Barreira Geotêxtil
1. Baixo custo abrangente:Embora o preço unitário dos materiais seja superior ao da argila, não requer uma grande quantidade de terraplenagem, escavação/transporte, reduzindo os custos de mão-de-obra da construção em 40% e reduzindo os custos de manutenção na fase posterior
2.º Leve:O peso por unidade de área é de apenas 1/500 do betão, o que pode reduzir as cargas estruturais e poupar espaço de engenharia
3. Proteção Ambiental:As fibras sintéticas são recicláveis, enquanto as fibras naturais são biodegradáveis; Construção sem poeiras e resíduos, com danos ecológicos mínimos na área envolvente
4. Boa uniformidade:Produção padronizada de fábrica, erro de desempenho <5%, evitando o problema de "grandes flutuações de qualidade no local" dos materiais tradicionais
Introdução do produto:
A Barreira Geotêxtil é um material geossintético poroso e permeável, fabricado a partir de fibras sintéticas ou naturais. A sua principal função é controlar fluidos (água, poluentes) ou partículas sólidas (solo, areia e cascalho) em engenharia geotécnica, ambiental e civil através de isolamento físico, filtração, drenagem ou reforço, protegendo a estabilidade das estruturas de engenharia e reduzindo os riscos ambientais. A principal diferença entre ela e os tecidos comuns é que o seu design precisa de atender às propriedades mecânicas de nível de engenharia, resistência às intempéries e adaptabilidade ambiental, e não apenas às funções têxteis.
Definição Central
A barreira geotêxtil é um material geossintético têxtil com funções específicas de engenharia, processado através de tecelagem, não-tecido (agulhamento, colagem térmica, etc.), tecelagem mecânica e outros processos. Pode atuar como uma "barreira" em diferentes cenários de engenharia: pode isolar diferentes meios (como o solo e a areia), impedir a migração de poluentes nocivos, filtrar as impurezas nos corpos de água e aumentar a capacidade de suporte das fundações. É um dos principais componentes da engenharia civil moderna para substituir os materiais tradicionais (como o barro e o betão).
De acordo com o material e a função, são comummente classificados da seguinte forma:
Classificação baseada em tipos específicos e características principais
Material:
Fibras sintéticas: tipos tradicionais como o polipropileno (PP) e o poliéster (PET), resistentes a ácidos e álcalis, resistentes à corrosão e têm uma longa vida útil (10-50 anos)
As fibras naturais, como a fibra de casca de coco e o linho, são biodegradáveis e adequadas para projetos de restauro ecológico de curta duração (como a proteção temporária de encostas)
Mão de obra
Geotêxtil não tecido: disposição aleatória das fibras, elevada porosidade (70% -90%), excelente desempenho de filtragem e drenagem e baixo custo
Geotêxtil tecido/tecido: entrelaçamento regular de fibras, elevada resistência à tracção (até 100kN/m ou mais), forte resistência ao rasgamento, adequado para cenários de reforço
Principais recursos
O projeto de desempenho das barreiras geotêxteis gira em torno da "aplicabilidade de engenharia", e as principais características podem ser resumidas nos quatro pontos seguintes:
1. Integração multifuncional:Um único material pode desempenhar simultaneamente as funções triplas de "isolamento + filtragem + drenagem". Por exemplo, na engenharia de leitos rodoviários, pode isolar o solo do leito da areia e do cascalho (evitando que as partículas de solo penetrem na areia e no cascalho e bloqueiem os poros), filtrar a água da chuva (evitando que as impurezas entrem no sistema de drenagem) e descarregar a água acumulada no leito da estrada (reduzindo o teor de humidade do solo e evitando o assentamento do leito).
