Geogriglie, come materiale geosintetico, vengono utilizzati per rinforzare il terreno, migliorarne la resistenza e migliorare la stabilità e la capacità portante delle strutture geotecniche. Sono ampiamente utilizzati nell'ingegneria dei trasporti autostradali e sono gradualmente apparsi nei progetti di sponde fluviali e muri di sostegno nell'ingegneria della tutela dell'acqua. Pertanto, questo documento esamina e riassume sistematicamente la loro applicazione per comprendere e cogliere in modo completo i punti tecnici chiave.
Durata utile di progettazione dell'ingegneria rinforzata
Le geogriglie appartengono alla categoria delle terre rinforzate. Il rinforzo è definito come la funzione di migliorare le proprietà meccaniche del terreno utilizzando la resistenza alla trazione dei materiali geosintetici.
Attualmente, il mio paese non dispone di una durata di servizio di progettazione per l'ingegneria rinforzata. Lo standard britannico è riportato nella clausola 7.1 delle "Specifiche tecniche per l'applicazione dei geosintetici" (GB50290-2014).
| Tipo di progetto | Durata di servizio (anni) |
|---|---|
| Struttura dell'impianto industriale (estrazione mineraria) | 10~50 |
| Struttura marittima e autostradale | 60 |
| Muro di contenimento | 70 |
| Muro di sostegno e spalla dell'autostrada | 120 |
Requisiti di base per il materiale di riempimento in terreno rinforzato
Il materiale di riempimento del terreno rinforzato dovrebbe idealmente utilizzare terreno granulare con buona permeabilità:
- Terreno a grana-fine (dimensione delle particelle<0.075mm) content ≤15%, and plasticity index <6.
- Questo perché tale terreno ha un'elevata resistenza all'attrito, proprietà relativamente stabili, una pressione dell'acqua nei pori bassa o addirittura nulla e un basso creep, garantendo la stabilità a lungo-termine del terreno rinforzato.
- Se viene utilizzato un terreno coeso, particolare attenzione dovrebbe essere prestata alla stabilità delle proprietà selezionate durante il processo di progettazione. Per riempimenti coesivi con contenuto di acqua eccessivamente elevato, è addirittura consigliabile prendere in considerazione l'utilizzo di materiali di rinforzo con funzioni di drenaggio per ridurre l'impatto negativo della pressione dell'acqua interstiziale sulla resistenza all'attrito del rinforzo.
Tipi di materiali geosintetici permeabili-Rinforzo flessibile e rinforzo rigido
I materiali geosintetici sono divisi in due gruppi. rinforzo flessibile e rinforzo rigido. Secondo le convenzioni di progettazione:
(1) I materiali con un tasso di allungamento a rottura pari o superiore al 10%, come geogriglie e geotessili, sono considerati materiali flessibili;
(2) I materiali con un tasso di allungamento a rottura compreso tra solo il 3% e il 4%, come le strisce di rinforzo, sono considerati materiali rigidi.
Nota: quanto sopra descrive la porzione di materiale permeabile dei geosintetici. La parte impermeabile, ovvero il materiale a prova di infiltrazioni-, è stata menzionata in articoli precedenti, come le geomembrane composite e i manti impermeabili in bentonite di sodio. Vedere il collegamento all'articolo originale alla fine di questo documento.
Composizione e classificazione delle geogriglie
Composizione:Geosintetici rinforzati con uno schema a griglia regolare formato combinando unità di strisce di trazione, con aperture per accogliere materiale di riempimento.
Classificazione:Geogriglie in plastica, geogriglie in fibra di vetro, geogriglie in poliestere-lavorate a maglia e geogriglie in acciaio-plastica costituite da più strisce di rinforzo composite incollate o saldate insieme.
Lunghezza:La lunghezza delle geogriglie può essere determinata in base alle esigenze del progetto, generalmente tra 3 e 6 metri.
