Lưới địa kỹ thuật là vật liệu địa kỹ thuật tổng hợp chính được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật dân dụng, thường đóng vai trò gia cố trong các kết cấu đất gia cố hoặc vật liệu composite. Dựa trên quy trình sản xuất và vật liệu, lưới địa kỹ thuật có thể được chia thành bốn loại chính: lưới địa kỹ thuật nhựa, lưới địa kỹ thuật nhựa-thép, lưới địa kỹ thuật sợi thủy tinh và lưới địa kỹ thuật dệt kim sợi dọc-polyester. Khi được sử dụng trong kỹ thuật dân dụng, lưới địa kỹ thuật sở hữu các đặc tính và chức năng độc đáo, cải thiện độ ổn định, khả năng chống biến dạng và độ bền của các kết cấu kỹ thuật.
1. Định nghĩa và giới thiệu lưới địa kỹ thuật
Lưới địa kỹ thuật là vật liệu địa kỹ thuật tổng hợp chính với các đặc tính và chức năng độc đáo so với các vật liệu địa kỹ thuật tổng hợp khác. Chúng thường được sử dụng làm cốt thép trong các kết cấu đất gia cố hoặc vật liệu composite.
Lưới địa kỹ thuật được phân thành bốn loại chính: lưới địa kỹ thuật nhựa, lưới địa kỹ thuật nhựa-thép, lưới địa kỹ thuật sợi thủy tinh và lưới địa kỹ thuật dệt kim-sợi dọc polyester. Lưới địa kỹ thuật là lưới hai{3}}chiều hoặc lưới ba chiều-có chiều cao nhất định, được làm bằng các polyme như polypropylen và polyvinyl clorua thông qua quá trình đúc hoặc đúc nhựa nhiệt dẻo. Khi được sử dụng trong kỹ thuật dân dụng, nó được gọi là lưới địa kỹ thuật.
2. Chức năng và ứng dụng chính của lưới địa kỹ thuật
Các chức năng và ứng dụng chính của lưới địa kỹ thuật như sau:
● Tăng khả năng chịu lực và khả năng chống-trượt của nền móng, giảm độ lún và biến dạng của đất.
● Ngăn chặn sự biến dạng và nứt của lớp nền do mất vật liệu nền.
● Gia cố nền đất, phân phối và phân tán tải trọng một cách hiệu quả, cải thiện độ ổn định và khả năng chịu lực của nền đất, đồng thời kéo dài tuổi thọ sử dụng của nó.
● Có khả năng chịu tải xen kẽ lớn hơn.
● Việc kết hợp lưới địa kỹ thuật với các phương pháp thi công bê tông phun và bê tông neo để duy trì mái dốc không chỉ có thể tiết kiệm 30%-50% vốn đầu tư mà còn rút ngắn hơn một nửa thời gian xây dựng.
● Việc bổ sung lưới địa kỹ thuật vào các lớp nền và bề mặt của đường cao tốc có thể làm giảm độ võng, giảm vết hằn, làm chậm sự xuất hiện vết nứt từ 3-9 lần và giảm độ dày lớp kết cấu tới 36%.
3. Phân loại lưới địa kỹ thuật
Lưới địa kỹ thuật chủ yếu được phân loại thành năm loại: lưới địa kỹ thuật một trục, lưới địa kỹ thuật nhựa hai trục, lưới địa kỹ thuật nhựa-thép, lưới địa kỹ thuật sợi thủy tinh và lưới địa kỹ thuật dệt kim-sợi dọc.
Trong số đó, lưới địa kỹ thuật một trục có thể được chia thành hai loại theo các nguyên liệu thô khác nhau: lưới địa kỹ thuật polypropylen một trục và lưới địa kỹ thuật polyetylen một trục; lưới địa kỹ thuật thép{0}}nhựa có thể được chia thành lưới địa kỹ thuật nhựa-nút thép-lồi, lưới địa kỹ thuật thép-nhựa lồng vào nhau và lưới địa kỹ thuật thép hình-thép-không đều theo các quy trình khác nhau; lưới địa kỹ thuật sợi thủy tinh cũng bao gồm-lưới địa kỹ thuật sợi thủy tinh tự dính.
4. Hiệu suất và đặc điểm của lưới địa kỹ thuật
● Độ bền kéo cao và độ giãn dài thấp: Lưới địa kỹ thuật sợi thủy tinh sử dụng sợi thủy tinh làm nguyên liệu thô và có khả năng chống biến dạng cao, với độ giãn dài đứt dưới 3%.
● Không có hiện tượng rão dài hạn: Là vật liệu gia cố, khả năng chống biến dạng dưới tải trọng dài hạn-, tức là khả năng chống rão, là cực kỳ quan trọng. Sợi thủy tinh không bị dãn, điều này đảm bảo sản phẩm có thể duy trì hiệu suất trong thời gian dài.
● Độ ổn định nhiệt: Nhiệt độ nóng chảy của sợi thủy tinh trên 1000 độ, đảm bảo độ ổn định nhiệt của lưới địa kỹ thuật sợi thủy tinh trong quá trình lát đường.
5. Phạm vi ứng dụng của lưới địa kỹ thuật
● Chủ yếu được sử dụng trong các dự án bảo tồn nước như đê, đập, sông, kênh, xây dựng tường chắn sóng và gia cố hồ chứa. Lưới địa kỹ thuật có thể được sử dụng trong xử lý bãi rác, nhà máy điện, dự án đập tro, mỏ than, luyện kim, cảnh quan, hàng rào và các lĩnh vực khác.
