وظائف وتطبيقات التكسية الأرضية والمواد الأرضية الاصطناعية الأخرى في الطرق

تم استخدام المواد الاصطناعية الأرضية منذ السبعينيات لتحسين أداء الطرق غير المعبدة على أرض ناعمة. منذ الثمانينيات ، تم استخدام المواد الأرضية الاصطناعية (معظمها من التكسية الأرضية والشبكات الجغرافية) لتقليل الشقوق العاكسة في تراكبات الأسفلت وتحسين أداء طبقات الركام الأساسية.

(1)تتوافق وظائف التمثيل الأرضي المختلفة بوضوح مع سمات التمثيل الأرضي المختلفة

(2)المواد الأرضية الاصطناعية التطبيقات تتوافق مع geosynthetics. قد يتضمن كل تطبيق للتخليق الأرضي وظيفة تركيب أرضي واحدة أو مجموعة من هذه الوظائف التي يتم تنفيذها من خلال آليات ميكانيكية أو هيدروليكية ، وبالتالي تعزيز أداء الطريق في النهاية.

تشمل الوظائف المختلفة التي يمكن أن تحققها geosynthetics ما يلي:
انفصال– يتم وضع المواد الأرضية الاصطناعية بين مادتين مختلفتين للحفاظ على سلامة ووظائف المادتين. قد يتضمن أيضا توفير تخفيف التوتر على المدى الطويل. تتضمن سمات التصميم الرئيسية التي تؤدي هذه الوظيفة تلك المستخدمة لتوصيف جدوى المواد الاصطناعية الأرضية أثناء التثبيت.
 

الترشيح– تسمح المواد الاصطناعية الأرضية (معظمها من التكسية الأرضية) للسائل بالتدفق عبر مستواه مع الاحتفاظ بالجسيمات الدقيقة على جانبه الأول. تشمل سمات التصميم الرئيسية لتحقيق هذه الوظيفة السماحية الأرضية الاصطناعية وقياسات توزيع حجم المسام الأرضية الاصطناعية.
 

تدعيم– تنتج المواد الاصطناعية الأرضية قوى شد ، مصممة للحفاظ على أو تحسين استقرار المواد الاصطناعية الأرضية في التربة. خاصية التصميم الرئيسية لهذه الوظيفة هي قوة الشد للمواد الاصطناعية الأرضية.

تشنج– المواد الأرضية الاصطناعية إنتاج قوى شد ، مصممة للتحكم في التشوه في مركبات التربة الأرضية الاصطناعية. تشمل سمات التصميم الرئيسية لتحقيق هذه الوظيفة تلك المستخدمة لتحديد الصلابة المتزايدة بسبب التخليق الجيولوجي للتربة والتربة.
 

الصرف– تسمح المواد الاصطناعية الأرضية للسائل بالتدفق في مستواه الهيكلي. سمة التصميم الرئيسية لتحديد هذه الوظيفة هي نفاذية المواد الاصطناعية الأرضية.

حماية-توفر المواد الأرضية الاصطناعية توسيد أعلى أو أسفل المواد الأخرى (مثل الغشاء الأرضي) لتقليل الضرر أثناء وضع مادة التغطية.

عادة ما تتشكل الشقوق العاكسة في رصيف مرن جديد يغطي فوق الشقوق الموجودة في الطريق المعبدة القديمة.

يمكن أن تلعب المواد الاصطناعية الأرضية دورا في تراكبات الأسفلت:
عن طريق توليد التوتر بالقرب من طرف الكراك ، يتم تقليل الضغط في مادة الأسفلت لمنع حدوث تشققات جديدة. إن استخدام شبكات البوليمر أو الشبكات الفولاذية أو الشبكات الزجاجية قد حقق بالفعل هذا التعزيز.

من خلال توفير طبقة تسمح بالإزاحة الأفقية ، يمكن أن تحدث حركات كبيرة محتملة دون تشققات دون فشل. تسمى هذه الآلية الطبقة البينية لتخفيف الإجهاد ، وعادة ما تتضمن التكسية الأرضية غير المنسوجة المشبعة بالأسفلت ، ويمكن وصفها بأنها إزالة الصمغ الخاضعة للرقابة.

من خلال توفير وظيفة الحاجز الهيدروليكي ، حتى بعد ظهور الشقوق في سطح الطريق مرة أخرى ، يمكن جعل طبقة سطح الطريق الأساسية مقاومة للماء. تتضمن الآلية أيضا استخدام مشربة بالأسفلت التكسية الأرضية غير المنسوجة.

قد يحدث التلوث للأسباب التالية:
(1) بعد فشل قدرة التحمل المحلية تحت الضغط الناجم عن العجلة ، يخترق التجميع الطبقة السفلية الضعيفة ؛
(2) تخترق التربة ذات الحبيبات الدقيقة الركام بسبب ضخ أو ضعف قاع الطريق. ضغط الماء المسام كبير جدا. يؤدي التلوث المنخفض إلى عدم كفاية الدعم الهيكلي ، مما يؤدي عادة إلى تدمير سابق لأوانه للطريق. يمكن للمواد الاصطناعية الأرضية الموضوعة بين الركام وقاع الطريق أن تعزل بشكل فعال قاع الطريق والركام الأساسي عن طريق منع الاختلاط.

حتى كمية صغيرة من المسحوق الناعم الملوثة بطبقة الجسيمات قد يكون لها تأثير سلبي على استجابتها الهيكلية ، بما في ذلك انخفاض قوة القص ، وانخفاض الموصلية الهيدروليكية وزيادة حساسية الصقيع. في النهاية ، فإن الخليط الذي يحتوي على الركام الأساسي الملوث بالتربة ذات الحبيبات الدقيقة سيتصرف بشكل أساسي كتربة ناعمة الحبيبات نفسها. لذلك ، يؤدي التلوث بشكل فعال إلى تقليل سمك الطبقة الأساسية وتقليل عمر الخدمة في النهاية.

تعتبر فواصل Geosynthetics غير مكلفة نسبيا في الاستخدام ويمكن أن توفر الكثير من التكاليف على مدى عمر تصميم الطريق. في أنواع مختلفة من المواد الاصطناعية الأرضية ، التكسية الأرضية غالبا ما تستخدم لتحقيق وظيفة الفصل.