Реферат для аспирантуры на тему Применение геосинтетических материалов в дорожном строительстве

Содержание:

Введение. 2

1.
Геосинтетический материал и его классификация. 3

2.
Зарубежный опыт использования геосинтетических материалов в строительстве
автодорог. 10

Заключение. 20

Список
использованной литературы.. 22

Введение:

Геосинтетические материалы,
изготовленные из искусственных полимеров, а также их применение были впервые
разработаны и широко распространены в промышленно развитых странах. То же самое
относится и к некоторым изделиям из натуральных волокон, которые первоначально
производились для совершенно иных целей.

Хотя мировое ежегодное
потребление геосинтетических материалов постоянно растет, потребление природных
геотекстилей неуклонно сокращается. Можно остановить это нисходящее скольжение
и получить законную долю природного геотекстиля в геосинтетике рынок, при
условии, что проблемы с аспектом биоразлагаемости натуральных волокон будут
преодолены, и различные подходящие геоинженерные материалы будут разработаны из
натуральных волокон с учетом свойств сырья, функциональных требований
приложений и желаемой долговечности отдельных функций, специфичных для каждого
приложения.

Поскольку сырье выращивается в
больших количествах в некоторых странах и эти страны изобилуют соответствующими
геотехническими проблемами, их агентства-потребители должны играть активную
роль в использовании подходящего геотекстиля, изготовленного из смесей
натуральных волокон и синтетических материалов, особенно на дорогах, водных
путях и землеустройстве.

Соответствующие
научно-исследовательские организации должны принять целостный подход и
разработать подходящие геотекстили, изготовленные из смесей этих волокон,
следуя методам, изложенным в этой главе. Это было бы выгодно не только для
будущего природного геотекстиля, но и для экономики страны.

Заключение:

В зарубежной строительной
практике термин геоматериалы был введен в практику в 90-е годы ХХ века, как тер
м, заменивший определение геотекстиля. Геотекстиль был первым представителем
технического текстиля и фабричных ИС, которые начали может использоваться в
строительстве и, в частности, в геотехнике.

Более 40 лет развития
геотекстильной промышленности, направленной на разработку новых виды
материалов, а также внедрение новых технологий производства пластмассовые
изделия (экструдирование, различные виды проката США, лазерная сварка и др.)
привели к тому, что появление новых типов геотекстиля, сопутствующих товаров из
геотекстиля, геомембран и геокомпозиционный материал это обстоятельство
обусловило необходимость идентификации этих материалов в самостоятельная группа
строительных материалов-геосинтетические материалы.

Этот Тер М объединяет широкую
группу материалов, которые используются в геотехнике в контакте с грунт или
другие строительные материалы. Геоматериалы используются в строительстве экологических
объектов объекты-полигоны, сточные воды, шламы, нефтехранилища, широко
используются в гидротехнических сооружениях., дорожное и подземное
строительство, а также стабилизация эрозионных процессов почв и грунтов. почвы
и восстановление урбанизированных территорий. В связи с тем, что
геосинтетические материалы являются изготовленные из полимеров, они обладают
высокой прочностью и устойчивостью к агрессивным воздействиям — химические,
биологические, термические и т. д. В зависимости от условий эксплуатации
изготавливается материал полимера, который близко соответствует требованиям.
Геосинтетические материалы заменили природные минеральные материалы, ресурс
которых не безграничен, их использование делает возможным снизить транспортные
расходы и трудоемкость. Применение геоматериалов позволяет: обеспечить
гарантированное качество инженерных решений.

В доступных литературных
источниках представлены данные о величине E до 16, что указывает на возможность
достижения значительного увеличения срока службы дорожного покрытия в
результате применения геосинтетиков в качестве армирующего или разделяющего
элемента. Полевые наблюдения и результаты исследований подтверждают улучшение
эксплуатационных качеств дорожного покрытия в результате применения
геосинтетиков. 

По исследованиям, дополнительному
увеличению прочности откосов, в том числе и дорожного полотна, способствует
покрытие участков, подверженных зарастанию, геосинтетическими материалами.

Согласно, при армировании откосов
в насыпях, угол крутизны может быть увеличен до 70°. Помимо этого,
сопротивление силам внутренней деформации грунта возрастает настолько, что в
некоторых исследованиях утверждается, что подобный склон способен выдержать
землетрясения 8-9 баллов.

Фрагмент текста работы:

1. Геосинтетический материал и
его классификация

Геосинтетический материал — это
плоский продукт, изготовленный из полимерного материала, который используется с
почвой, породой, землей или другим геотехническим материалом в качестве
неотъемлемой части проекта гражданского строительства, структуры или системы.

