Geotekstil dalam Konstruksi Jalan
1. Meningkatkan kinerja:memperkuat tanah secara efektif, menyebarkan beban, meningkatkan stabilitas teknik dan daya dukung.
2. Penghematan biaya:Menggantikan material pasir dan kerikil tradisional, sehingga secara signifikan mengurangi biaya material, transportasi, dan tenaga kerja.
3. Konstruksi yang efisien:Bahannya ringan dan mudah dipasang, yang secara signifikan dapat memperpendek masa konstruksi dan meningkatkan efisiensi konstruksi.
4. Filtrasi persisten:Hal ini memungkinkan air untuk mengalir sambil mencegah erosi tanah, sehingga memastikan keandalan sistem drainase dalam jangka panjang.
Pengenalan Produk:
Geotekstil dalam Konstruksi Jalan adalah jenis material geoteknik baru yang terbuat dari serat sintetis (seperti poliester, polipropilena, nilon, dll.) atau serat alami (seperti katun, rami, dll., yang kini jarang digunakan) sebagai bahan baku. Geotekstil merupakan material komposit geoteknik permeabel yang dibuat melalui proses seperti penusukan jarum, penenunan, dan pengikatan lelehan panas. Geotekstil berperan sebagai "tekstil rekayasa" dalam bidang-bidang seperti rekayasa geoteknik, konservasi air, dan transportasi. Fungsi utamanya adalah untuk memecahkan masalah seperti filtrasi tanah, drainase, isolasi, dan perkuatan, serta untuk meningkatkan stabilitas dan daya tahan rekayasa.
Definisi Inti
Inti dari geotekstil adalah produk serat polimer dengan permeabilitas, yang perlu memenuhi dua sifat utama:
1. Sifat bahan:serat sintetis merupakan bahan baku utama (mencakup lebih dari 90%), dan serat alami hanya digunakan untuk proyek sementara atau kebutuhan rendah karena ketahanan korosi dan ketahanan penuaan yang buruk;
2. Atribut fungsional:Harus memiliki permeabilitas air (berbeda dari bahan kedap air seperti geomembran), dan juga perlu beradaptasi dengan persyaratan rekayasa untuk kekuatan, akurasi penyaringan, ketahanan cuaca, dll.;
3. Skenario aplikasi:Hanya digunakan dalam bidang terkait rekayasa geoteknik (seperti landasan jalan, bendungan, tempat pembuangan sampah, dll.), dengan penggunaan dan standar kinerja yang sangat berbeda dari tekstil biasa (seperti pakaian, kain tekstil rumah).
Fitur Inti
Desain kinerja geotekstil sepenuhnya didasarkan pada persyaratan teknik, dan fitur intinya dapat diringkas sebagai "lima daya tahan dan satu permeabilitas + adaptasi fungsional":
1. Sifat fisik dan mekanik yang sangat baik
Kekuatan tinggi: Kekuatan tarik serat sintetis (seperti poliester) dapat mencapai 20-50kN/m, yang dapat menahan gaya tarik yang dihasilkan oleh deformasi tanah dan menghindari retak rekayasa;
Tahan sobek/tahan tusuk: Kekuatan tahan sobek geotekstil tenun secara signifikan lebih tinggi daripada kain yang ditusuk jarum, yang dapat menahan tusukan benda tajam seperti batu dan akar, dan melindungi struktur teknik;
Stabilitas dimensi yang baik: tingkat penyusutan termal rendah (biasanya <3%), tidak mudah berubah bentuk di lingkungan suhu tinggi dan rendah (-40 ℃ ~ 80 ℃), cocok untuk rekayasa di berbagai wilayah iklim.
2. Ketahanan yang kuat terhadap erosi lingkungan
Ketahanan korosi kimia: Memiliki toleransi yang baik terhadap asam dan basa (seperti zat asam dalam tanah dan komponen alkali dalam limbah), garam (seperti garam air laut di daerah pesisir), dan tidak akan terdegradasi karena reaksi kimia;
Anti kerusakan biologis: Tidak terurai oleh mikroorganisme (seperti bakteri dan jamur), tidak menarik serangga dan tikus untuk menggigit, sehingga menghindari kerusakan bahan oleh aktivitas biologis;
Anti penuaan: setelah menambahkan agen anti ultraviolet (UV), dapat dibiarkan terkena sinar matahari dalam waktu lama tanpa mengalami penuaan dan kerapuhan, dan masa pakainya dapat mencapai 10-50 tahun (disesuaikan dengan tingkat rekayasa).
