July 16, 2021
يمكن أن تكون مواد التكسية الأرضية تستحق تكلفتها بشكل إجمالي؟
مثبتة بشكل صحيح ، هذه المواد تثبت القواعد الحجرية
تم توفير معلومات عن هذه المقالة من قبل أموكو فابريكس آند فايبر ، أتلانتا ، جا.
تؤدي التكسية الأرضية ثلاث وظائف أساسية في تثبيت أقسام الركام: الفصل والصرف والتعزيز.تتردد بعض الوكالات في تحديد مواد التكسية الأرضية لهذه الوظائف بسبب الاعتقاد بأن المادة تضيف إلى تكلفة المشروع.ومع ذلك ، مع طريقة التصميم الجيدة لاستخدام التكسية الأرضية ، والتركيب المناسب ، تحقق معظم المشاريع انخفاضًا بنسبة 30 إلى 40 بالمائة في سمك القاعدة الكلي المطلوب.يؤدي هذا إلى انخفاض في تكاليف الإنتاج لأن التكسية الأرضية غير المنسوجة تكلف جزءًا بسيطًا من ذلك الذي تم توفيره من التخفيض في المجموع المطلوب.
إن استخدام التكسية الأرضية لفصل الركام والقاعدة الفرعية للتربة يمكن تبريره بسهولة لأي شخص وضع قسمًا مجمعًا ورأى أنه يفقد فعاليته بمرور الوقت من الاختلاط مع تربة الطبقة السفلية الأساسية.تكشف التحقيقات في حالات الفشل في الأسطح غير الممهدة والمعبدة بشكل عام عن وجود تربة دقيقة الحبيبات مختلطة مع القاعدة الكلية.
عندما يتم تحميل طبقة مجمعة ، يتم فك الجزء السفلي مع شقوق التوتر مما يسمح للغرامات الأساسية ، تحت الضغط ، بالانتقال إلى الركام.يمكن أن تدمر الغرامات بنسبة تتراوح من 10 في المائة إلى 20 في المائة تمامًا القوة الهيكلية للركام عن طريق التدخل في التلامس الصلب بين الحجر والحجر.عندما تتسلل الغرامات إلى جزء من القسم الهيكلي ، يزداد الانثناء ، وتتحرك الغرامات إلى أعلى ويتدهور القسم حتى يحدث فشل كامل في القسم الهيكلي.يمكن أن تدمر هذه العملية بسرعة فعالية عدة بوصات (ملليمترات) من الركام.
توفر التكسية الأرضية طبقة فصل بين الركام والتربة الأرضية ، لمنع انتقال الحبيبات الدقيقة وبالتالي الحفاظ إلى أجل غير مسمى على السماكة الهيكلية الكلية الأصلية.
لا تكلف مادة التكسية الأرضية عادة أكثر من 2 بوصة إلى 3 بوصات (50 مم إلى 75 مم) من الركام المضغوط في المكان ، ولكن يمكنها توفير عدة بوصات (ملليمترات) من الركام.تعتبر الوظيفة المنفصلة أكثر دراماتيكية على التربة السفلية الضعيفة ، ولكنها عملية اقتصاديًا على المدى الطويل لاستخدامها حتى في الطبقات الفرعية الأكثر كفاءة.
يوصى باستخدام مواد التكسية الأرضية لوظيفة الفصل هذه نظرًا لتكلفتها المنخفضة ، ومعامل الاحتكاك ، والاستطالة والستارة لتتوافق مع أي سطح ، وترشيح فعال حتى بعد الاستطالة ، ومقاومة التآكل والثقب ، ومعامل النفاذية العالي.التكسية الأرضية مصنوعة من مادة البولي بروبيلين ، وبالتالي فهي خاملة بشكل أساسي وستستمر إلى أجل غير مسمى في تطبيق مدفون.
إحدى الفوائد الإضافية لاستخدام مادة التكسية الأرضية للفصل هي أنه يمكن استصلاح وإعادة استخدام كل الركام فوق التكسية الأرضية تقريبًا.يعد هذا اقتصاديًا بشكل خاص في الاستخدامات المؤقتة مثل سحب المناجم أو طرق قطع الأشجار أو في أي مكان يكون الركام باهظ الثمن والمعدات متاحة لاستعادة الحجر غير الملوث.
يمكن أن تكون وظيفة الصرف لمواد التكسية الأرضية حاسمة في أداء القسم الهيكلي.