Геосинтетический материал может
быть классифицирован как геотекстиль, георешетка, геомембрана или геокомпозит
(например, геотекстиль-геонеты, геотекстиль-георешетки,
геотекстиль-геомембраны, геомембрана-геонеты, геотекстиль-полимерные сердечники
или трехмерные полимерные ячеистые структуры). Геотекстиль-это проницаемые
синтетические материалы, изготовленные из текстильных материалов, таких как
полипропилен, полиэтилен или полиэстер. Кроме того, на основе их приготовления
геотекстиль может быть тканым, нетканым или вязаным, как показано на рисунке 1.
Помимо этих традиционных форм тканых и нетканых геотекстилей, существует
множество форм геотекстиля, которые появились на рынке за последние несколько
лет, как показано на рисунке 2. Геотекстиль широко используется в дорожном
строительстве и железнодорожных работах (для разделения, фильтрации, дренажа и
укрепления грунта); для борьбы с эрозией в речных каналах и прибрежных работах;
в качестве фильтрующей среды для дренажа в земляных дамбах, за подпорными
стенками и в глубоких дренажных траншеях; в строительстве спортивных площадок;
а также для борьбы с грязью в сельском хозяйстве [2].

Рисунок 1. Тканые, нетканые и трикотажные геотекстили

Рисунок 2. Различные формы
геотекстильных материалов

Георешетки в основном
используются для армирования, и они термосвариваются из полос материала (таких
как полиэстер, полиэтилен или полипропилен) или производятся путем пробивки
регулярного рисунка отверстий в листах материала, которые затем растягиваются в
сетку. По мере того как заполнение помещается на георешетки, конструкция сетки
фиксирует почву на месте, обеспечивая различные уровни стабильности в
зависимости от типа используемой георешетки. Георешетка может быть одноосной
или двухосной, как показано на рисунке 3, в зависимости от их прочности на
растяжение в различных направлениях. Одноосная георешетка обладает высокой
прочностью на растяжение в одном направлении и полезна для усиления подпорных
стен, крутых откосов и дорожных насыпей, а также для ремонта оползней [4]. С
другой стороны, двухосная георешетка имеет одинаковую прочность на растяжение в
обоих направлениях и полезна для стабилизации дорожного полотна. Он
распределяет нагрузки по большей площади, уменьшая отказы от перекачки и сдвига
при максимальном увеличении несущей способности подградусов.

Рисунок 3. Одноосные и двухосные
георешетки

Геомембраны — это очень
низкопроницаемые геосинтетические материалы, изготовленные из относительно
тонких непрерывных полимерных листов (хлорсульфированный полиэтилен (CSPE),
полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилен очень низкой плотности (VLDPE),
поливинилхлорид (ПВХ) и др.), но они также могут быть изготовлены из пропитки
геотекстиля асфальтом, эластомером или полимером. Геомембраны создают
непроницаемый барьер, который удерживает загрязняющие вещества и другие опасные
химические вещества, чтобы они не могли убежать и повредить окружающую среду.
Геомембраны обычно используются в качестве футеровки для осадка сточных вод,
для безопасного отключения ядерных объектов, для каналов транспортировки воды и
различных отходов, в качестве вторичной изоляции подземных резервуаров, в
качестве крышек для полигонов твердых бытовых отходов, в качестве
водонепроницаемой облицовки в различных конструкциях, для предотвращения
проникновения воды и загрязняющих веществ в чувствительные зоны и т.д.

Геокомпозиты изготавливаются
путем комбинирования различных геосинтетических материалов или путем
комбинирования геосинтетических материалов с несинтетическими материалами,
такими как бентонитовая глина, для оптимального решения конкретных задач в
полевых условиях с минимальными затратами [6]. Геокомпозитные материалы
включают геотекстиль-геонеты, геотекстиль-георешетки, геотекстиль-геомембраны,
геомембраны-геонеты, геосинтетические глинистые вкладыши (ГКЛ),
геотекстиль-полимерные сердечники или трехмерные полимерные ячеистые структуры.
Различные формы геокомпозитных материалов представлены на рисунке 4.

Рисунок 4. Различные формы
геокомпозитных материалов

Таким образом, из приведенной
выше информации можно сделать вывод, что применение геосинтетических материалов
охватывает практически все виды строительных конструкций и их основными
функциями являются разделение, фильтрация, дренаж, армирование, защита и
гидроизоляция. В дорожном строительстве применение геосинтетических материалов
показано на рисунке 5.