Larghezza:La larghezza delle geogriglie è solitamente compresa tra 1 e 4 metri, mentre le specifiche comuni sono 2 e 3,5 metri. Se la larghezza è insufficiente ed è necessaria la sovrapposizione, la lunghezza della sovrapposizione non deve essere inferiore a 30 cm e fissata con chiodi o picchetti.
Calcolo progettuale di strutture in terreno rinforzato
Il calcolo progettuale delle strutture in terra rinforzata si compone principalmente di due parti: verifica della stabilità complessiva esterna e verifica della stabilità interna.
Verifica esterna della stabilità complessiva
Prendendo come esempio il calcolo di un muro di sostegno in terreno rinforzato, questo include la resistenza alla stabilità allo scorrimento orizzontale, la resistenza alla stabilità allo scorrimento profondo e la capacità portante della fondazione. Non è richiesta la verifica della resistenza al ribaltamento, ma il punto di applicazione della forza risultante sulla superficie inferiore del muro dovrebbe trovarsi entro il terzo medio della superficie inferiore e la pressione del terreno sul retro del muro dovrebbe essere determinata secondo la teoria della pressione del terreno di Rankine.
Determinare la superficie di rottura per scorrimento per determinare la lunghezza del materiale di rinforzo.
Verifica della stabilità interna
Ciò include la resistenza alla trazione e all'estrazione-dei materiali di rinforzo, che devono essere calcolate separatamente per ciascuno strato di materiali di rinforzo.
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Calcolo della stabilità alla trazione
Se il rapporto tra la resistenza a trazione ammissibile del materiale di rinforzo e la forza di trazione orizzontale sopportata da ciascuno strato di materiale di rinforzo è maggiore o uguale a 1, il requisito è soddisfatto; in caso contrario, è necessario modificare la spaziatura delle armature o sostituire il materiale di rinforzo e ricalcolare il calcolo. (Il valore di resistenza alla trazione consentito del materiale di rinforzo si basa su test sul campo o dati di prodotto forniti dal produttore.) – Per i dettagli, vedere la clausola 7.3.5 delle "Specifiche tecniche per l'applicazione dei geosintetici" (GB50290-2014).
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Estrai-il calcolo della stabilità
Se il rapporto tra la forza di estrazione- di ciascuno strato di materiale di rinforzo e la forza di trazione orizzontale sopportata da ciascuno strato di materiale di rinforzo è maggiore o uguale a 1,5, il requisito è soddisfatto; in caso contrario, è necessario allungare il materiale di rinforzo o aumentare la quantità di rinforzo e ricalcolare il calcolo. – Per i dettagli vedere la clausola 7.3.5 delle "Specifiche tecniche per l'applicazione dei geosintetici" (GB50290-2014).
Lunghezza del materiale di rinforzo
La lunghezza di ciascuno strato di materiale di rinforzo viene sommata in base al progetto.
La lunghezza di ciascuno strato di materiale di rinforzo=lunghezza all'interno della superficie di frattura + lunghezza all'esterno della superficie di frattura (lunghezza effettiva) + lunghezza necessaria affinché le estremità del materiale di rinforzo avvolgano il terreno o la lunghezza di collegamento al muro (generalmente non inferiore a 1,2 m).
Per facilitare la costruzione, il materiale di rinforzo (geogriglia in questo articolo) dovrebbe generalmente avere lunghezze uguali per ogni strato dall'alto verso il basso. Se il muro di sostegno è alto, è possibile utilizzare sezioni di lunghezze diverse.
Riferimento del prezzo di mercato per le geogriglie
- Geogriglia in plastica: 1,2-2,0 RMB/㎡
- Geogriglia in fibra di vetro: 1,2-2,0 RMB/㎡
- Geogriglia lavorata a maglia in ordito di poliestere-: 1,5-2,5 RMB/㎡
- Geogriglia in acciaio-plastica: 1,5-3,5 RMB/㎡
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