إذا كانت تربة الطبقة السفلية معرضة لظروف رطبة ثابتة أو حتى عرضية ، فيجب أن تكون مادة التكسية الأرضية الموضوعة فوقها شديدة النفاذية للسماح بالتصريف السريع للمياه من تربة الطبقة السفلية المحملة إلى قاعدة تجميع التصريف الحر.خلاف ذلك ، في ظل ظروف التحميل السريع من حركة المرور ، يمكن أن تؤدي ضغوط المياه في التربة إلى فشل الطبقة السفلية عن طريق تسييل التربة.
توفر مواد التكسية الأرضية هذه النفاذية الحرجة لأنها ترشح أو تمنع الغرامات من الهجرة لأعلى في الركام.يعد الحفاظ على تصريف القاعدة الكلية والتربة التحتية أمرًا مهمًا للغاية لمنع الفشل المتسارع لنظام الدعم.تسمح مادة التكسية الأرضية أيضًا باستخدام مجاميع تصريف أكثر انفتاحًا وحرة بدلاً من تلك التي تحتوي على الغرامات التي تضعفها الرطوبة وتكون حساسة للتجميد والذوبان.
تستخدم التكسية الأرضية في التعزيز من خلال آليات التقييد أو الحبس والاحتكاك وتأثير الغشاء والتعزيز المحلي.
آليات التعزيز هذه ، التي يتم توفيرها بواسطة جميع أنواع التكسية الأرضية غير المنسوجة والمنسوجة ، معترف بها على نطاق واسع.
يعتمد نهج التصميم هذا على وظيفة التعزيز بشكل عام وسنوات الخبرة المكتسبة في استخدام مواد التكسية الأرضية.وفقًا لمعظم الباحثين ، تدخل وظيفة التعزيز لمواد التكسية الأرضية حيز التنفيذ عندما تكون تربة الطبقة السفلية ضعيفة ، وعمومًا أقل من 12 رطل / بوصة مربعة للقص ، أو CBR 3. ومع ذلك ، فإن معظم الأبحاث حتى الآن قد تعاملت مع التحميل المحدود ووظيفة التعزيز قد تكون فعالة في التربة القوية عند التصميم لأحمال ثقيلة جدًا.
تُستخدم الأقمشة في إنشاء الطرق باستخدام الركام المتاح محليًا مثل الحجر المكسر أو المحجر أو الصخور الصخرية أو الرمل أو الحصى أو قذائف البحر لتطوير طبقة هيكلية.في التعزيز ، يعمل النسيج على تحسين أداء نظام ركام النسيج (AFS) في ظل التحميل المتكرر على المركبات من الآليات بما في ذلك التقييد على طبقة الركام والطبقة التحتية ، وتأثير الغشاء ، والاحتكاك المتطور في واجهات النسيج التي تخلق طبقة حدية ، والمحلية تعزيز.
غالبًا ما يتم قياس هذه الآليات بمقاومة التشوه الدائم أو التمزق.
يجب أن يحدث نوعان من التقييد في نظام AFS.الأول يتعلق بالمنحنى العكسي للنسيج خارج مسار العجلة والضغط الهابط على التربة الناتج.هذا التأثير يزيد من قدرة تحمل التربة.النوع الثاني من تأثير التقييد يحدث عندما تتحرك الجزيئات التراكمية في واجهة ركام التربة من تحت المنطقة المحملة ولكن يتم تقييدها أو منحها تعزيزًا شدًا بسبب وجود القماش.تستفيد قوة ومعامل مادة الركام من هذا الحبس المتزايد.يقلل معامل الركام المتزايد من قوة الضغط على التربة تحت حمولة العجلة.
نظرًا لأن الطريق يمر بتشوه كبير ، يتم شد النسيج وتطور إجهاد الشد ، والذي يعتمد حجمه على إجهاد النسيج ومعامل النسيج.التأثير الصافي هو تقليل حمل العجلة وزيادة خارج مسار العجلة.
من أجل تطوير الإجهاد الناجم عن النسيج ، يلزم وجود تشوهات رأسية كبيرة وهندسة مناسبة ورسو على القماش.يُقترح الضغط المسبق على النسيج لتقليل تشوه النظام للحصول على القماش في حالة توتر كبيرة.
نشأ الاحتكاك على طول الواجهة بين النسيج الكلي والاحتكاك - الالتصاق لواجهة النسيج - التربة مما أدى إلى إنشاء طبقة حدودية من الركام والتربة المجاورة للنسيج.تحتوي المادة المركبة التي تم إنشاؤها على خصائص أكثر ملاءمة لليونة وقوة الشد.ترتبط فعالية هذه الظاهرة بحجم الاحتكاك والالتصاق الذي تم تطويره في الواجهات.يجب أن تتطور الأقمشة عالية الاحتكاك والتصاق.