● Chúng cũng được sử dụng để gia cố nền đất yếu của các công trình xây dựng nhằm cải thiện khả năng chịu lực tổng thể của nền móng.
● Gia cố nền móng sân bay có thể cải thiện đáng kể khả năng chịu lực của đường băng, đảm bảo máy bay cất cánh và hạ cánh an toàn.
● Sử dụng lưới địa kỹ thuật trên đường sắt có thể ngăn ngừa hiện tượng lún sớm và hư hỏng đường sắt trên nền đất yếu.
6. Quy trình sản xuất và chế tạo lưới địa kỹ thuật
Quy trình sản xuất và chế tạo lưới địa kỹ thuật chủ yếu bao gồm các bước sau:
● Nguyên liệu thô: Các nguyên liệu thô khác nhau được chọn theo nhu cầu, chẳng hạn như sợi hiệu suất cao-như sợi thủy tinh, sợi carbon và aramid.
● Dệt: Các sợi được dệt thành cấu trúc lưới bằng máy dệt kim dọc, trong khi các sợi nối mịn hơn liên kết các điểm giao của các sợi lại với nhau để tạo thành các nút thắt chắc chắn.
● Lớp phủ: Sau khi dệt, cần có quy trình phủ để tăng độ bền và tính ổn định của lưới địa kỹ thuật. Các chất phủ thường được sử dụng bao gồm các chất phủ polyvinyl clorua và các chất phủ nhựa đường biến tính.
● Kiểm tra: Tiến hành kiểm tra chất lượng thành phẩm để đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn liên quan.
● Thành phẩm: Sau khi kiểm tra chất lượng, lưới địa kỹ thuật có thể được đưa vào sử dụng.
7. Phương pháp và quy trình thi công lưới địa kỹ thuật
Các phương pháp và quy trình thi công lưới địa kỹ thuật như sau:
Chuẩn bị trước khi thi công: San phẳng và đầm chặt lớp bên dưới, đảm bảo độ phẳng không quá 15 mm và độ nén đạt yêu cầu thiết kế. Bề mặt không được có các vật cứng nhô ra như sỏi và đá cuội.
Lắp đặt lưới địa kỹ thuật:
● Khi bảo quản và lắp đặt lưới địa kỹ thuật, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời và tiếp xúc lâu dài để tránh suy giảm hiệu suất.
● Đặt nó vuông góc với hướng đường thẳng, đảm bảo các phần chồng lên nhau đáp ứng yêu cầu bản vẽ thiết kế và các mối nối chắc chắn. Độ bền của các mối nối theo hướng ứng suất không được thấp hơn độ bền kéo thiết kế của vật liệu và chiều dài chồng lên nhau không được nhỏ hơn 20 cm.
● Chất lượng của lưới địa kỹ thuật phải đáp ứng các thông số kỹ thuật trong bản vẽ thiết kế.
● Việc thi công phải liên tục, tránh xoắn, nhăn, chồng chéo. Đảm bảo lưới địa kỹ thuật được căng để chịu được trọng lượng; Siết chặt bằng tay để đảm bảo nó đều, phẳng và bám chặt vào bề mặt bên dưới. Cố định nó bằng các phương pháp như đóng đinh.
● Khi lắp đặt lưới địa kỹ thuật, hướng của các lỗ kéo dài phải thẳng hàng với hướng-mặt cắt ngang của đường. Lưới địa kỹ thuật phải được làm thẳng và làm phẳng. Các đầu của lưới địa kỹ thuật phải được xử lý theo thiết kế.
● Việc san lấp phải được tiến hành ngay sau khi lắp đặt lưới địa kỹ thuật, với khoảng thời gian không quá 48 giờ để tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời.
Lấp đất: Việc lấp đất nên bắt đầu ngay sau khi lắp đặt lưới địa kỹ thuật. Việc san lấp phải được thực hiện đối xứng theo nguyên tắc “hai bên trước, sau ở giữa”, và nghiêm cấm lấp phần giữa của kè trước.
8. Móng tay hình chữ U{1}} theo lưới Geogrid
Những chiếc đinh hình chữ U{0}}lưới địa kỹ thuật là một trong những thành phần chính để cố định và kết nối các lưới địa kỹ thuật. Chúng là một loại thiết bị cơ khí kết cấu chủ yếu được sử dụng để cố định lưới địa kỹ thuật vào các nền móng như tường, móng cọc, tường đất nhằm đảm bảo độ ổn định và tuổi thọ lâu dài của lưới địa kỹ thuật.
Móng tay hình chữ U Geogrid U có hình dạng giống chữ U nên dễ dàng lắp đặt và di chuyển. Chúng thường được làm bằng-thép cường độ cao hoặc thép không gỉ, có độ bền cao, chống ăn mòn và chống rỉ sét. Trong các dự án lưới địa kỹ thuật, đinh hình chữ U-không chỉ cố định lưới địa kỹ thuật mà còn giúp nó không bị hư hỏng do-mưa gió kéo dài. Đinh hình chữ U có thể được lắp đặt bằng tay hoặc bằng máy trong quá trình thi công. Chúng thường được lắp đặt trên tường hoặc móng cọc, sau đó lưới địa kỹ thuật được lắp vào đinh hình chữ U và được cố định bằng khóa hoặc bu lông.
