Vải địa kỹ thuật không dệt dùng để lọc trong hệ thống thoát nước ngầm đường cao tốc.
Tổng quan dự án
Dự án mở rộng đường cao tốc Northridge, trải dài 18 km trong khu vực đồi núi thường xuyên có mưa lớn theo mùa, đã phải đối mặt với những thách thức nghiêm trọng về độ ổn định nền đường và tình trạng ngập úng. Đất nền bao gồm cát mịn và đất sét pha bùn.—Dễ bị mất hạt và tắc nghẽn hệ thống thoát nước khi tiếp xúc với nước. Để bảo vệ cấu trúc nền, ngăn ngừa xói mòn đất và đảm bảo hiệu quả thoát nước lâu dài, vải địa kỹ thuật polypropylene không dệt đã được lựa chọn làm giải pháp lọc chính cho dự án.’mạng lưới thoát nước ngang.
Lựa chọn và yêu cầu kỹ thuật của vải địa kỹ thuật
Sau khi phân tích thành phần đất và thử nghiệm hiệu suất thủy lực, dự án đã chọn mức 300g/m³.²Vải địa kỹ thuật không dệt kim châm với các đặc tính chính sau:
•Tính thấm:≥5×10⁻³cm/s (đảm bảo nước thấm nhanh)
•Kích thước lỗ thoát nước hiệu quả (EOS): 0,15-0,25mm (giữ lại các hạt đất mịn đồng thời cho phép nước chảy qua)
•Độ bền kéo:≥18kN/m (MD/TD) (có tính đến độ lún nền và ứng suất thi công)
•Khả năng kháng hóa chất: Chống chịu được axit, kiềm trong đất và sự phân hủy của vi sinh vật.
Kịch bản ứng dụng và quy trình triển khai
Vải địa kỹ thuật chủ yếu được sử dụng trong xây dựng đường cao tốc.’đào các rãnh thoát nước ngang (lắp đặt dọc theo lề đường) và bên dưới lớp nền đá dăm, theo các bước sau:
1. Chuẩn bị rãnh: Đào các rãnh thoát nước (rộng 50cm)×Các hố sâu 60cm đã được san phẳng và nén chặt để loại bỏ đá sắc nhọn và mảnh vụn.
2. Lớp lót bằng vải địa kỹ thuật: Vải địa kỹ thuật không dệt được trải để lót toàn bộ rãnh, với các mép chồng lên nhau 20cm để tránh khe hở. Vải địa kỹ thuật kéo dài thêm 15cm ra ngoài mép rãnh để che phủ bề mặt nền đất liền kề.
3. Bố trí cốt liệu: Một lớp sỏi có kích thước hạt 10-20mm (dày 40cm) được rải lên trên lớp vải địa kỹ thuật để làm lớp thoát nước, đảm bảo phân bố đồng đều mà không làm hư hại lớp vải địa kỹ thuật.
4. Niêm phong & Lấp đất: Vải địa kỹ thuật được gấp lại trên lớp sỏi để tạo thành cấu trúc "túi", ngăn các hạt đất xâm nhập vào cốt liệu. Sau đó, các rãnh được lấp đầy bằng đất nền đã được nén chặt.
Kết quả dự án và lợi ích về hiệu suất
Kể từ khi đường cao tốc’Kể từ khi khai trương vào năm 2022, hệ thống lọc bằng vải địa kỹ thuật đã mang lại những kết quả vượt trội:
•Khả năng giữ đất hiệu quả: Không phát hiện hiện tượng tắc nghẽn lớp thoát nước bằng sỏi. Sau khi kiểm tra, vải địa kỹ thuật đã giữ lại thành công 99% các hạt đất mịn, đồng thời cho phép nước chảy tự do.
•Hiệu quả thoát nước được nâng cao: Hệ thống thoát nước ngang giúp giảm lượng nước ngầm xuống 65% trong vòng 24 giờ sau khi mưa lớn, loại bỏ tình trạng ngập úng và giảm thiểu nguy cơ đất bị mềm.
•Cải thiện độ ổn định của nền đất: Vải địa kỹ thuật’Hiệu ứng gia cường (giảm sự dịch chuyển của đất) đã giảm độ lún mặt đường xuống 80% so với các đoạn không sử dụng lớp lọc địa kỹ thuật, giúp kéo dài tuổi thọ đường cao tốc.’Tuổi thọ sử dụng ước tính giảm khoảng 10 năm.
•Tiết kiệm chi phí: Bằng cách tránh bảo trì hệ thống thoát nước và sửa chữa nền móng, dự án đã tiết kiệm được khoảng 420.000 đô la trong hai năm đầu hoạt động, với mức giảm chi phí vòng đời dài hạn là 30% so với các phương pháp lọc truyền thống (ví dụ: thảm rơm hoặc sỏi chưa lọc).
Phần kết luận
Trường hợp này nêu bật vai trò quan trọng của vải địa kỹ thuật không dệt trong việc lọc và thoát nước nền đường cao tốc. Bằng cách tách hiệu quả các hạt đất khỏi vật liệu thoát nước, vải địa kỹ thuật đảm bảo hiệu suất thoát nước bền vững, bảo vệ tính toàn vẹn của nền đường và mang lại lợi ích kinh tế và vận hành đáng kể. Nó đóng vai trò là mô hình có thể nhân rộng cho các dự án cơ sở hạ tầng ở những khu vực có đất đai phức tạp và lượng mưa cao.