3. Permeabilitas dan filtrasi yang dapat dikontrol
Permeabilitas: Porositas biasanya 60%-90%, dan koefisien permeabilitas (nilai k) berkisar antara 10 ⁻³-10 ⁻¹ cm/s. Hal ini dapat disesuaikan dengan kebutuhan teknis (seperti kecepatan drainase dan kebutuhan retensi air), sehingga kelebihan air dapat dibuang dengan cepat dan mencegah erosi tanah.
Filtrasi: Dengan mengendalikan ukuran pori-pori (biasanya 0,05-0,5 mm), dimungkinkan untuk "memungkinkan air melewatinya dan mencegah hilangnya partikel tanah" - misalnya, pada lapisan anti-rembesan bendungan, lapisan ini dapat menyaring sedimen dalam rembesan dan mencegah "piping" (pengosongan tanah oleh aliran air) ke dalam bendungan.
4. Kenyamanan konstruksi yang tinggi
Ringan: Berat satuan luas biasanya 100-600 g/㎡, dan panjang satu gulungan dapat mencapai 50-100 m. Mudah diangkut dan diletakkan tanpa memerlukan alat berat;
Mudah disambung: Dapat disambung melalui metode seperti pengelasan panas, penjahitan, dan ikatan perekat, dengan kekuatan penyambungan lebih dari 80% dari bahan dasar, menghindari kebocoran air atau kerusakan pada sambungan;
Daya adaptasi yang kuat: Tekstur lembut, mampu menyesuaikan dengan permukaan tanah yang tidak rata (seperti dasar jalan yang bergelombang, lereng tanggul yang melengkung), tanpa memerlukan pemotongan yang rumit.
5. Ekonomis dan ramah lingkungan
Biaya terkendali: Dibandingkan dengan material tradisional seperti lapisan penyaring pasir dan kerikil serta lapisan anti rembesan beton, geotekstil memiliki biaya material dan konstruksi yang lebih rendah, dan dapat mengurangi jumlah pekerjaan tanah dalam proyek (seperti mengganti sebagian pasir dan kerikil dengan geotekstil dan menurunkan ketinggian dasar jalan);
Ramah lingkungan dan dapat didaur ulang: Beberapa geotekstil (seperti geotekstil polipropilena) dapat didaur ulang dan digunakan kembali, dengan emisi polutan minimal selama proses produksi, sejalan dengan konsep rekayasa hijau.
Parameter Produk:
proyek |
metrik |
||||||||||
Kekuatan nominal/(kN/m) |
|||||||||||
6 |
9 |
12 |
18 |
24 |
30 |
36 |
48 |
54 |
|||
1 |
Kekuatan tarik longitudinal dan transversal / (kN/m) ≥ |
6 |
9 |
12 |
18 |
24 |
30 |
36 |
48 |
54 |
|
2 |
Perpanjangan maksimum pada beban maksimum dalam arah longitudinal dan transversal/% |
30~80 |
|||||||||
3 |
Kekuatan penetrasi atas CBR /kN ≥ |
0.9 |
1.6 |
1.9 |
2.9 |
3.9 |
5.3 |
6.4 |
7.9 |
8.5 |
|
4 |
Kekuatan sobek longitudinal dan transversal /kN |
0.15 |
0.22 |
0.29 |
0.43 |
0.57 |
0.71 |
0.83 |
1.1 |
1.25 |
|
5 |
Bukaan setara O.90(O95)/mm |
0,05~0,30 |
|||||||||
6 |
Koefisien permeabilitas vertikal/(cm/s) |
K× (10-¹~10-), di mana K=1,0~9,9 |
|||||||||
7 |
Tingkat deviasi lebar /% ≥ |
-0.5 |
|||||||||
8 |
Tingkat deviasi massa satuan luas /% ≥ |
-5 |
|||||||||
9 |
Tingkat deviasi ketebalan /% ≥ |
-10 |
|||||||||
10 |
Koefisien variasi ketebalan (CV)/% ≤ |
10 |
|||||||||
11 |
Perforasi dinamis |
Diameter lubang tusukan/mm ≤ |
37 |
33 |
27 |
20 |
17 |
14 |
11 |
9 |
7 |
12 |
Kekuatan patah longitudinal dan transversal (metode grab)/kN ≥ |
0.3 |
0.5 |
0.7 |
1.1 |
1.4 |
1.9 |
2.4 |
3 |
3.5 |
|
13 |
Ketahanan ultraviolet (metode lampu busur Xenon) |
Tingkat retensi kekuatan longitudinal dan transversal% ≥ |
70 |
||||||||
14 |
Ketahanan terhadap sinar ultraviolet (metode lampu UV fluoresensi) |
Tingkat retensi kekuatan longitudinal dan transversal% ≥ |
80 |
||||||||
Aplikasi Produk:
1. Konservasi air dan teknik tenaga air
Tanggul/waduk: Letakkan lapisan komposit "geotekstil+geomembran" pada lereng hulu tanggul untuk mencegah rembesan air; Letakkan geotekstil berlubang jarum pada lereng aliran balik untuk menyaring sedimen dalam rembesan dan menghindari lonjakan pipa;
Pengelolaan sungai: memasang geotekstil anyaman di lereng sungai, memperkuat tanah dan melindungi lereng dari erosi air, sekaligus memungkinkan air sungai meresap dan menjaga ekologi sungai;
Instalasi pengolahan limbah: Geotekstil komposit diletakkan di dasar tangki sedimentasi dan tangki pengolahan lindi untuk mencegah limbah meresap ke bawah tanah dan mencemari tanah dan air tanah, sekaligus menyaring kotoran dalam lumpur.