2.º Desempenho físico estável:
Elevada resistência mecânica: A resistência à fratura por tração dos produtos de fibra sintética pode atingir 10-150 kN/m, o que pode suportar o peso próprio do solo, a carga do veículo ou a pressão de compactação do solo, e não é fácil de rasgar ou deformar;
Forte resistência à intempérie: resistente à radiação ultravioleta (UV), altas e baixas temperaturas (-30 ℃ a 70 ℃), corrosão ácida e alcalina (desempenho estável dentro da gama de pH de 3 a 11) e não envelhece facilmente após utilização prolongada em ambientes exteriores ou subterrâneos.
3. Permeabilidade controlável:Ajustando a densidade da fibra e o tamanho dos poros, é possível atingir "alta permeabilidade" (como geotêxteis para drenagem, com coeficiente de permeabilidade superior a 1 × 10 ⁻ m/s) ou "baixa permeabilidade" (como barreiras auxiliares anti-infiltração, com coeficiente de permeabilidade inferior a 1 × 10 ⁻ m/s), atendendo às necessidades de controlo de água de diferentes projetos.
4.º Conveniência de construção:Os produtos são, na sua maioria, em formato de rolo (largura de 2 a 6 m, comprimento de 50 a 100 m), leves (100 a 500 g por metro quadrado) e podem ser colocados sem necessidade de grandes equipamentos; e podem ser cortados e emendados de acordo com o tamanho da engenharia, adequados para terrenos complexos (como encostas e fundações curvas), com uma eficiência de construção 3 a 5 vezes superior às barreiras de argila tradicionais.
Parâmetros do produto:
projeto |
métrica |
||||||||||
Resistência nominal/(kN/m) |
|||||||||||
6 |
9 |
12 |
18 |
24 |
30 |
36 |
48 |
54 |
|||
1 |
Resistência à tracção longitudinal e transversal / (kN/m) ≥ |
6 |
9 |
12 |
18 |
24 |
30 |
36 |
48 |
54 |
|
2 |
Alongamento máximo na carga máxima nas direções longitudinal e transversal/% |
30~80 |
|||||||||
3 |
Resistência à penetração superior do CBR /kN ≥ |
0.9 |
1.6 |
1.9 |
2.9 |
3.9 |
5.3 |
6.4 |
7.9 |
8.5 |
|
4 |
Resistência ao rasgamento longitudinal e transversal /kN |
0.15 |
0.22 |
0.29 |
0.43 |
0.57 |
0.71 |
0.83 |
1.1 |
1.25 |
|
5 |
Abertura equivalente O,90(O95)/mm |
0,05~0,30 |
|||||||||
6 |
Coeficiente de permeabilidade vertical/(cm/s) |
K× (10-¹~10-), em que K=1,0~9,9 |
|||||||||
7 |
Taxa de desvio de largura /% ≥ |
-0.5 |
|||||||||
8 |
Taxa de desvio de massa da área unitária /% ≥ |
-5 |
|||||||||
9 |
Taxa de desvio de espessura /% ≥ |
-10 |
|||||||||
10 |
Coeficiente de variação da espessura (CV)/% ≤ |
10 |
|||||||||
11 |
Perfuração dinâmica |
Diâmetro do furo de perfuração/mm ≤ |
37 |
33 |
27 |
20 |
17 |
14 |
11 |
9 |
7 |
12 |
Resistência à fratura longitudinal e transversal (método de agarrar)/kN ≥ |
0.3 |
0.5 |
0.7 |
1.1 |
1.4 |
1.9 |
2.4 |
3 |
3.5 |
|
13 |
Resistência ultravioleta (método da lâmpada de arco de xénon) |
Taxa de retenção de resistência longitudinal e transversal% ≥ |
70 |
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14 |
Resistência ultravioleta (método da lâmpada UV de fluorescência) |
Taxa de retenção de resistência longitudinal e transversal% ≥ |
80 |
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Aplicações do produto:
1. Engenharia de tráfego: proteção de leitos e pavimentos rodoviários
Áreas de aplicação: fundo do subleito, entre a base do pavimento e a camada de amortecimento, superfície de taludes;
Função principal:
Isolamento: evita a infiltração de solo do leito da estrada (partículas finas) na camada tampão de areia e gravilha, evita o bloqueio dos poros da camada tampão e garante uma drenagem suave;
Reforço: Aumenta a rigidez geral do leito da estrada, dispersa as cargas dos veículos e reduz o assentamento irregular do leito da estrada (especialmente em secções de fundação de solo mole, o assentamento pode ser reduzido em 30% a 50%);
Proteção: O geotêxtil é colocado na encosta (geralmente combinado com vegetação) para evitar a erosão do solo causada pela erosão das águas pluviais e evitar o colapso da encosta.