يمكن أن تتسبب الضغوط المركزة من تحميل المركبات في إحداث ثقب في نقاط التلامس بين الركام والطبقة التحتية.يؤدي استخدام القماش بين الركام والتربة الناعمة إلى توزيع الحمل وتقليل الضغوط الموضعية وزيادة مقاومة الإزاحة الرأسية.
مثبتة بشكل صحيح ، هذه المواد تثبت القواعد الحجرية
التحضير يؤثر على نجاح الوظيفة.يتطلب الاستخدام الناجح لمواد التكسية الأرضية في تثبيت التربة التثبيت المناسب.الخطوات الأساسية الأربع المستخدمة في وضع التكسية الأرضية:
التخطيط والإعداد الدقيق لكل خطوة تثبيت يسرع البناء ويضمن الأداء الجيد والاستفادة الكاملة من مواد التكسية الأرضية الآنوفن.
اتبع إرشادات الشركة المصنعة لتحديد سمك المقطع الهيكلي.يجب أن يكون الركام المختار ، كلما أمكن ذلك ، قابل للضغط وغير حساس للرطوبة.
عادة ، يتم وضع التكسية الأرضية في اتجاه حركة البناء.ومع ذلك ، قد تغير أبعاد المشروع المحددة هذا التخطيط.يجب أن تكون ألواح التكسية الأرضية متداخلة من الجانبين إلى الجانب ومن طرف إلى طرف من 1.5 قدم إلى 3 أقدام (0.5 إلى 1 متر) ، اعتمادًا على قوة الطبقة التحتية.
يمكن حياكة حواف النسيج المجاورة في الحقل باستخدام ماكينة خياطة محمولة تعمل بمولد.تتطلب الخياطة الميدانية عادة ثلاثة أو أربعة عمال.يمكن توفير الألواح المخيطة مسبقًا من المصنع ، ويمكن خياطة القماش من 2 إلى 4 بوصات (50 إلى 100 مم) من حواف القماش.
يقلل استخدام القماش المُخيَّط مسبقًا من الحاجة إلى الخياطة الميدانية أو التداخل.يمكن مقارنة تكاليف الخياطة بتكلفة التكسية الأرضية المفقودة في منطقة التداخل.يمكن لعمال اثنين التعامل بسهولة مع لفة من نسيج الجيوتكستيل غير المنسوج.
في ممارسات البناء العادية ، تتجمع شاحنات التفريغ العكسي على القماش.تعمل الجرافة المتعقبة بشكل أفضل لنشر الركام.يوصى باستخدام الموديلات الأخف وزنًا للدرجات الفرعية الأكثر نعومة.تمارس اللوادر الأمامية وممهدات التسوية ضغطًا أكبر على الطبقة السفلية.يمكن استخدام الضواغط الاهتزازية ، ولكن فقط بعد أن يتم تحقيق ضغط معقول وثبات شبق بواسطة الجرافة.يمكن استخدام التكسية الأرضية غير المنسوجة للتثبيت في معظم ظروف الطقس ودرجة الحرارة.
كيفية تركيب التكسية الأرضية
بغض النظر عن قوة الطبقة السفلية ، يجب أولاً تنظيف الموقع من جميع الأشياء الحادة وجذوع الأشجار والأحجار الكبيرة التي يمكن أن تثقب النسيج.ما لم يكن من الضروري تحقيق الدرجة النهائية ، لا يلزم إزالة الحصيرة الخضرية ، لأنها يمكن أن توفر دعمًا إضافيًا أثناء وضع الركام الكلي حتى الضغط النهائي.عادة ما تكون طبقات الفرشاة أو الوسادة تحت القماش غير المنسوج ضرورية ، لأن القماش يمنع حبيبات التربة من الضخ في طبقة الركام.
يجب أن يتم طرح مواد التكسية الأرضية على الطبقة السفلية بواسطة شخصين ، بدءًا من نقطة تتيح الوصول السهل لمعدات البناء ، ولكنها تتوافق مع خطة التصميم.في الدرجات السفلية الناعمة جدًا ، يجب أن يبدأ تخطيط النسيج ووضع الركام على التربة الأكثر صلابة في محيط الموقع ، كنقطة تثبيت.من هناك يمكن دحرجة القماش على أقسام أكثر ليونة.
يجب إجراء تداخلات النسيج والدرزات على النحو المحدد.في الطقس العاصف ، يجب وضع التربة أو الصخور على القماش لتثبيته حتى يتم وضع الركام.تستخدم دبابيس تأمين الأرض أحيانًا في أقسام التداخل من التكسية الأرضية.
