่น ป้องกันการปะปนของดินที่ถมฐานและดินอ่อนฐานราก); เสริมความแข็งแรงให้กับพื้นถนนพร้อมกันเพื่อลดการทรุดตัวของพื้นถนนที่เกิดจากน้ำหนักบรรทุกของยานพาหนะ; วางผ้าใยสังเคราะห์บนทางลาดของพื้นถนน ระบายและป้องกันไม่ให้น้ำฝนชะล้างทางลาด;

รันเวย์สนามบิน: แผ่นใยสังเคราะห์ชนิดมีกาวร้อนวางอยู่ระหว่างชั้นฐานและชั้นผิวของรันเวย์เพื่อกรองความชื้นในชั้นฐานและป้องกันไม่ให้ความชื้นกักเก็บจนทำให้รันเวย์แตกร้าว

วิศวกรรมอุโมงค์: วางแผ่นใยสังเคราะห์เจาะเข็มระหว่างผนังอุโมงค์ (ผนังคอนกรีต) และหินโดยรอบเพื่อเป็น "ชั้นระบายน้ำ" เพื่อระบายน้ำที่รั่วจากหินโดยรอบและป้องกันไม่ให้ผนังอุโมงค์เสียหายจากแรงดันน้ำ

3. การก่อสร้างและวิศวกรรมเทศบาล

การสร้างฐานราก: ในการบำบัดฐานรากดินอ่อน จะมีการปูผ้าใยสังเคราะห์และผสมกับชั้นรองรับทรายและกรวดเพื่อสร้าง "ระบบการรวมตัวเพื่อการระบายน้ำ" ซึ่งจะช่วยเร่งการทรุดตัวและความเสถียรของดินฐานราก

พื้นที่ฝังกลบขยะ: ติดตั้งชั้นป้องกันการซึมผ่านแบบผสมของ "แผ่นใยสังเคราะห์ + แผ่นใยสังเคราะห์" ที่ด้านล่างและรอบๆ พื้นที่ฝังกลบขยะ เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำซึมลงสู่พื้นดิน วางแผ่นใยสังเคราะห์ไว้ด้านบนของพื้นที่ฝังกลบขยะเพื่อแยกขยะออกจากดินที่ปกคลุม ขณะเดียวกันก็กรองน้ำฝนเพื่อป้องกันการสูญเสียดินที่ปกคลุม

การเพิ่มพื้นที่สีเขียวให้กับภูมิทัศน์: วางแผ่นใยสังเคราะห์ที่ด้านล่างของทะเลสาบเทียมและสระน้ำภูมิทัศน์เพื่อป้องกันไม่ให้ดินซึมเข้าไปในน้ำและทำให้เกิดความขุ่นในน้ำ วางแผ่นใยสังเคราะห์ใต้สนามหญ้าเพื่อแยกดินออกจากชั้นระบายน้ำที่เป็นทรายและกรวด และป้องกันไม่ให้ดินปิดกั้นช่องระบายน้ำ

4. วิศวกรรมเหมืองแร่และสิ่งแวดล้อม 

บ่อเก็บกากแร่: วางผ้าใยสังเคราะห์บนตัวเขื่อนและก้นบ่อเก็บกากแร่เพื่อกรองตะกอนในน้ำกากแร่และป้องกันไม่ให้ตัวเขื่อนพลุ่งพล่าน แยกหางแร่ออกจากดินโดยรอบพร้อมกันเพื่อหลีกเลี่ยงมลพิษจากโลหะหนัก

การฟื้นฟูดิน: การปูแผ่นใยสังเคราะห์แบบผสมในพื้นที่ดินที่ปนเปื้อนเพื่อเป็น "ชั้นกั้น" เพื่อป้องกันไม่ให้สารมลพิษ (เช่น โลหะหนักและอินทรียวัตถุ) แพร่กระจายไปยังดินและน้ำใต้ดินโดยรอบ

วิศวกรรมเกษตร: การปูแผ่นใยสังเคราะห์ที่ก้นร่องน้ำชลประทานในพื้นที่เกษตรกรรมเพื่อลดการรั่วไหลของร่องน้ำและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรน้ำ การปูแผ่นใยสังเคราะห์ที่ฐานของเรือนกระจกเพื่อแยกดินและทราย และป้องกันการอัดตัวของดิน

กล่าวโดยสรุป ใยสังเคราะห์ (geotextile) ในฐานะวัสดุอเนกประสงค์ในงานวิศวกรรมธรณีเทคนิค ได้กลายเป็นองค์ประกอบสำคัญที่ขาดไม่ได้ในงานก่อสร้างวิศวกรรมสมัยใหม่ ประสิทธิภาพและรูปแบบการใช้งานของใยสังเคราะห์ยังคงขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ซึ่งถือเป็นปัจจัยสำคัญที่สนับสนุนความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และการปกป้องสิ่งแวดล้อมในงานวิศวกรรม