2. Engenharia de conservação da água: gestão de diques e rios
Áreas de aplicação: camada auxiliar anti-infiltração para barragens, taludes de rios e envolvente de corpos de drenagem;
Função principal:
Assistência anti-infiltração: utilizada em conjunto com filme de PEAD como "camada protetora" para evitar que a geomembrana seja perfurada por pedras afiadas, ao mesmo tempo que filtra a infiltração e reduz o risco de fuga da barragem;
Proteção de taludes: O geotêxtil é colocado no talude do rio, cobrindo o solo e fixando a vegetação para resistir à erosão hídrica e proteger o ambiente ecológico da margem do rio (como o projeto de estabilização de taludes no tratamento de águas urbanas negras e odoríferas).
3. Engenharia do Ambiente: Remediação de Locais Poluídos e Aterro de Resíduos
Áreas de aplicação: revestimento de aterros sanitários, camada de barreira para solo contaminado, sistema de tratamento de lixiviados;
Função principal:
Isolamento de poluentes: Como “barreira vertical/horizontal”, evita que os lixiviados de aterros (contendo metais pesados e matéria orgânica) se infiltrem nos corpos de água subterrâneos ou impede que os poluentes nos solos poluídos se propaguem para as áreas limpas circundantes;
Filtragem e purificação: No sistema de recolha de chorume, as partículas em suspensão são filtradas para evitar o bloqueio dos tubos de drenagem e melhorar a eficiência do tratamento do chorume.
4. Engenharia de Construção: Apoio à Fundação e Escavação
Áreas de aplicação: reforço de fundação de solo mole, camada de filtro de drenagem de fossa de fundação, anti-infiltração de parede exterior de cave;
Função principal:
Reforço da fundação: Em combinação com pilhas de areia e cascalho e placas de drenagem de plástico, acelera a consolidação da drenagem da fundação de solo mole e melhora a capacidade de suporte da fundação (como o tratamento de fundações de edifícios altos e instalações industriais);
Proteção da fossa de fundação: O geotêxtil é aplicado no talude da fossa de fundação, combinado com muros de solo grampeado ou barras de ancoragem para aumentar a estabilidade do talude. Ao mesmo tempo, as partículas de solo são filtradas durante o processo de precipitação para evitar o assentamento do solo em redor da fossa de fundação.
5. Agricultura e Engenharia Ecológica: Conservação do Solo e da Água e Restauração da Vegetação
Áreas de aplicação: encostas em socalcos, áreas de recuperação de minas e cinturões verdes de estradas;
Função principal:
Conservação do solo e da água: Colocação de geotêxteis em campos em socalcos em zonas áridas para reduzir a evaporação da humidade do solo; Evitar que a água da chuva leve o solo e manter a fertilidade do solo em zonas chuvosas;
Restauração da vegetação: Durante a recuperação da exploração mineira, os geotêxteis podem fixar o solo da superfície, proporcionar um ambiente estável para a germinação das sementes das plantas e evitar que as sementes sejam levadas pela água da chuva, acelerando o processo de restauração ecológica.
Em síntese, as barreiras geotêxteis são um material de engenharia moderno, multifuncional, eficiente e económico. Desempenham um papel insubstituível nas quatro funções principais de "isolamento, filtragem, drenagem e reforço" devido às suas características físicas únicas, e tornaram-se um dos principais meios técnicos para garantir a segurança, a durabilidade e a economia de diversos projetos de engenharia civil.