يتم بعد ذلك رمي الركام القابل للضغط غير الحساس للرطوبة على القماش بدءًا من التربة الصلبة عند نقطة أمام القماش مباشرةً.يجب أن يثبت هذا النسيج بإحكام.يتم بعد ذلك نشر الركام برافعة واحدة بسماكة أكبر من تلك المطلوبة للتثبيت للسماح بالضغط اللاحق.إذا كانت السماكة الناتجة عن أحد المصاعد كبيرة جدًا بحيث لا يمكن دمجها بشكل مرضٍ ، فضع أكثر من مصعد واحد.
في أي حالة ، يجب أن يكون المصعد الأول سميكًا حسب الضرورة لمنع الضغط من الضغط الزائد على الطبقة السفلية.يجب أن تقوم الجرافة بشفرة في الحمولة وأعلى قليلاً أثناء نثر الركام لنفس السبب.يتم اتباع هذا الإجراء لكل حمل حتى يتم تغطية القماش بالكامل.
على الطبقة السفلية الناعمة جدًا ، يجب توخي الحذر أثناء التنسيب الكلي لضمان عدم نقل النسيج من موضعه أو الضغط على الطبقة السفلية بشكل مفرط.يمكن لمشغل الجرافة أن يحدد بشكل أفضل البقع التي تحتاج إلى ركام إضافي لتحقيق ثبات جيد من خلال مراقبة التجويف في طبقة الركام.
في ظروف التربة الرخوة جدًا ، قد تظهر موجات الطين أثناء وضع الركام أو الاستخدام.عادة ، لا تمثل موجات الطين مشكلة إذا لم ترتفع فوق سطح القاعدة الكلية.يؤدي الضغط على الطبقة السفلية أثناء وضع الملء إلى تحريك التربة تحت السطحية بعيدًا عن المنطقة المحملة.إذا كنت تتوقع حدوث موجات طينية شديدة ، فاتصل بالشركة المصنعة للنسيج للحصول على معلومات حول إجراءات البناء لتقليل آثارها الضارة.
لا ينبغي السماح للمركبات بالقيادة مباشرة على القماش.في حالة تلف القماش أثناء التثبيت ، يجب كشف الجزء التالف ووضع قطعة قماش فوقه.يجب أن تكون الرقعة كبيرة بما يكفي لتتداخل مع المناطق غير المصابة بمقدار 3 إلى 4 أقدام (1 إلى 1.25 متر).ثم يتم استبدال الركام وضغطه بواسطة الجرافة.
لتحقيق الاستقرار الكامل ، يجب ضغط الركام إلى الكثافة المطلوبة لسمك التصميم.يتم ضغط السطح مبدئيًا عن طريق تحريك الجرافة المجنزرة ذهابًا وإيابًا فوق الركام أثناء انتظار الحمل الكلي التالي.من تلك النقطة فصاعدًا ، تضغط حركة البناء على الركام حتى يتم الحصول على الاستقرار.
يتم تحقيق الضغط النهائي باستخدام ضاغط اهتزازي ، أولاً بدون اهتزاز لعدة تمريرات ، ثم مع اهتزاز كامل.عادة ما تشير أي نقاط ضعف موجودة أثناء الضغط النهائي إلى سمك الركام غير الكافي في تلك البقع.لا تسجل الأخاديد.بدلاً من ذلك ، املأها بمجموع إضافي ومدمج.تنطبق هذه القاعدة على أي صيانة روتينية مستقبلية مطلوبة.
من المهم مراقبة عملية البناء إذا تغيرت الظروف الميدانية عن قيم التصميم ، وتسببت في انخفاض قيمة قوة التربة في الطبقة السفلية ، فيجب إعادة تقييم سمك القسم الإنشائي.رصد البناء والاستخدام المبكر للقسم الكلي يحدد المناطق الضعيفة المفقودة في اختبار التربة.
نفس القدر من الأهمية هو مراقبة جودة مواد القسم الإنشائي وطريقة التنسيب.والغرض من ذلك هو اكتشاف التغييرات ، لذلك ، إذا لزم الأمر ، يمكن إجراء تعديلات على التصميم في الموقع قبل حدوث إخفاقات مفرطة في المستوى الفرعي.
يجب تأجيل إنشاء الرصيف النهائي لأطول فترة ممكنة لمراقبة أداء قسم الركام غير الممهد.إذا كانت المناطق المحلية تتطلب ذلك ، فيجب استخدام الركام الإضافي لتصحيح أي تشقق.توفر أقسام اختبار التكسية الأرضية الكثير من الأفكار حول كيفية أداء قسم التصميم الإنشائي.
بعد اكتمال هذه الخطوات ، يصبح الطريق أو المنطقة جاهزة للاستخدام.سيزداد الاستقرار مع استمرار حركة المرور والعمل المقيد للنسيج في تكثيف التجميع وتوحيد الطبقة الفرعية.
