Функциональные свойства геомембран и их инженерное применение

Ⅰ.  Основное определение и характеристика

Геотекстиль – это водопроницаемый текстильный материал из синтетических волокон, таких как полипропилен (ПП), полиэстер или полиэтилен (ПЭ), образующий прочную структуру тканым или нетканым способом. Его основные характеристики включают контролируемую пористость (пропускающую воду, но блокирующую частицы почвы), биоразлагаемость и химическую стойкость (адаптацию к среде с pH от 3 до 11). Он выполняет функции разделения слоев почвы, укрепления фундаментов, регулирования дренажа и борьбы с эрозией.

Ⅱ. Инженерные функции и прикладная система

Функция структурной устойчивости

Разделительная функция: укладывается между дорожным полотном или слоями балласта железнодорожного полотна для предотвращения проникновения мелкозернистого грунта в крупный заполнитель и избежания осадки и деформации (особенно подходит для дорог низкого качества, таких как лесовозные дороги).

Функция армирования: высокопрочные тканые материалы рассеивают нагрузку, улучшают несущую способность оснований из слабых грунтов, используются для подпорных стенок и укрепления склонов.

Функция гидрологического управления

Контроль фильтрации: нетканые материалы действуют как динамические фильтры в зоне просачивания плотин, пропуская воду, но задерживая частицы грунта, предотвращая повреждения труб от разрыва.

Дренаж и отвод воды: конструкции из иглопробивного войлока быстро отводят грунтовые воды и используются в облицовке туннелей и системах дренажа подпорных стенок.

Герметизация: геомембраны используются в качестве непроницаемых слоев для свалок или резервуаров, чтобы блокировать миграцию вредных фильтратов.

Функция защиты окружающей среды

Защита от эрозии: композитный геотекстиль устойчив к воздействию волн и используется в прибрежных проектах, таких как защита склонов габионами, где требуется как высокая прочность, так и проницаемость.

Управление растительностью: легкие нетканые материалы подавляют рост сорняков (проницаемые и воздухопроницаемые, но блокирующие свет) и способствуют усвоению питательных веществ целевыми культурами.

Ⅲ. Специальные технологии строительства плотин

Геосинтетические материалы играют тройную роль в проектах по водосбережению:

Конструкция противофильтрационного слоя: нетканые материалы контролируют просачивание через сердцевину стенки и обеспечивают баланс водопроницаемости и удержания грязи.

Изоляция: Не допускайте проникновения наполнителей в непроницаемую среду.

Защита в период строительства: склон временно покрывается разлагаемой тканью из натурального волокна, что позволяет снизить эрозию от дождевой воды до восстановления растительности.

Профессиональное проектирование позволит избежать повреждений во время установки и рисков долговременной блокировки.

4. Эволюция материалов и эксплуатационные характеристики

Историческое развитие: В 1950-х годах Р. Дж. Барретт разработал моноволоконную тканую фильтровальную ткань для проектов по строительству морских дамб, а в 21 веке синтетические полимеры (полипропилен/полиэстер) полностью заменили натуральные волокна (соломенные циновки/лен).

Контрольный показатель долговечности:

Срок службы>20 лет (материал с усиленным УФ-стабилизатором + стандартная сварка)

Ремонт повреждений осуществляется с помощью термоплавкого клея или химического соединения, а после ремонта требуется испытание под отрицательным давлением.

Химическая стойкость:

Стандартный HDPE устойчив к кислотам и щелочам (pH 3-11), формула XR-5 устойчива к углеводородным растворителям.

Проверка основана на испытании на ускоренное старение ASTM D5322.

Ⅴ. Справочник по отраслевой практике

Компания India Ocean Global предлагает полный спектр решений в области геотекстиля/мембран, имея за плечами 21 год технического опыта, охватывающего проекты по строительству дорог, водопользованию и охране окружающей среды, и прошла сертификацию по системе качества ISO.

Ⅵ. Часто задаваемые вопросы

В1: Как обеспечить срок службы системы защиты от просачивания?

Высококачественная мембрана HDPE может прослужить 30 лет при стандартном строительстве, ключевые контрольные точки: ① Слой защиты от УФ-излучения более 2 мм ② Глубина анкерной траншеи > 0,8 м

В2: Как устранить повреждения, полученные во время строительства?

Экструзионная сварка применяется для ремонта пор размером ≤6 мм, а после отрезания поврежденной части размером >6 мм требуются нахлесточные соединения с помощью горячего расплава.

В3: Как оценить риск химической коррозии?

Выбирайте материалы в зависимости от типа среды: полипропилен обладает лучшей кислотостойкостью, чем полиэстер, а ключевым показателем является стойкость HDPE к растрескиванию под напряжением.