وظائف وتطبيقات التكسية الأرضية وغيرها من المواد التركيبية الأرضية في الطرق
تم استخدام المواد التركيبية الأرضية منذ سبعينيات القرن العشرين لتحسين أداء الطرق غير المعبدة على أرض ناعمة. منذ ثمانينيات القرن العشرين ، تم استخدام المواد التركيبية الأرضية (معظمها من التكسية الأرضية والشبكات الأرضية) لتقليل الشقوق العاكسة في تراكبات الأسفلت وتحسين أداء طبقات الركام الأساسية.
هناك فرضيتان رئيسيتان للإطار المحسن المقترح في هذه المقالة:
(1)تتوافق وظائف التركيب الأرضي المختلفة بوضوح مع سمات التركيب الأرضي المختلفة
(2)المواد التركيبية الأرضية التطبيقات تتوافق مع المواد التركيبية الأرضية. قد يتضمن كل تطبيق من تطبيقات التخليق الأرضي وظيفة تركيب جيو واحدة أو مجموعة من هذه الوظائف التي يتم تنفيذها من خلال آليات ميكانيكية أو هيدروليكية ، مما يعزز في النهاية أداء الطريق.
(2)المواد التركيبية الأرضية التطبيقات تتوافق مع المواد التركيبية الأرضية. قد يتضمن كل تطبيق من تطبيقات التخليق الأرضي وظيفة تركيب جيو واحدة أو مجموعة من هذه الوظائف التي يتم تنفيذها من خلال آليات ميكانيكية أو هيدروليكية ، مما يعزز في النهاية أداء الطريق.
الوظيفة والتطبيق
تشمل الوظائف المختلفة التي يمكن أن تحققها المواد التركيبية الأرضية ما يلي:
انفصال– يتم وضع المواد الاصطناعية الأرضية بين مادتين مختلفتين للحفاظ على سلامة ووظائف المادتين. قد ينطوي أيضا على توفير تخفيف التوتر على المدى الطويل. تتضمن سمات التصميم الرئيسية التي تؤدي هذه الوظيفة تلك المستخدمة لتوصيف صلاحية المواد التركيبية الأرضية أثناء التثبيت.
انفصال– يتم وضع المواد الاصطناعية الأرضية بين مادتين مختلفتين للحفاظ على سلامة ووظائف المادتين. قد ينطوي أيضا على توفير تخفيف التوتر على المدى الطويل. تتضمن سمات التصميم الرئيسية التي تؤدي هذه الوظيفة تلك المستخدمة لتوصيف صلاحية المواد التركيبية الأرضية أثناء التثبيت.
الترشيح– تسمح المواد التركيبية الأرضية (معظمها من التكسية الأرضية) للسائل بالتدفق عبر مستواه مع الاحتفاظ بالجسيمات الدقيقة على جانبه العلوي. تشمل سمات التصميم الرئيسية لتحقيق هذه الوظيفة السماحية الاصطناعية الأرضية وقياسات توزيع حجم المسام الاصطناعية الأرضية.
تدعيم– تنتج المواد التركيبية الأرضية قوى شد ، مصممة للحفاظ على استقرار المواد التركيبية الأرضية في التربة أو تحسينها. خاصية التصميم الرئيسية لهذه الوظيفة هي قوة الشد للمواد التركيبية الأرضية.
تشنج– المواد التركيبية الأرضية إنتاج قوى الشد ، المصممة للتحكم في التشوه في مركبات التربة الاصطناعية الأرضية. تشمل سمات التصميم الرئيسية لتحقيق هذه الوظيفة تلك المستخدمة لتحديد الصلابة المتزايدة بسبب التخليق الأرضي للتربة والتربة.
الصرف– تسمح المواد التركيبية الأرضية للسائل بالتدفق في مستواه الهيكلي. سمة التصميم الرئيسية لتحديد هذه الوظيفة هي نفاذية المواد التركيبية الأرضية.
تشمل الميزات الأخرى ما يلي:
طبقة الحاجز الهيدروليكي / الغازي-يمكن أن تقلل المواد التركيبية الأرضية من التدفق عبر المستوى ، والذي يمكن أن يحتوي على سائل أو غاز.
حماية-توفر المواد التركيبية الأرضية توسيدا أعلى أو أسفل المواد الأخرى (مثل الغشاء الأرضي) لتقليل الضرر أثناء وضع مادة التغطية.
يتم تطبيق واحدة أو أكثر من وظائف المواد الاصطناعية الأرضية المذكورة أعلاه على الطريق ، والتي يمكن أن تعزز أداء الطريق:
(1)تقليل تشققات الانعكاس في تراكب الأسفلت ؛
(2) الانفصال؛
(3) تثبيت قاع الطريق ؛
(4) أساس لينة الطريق مستقرة.
(5) الصرف الجانبي.
عادة ما تتشكل الشقوق العاكسة في رصيف مرن جديد يغطي فوق الشقوق الموجودة في الطريق القديم المعبد.
يمكن أن تلعب المواد التركيبية الأرضية دورا في تراكبات الأسفلت:
من خلال توليد التوتر بالقرب من طرف الكراك ، يتم تقليل الضغط في مادة الأسفلت لمنع حدوث تشققات جديدة. باستخدام 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 الضغط ، 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 aggrgaete الطبقة السفلية الضعيفة ؛
(2) التربة ذات الحبيبات الدقيقة تخترق الركام بسبب ضخ أو إضعاف قاع الطريق. ضغط الماء المسامي كبير جدا. يؤدي التلوث السفلي إلى عدم كفاية الدعم الهيكلي ، مما يؤدي عادة إلى تدمير الطريق قبل الأوان. يمكن للمواد التركيبية الأرضية الموضوعة بين الركام وقاع الطريق عزل قاع الطريق والركام الأساسي بشكل فعال عن طريق منع الاختلاط.
حتى كمية صغيرة من المسحوق الناعم الملوث بطبقة الجسيمات قد يكون لها تأثير سلبي على استجابتها الهيكلية ، بما في ذلك انخفاض قوة القص ، وتقليل الموصلية الهيدروليكية وزيادة حساسية الصقيع. في النهاية ، فإن الخليط الذي يحتوي على الركام الأساسي الملوث بالتربة الدقيقة الحبيبات سوف يتصرف بشكل أساسي كتربة دقيقة الحبيبات نفسها. لذلك ، يؤدي التلوث بشكل فعال إلى تقليل سمك الطبقة الأساسية وتقليل عمر الخدمة في النهاية.
تعتبر فواصل المواد التركيبية الأرضية غير مكلفة نسبيا للاستخدام ويمكن أن توفر الكثير من التكاليف على مدى عمر تصميم الطريق. في أنواع مختلفة من المواد التركيبية الأرضية ، التكسية الأرضية غالبا ما تستخدم لتحقيق وظيفة الفصل.