2. Teknik transportasi
Tanah dasar jalan raya/rel kereta api: letakkan geotekstil anyaman di bagian bawah tanah dasar (antara tanah dasar dan tanah pondasi) untuk mengisolasi berbagai jenis tanah (seperti mencegah tercampurnya timbunan tanah dasar dan pondasi tanah lunak); Pada saat yang sama memperkuat dasar jalan untuk mengurangi penurunan dasar jalan yang disebabkan oleh beban kendaraan; Letakkan geotekstil di lereng dasar jalan, tiriskan dan cegah air hujan menggenangi lereng;
Landasan pacu bandara: Geotekstil perekat leleh panas diletakkan di antara lapisan dasar dan permukaan landasan pacu untuk menyaring kelembapan pada lapisan dasar dan mencegah retensi kelembapan yang dapat menyebabkan retaknya landasan pacu;
Rekayasa terowongan: Geotekstil berlubang jarum diletakkan di antara lapisan terowongan (dinding beton) dan batuan di sekitarnya sebagai "lapisan drainase" untuk membuang kebocoran air dari batuan di sekitarnya dan mencegah lapisan tersebut rusak akibat tekanan air.
3. Konstruksi dan teknik kota
Pondasi bangunan: Dalam penanganan pondasi tanah lunak, geotekstil diletakkan dan dikombinasikan dengan lapisan bantalan pasir dan kerikil untuk membentuk "sistem konsolidasi drainase", yang mempercepat penurunan dan kestabilan tanah pondasi;
Lokasi TPA: Pasang lapisan anti rembesan komposit "geotekstil+geomembran" di bagian bawah dan sekitar lokasi TPA untuk mencegah air lindi merembes ke dalam tanah; Peletakan geotekstil pada bagian atas lokasi TPA untuk mengisolasi sampah dari tanah penutup, sekaligus menyaring air hujan untuk mencegah hilangnya tanah penutup;
Penghijauan lanskap: Letakkan geotekstil di dasar danau buatan dan kolam air lanskap untuk mencegah infiltrasi tanah ke dalam air dan menyebabkan kekeruhan dalam air; Letakkan geotekstil di bawah halaman rumput untuk mengisolasi tanah dari lapisan drainase pasir dan kerikil dan mencegah tanah menyumbat saluran drainase.
4. Teknik pertambangan dan lingkungan
Kolam tailing tambang: Geotekstil diletakkan di badan bendungan dan dasar kolam tailing untuk menyaring sedimen di air tailing dan mencegah badan bendungan melonjak; Secara bersamaan mengisolasi tailing dari tanah di sekitarnya untuk menghindari polusi logam berat;
Remediasi tanah: memasang geotekstil komposit di area tanah yang tercemar sebagai "lapisan penghalang" untuk mencegah polutan (seperti logam berat dan bahan organik) menyebar ke tanah dan air tanah di sekitarnya;
Teknik pertanian: meletakkan geotekstil di dasar saluran irigasi di lahan pertanian untuk mengurangi kebocoran saluran dan meningkatkan efisiensi pemanfaatan sumber daya air; Meletakkan geotekstil di fondasi rumah kaca untuk mengisolasi tanah dan pasir, dan mencegah pemadatan tanah.
Singkatnya, geotekstil, sebagai material multifungsi dalam rekayasa geoteknik, telah menjadi komponen penting dalam konstruksi rekayasa modern. Performa dan skenario penerapannya masih terus berkembang, memberikan dukungan penting bagi keselamatan, efisiensi, dan perlindungan lingkungan dalam rekayasa.






