Wat is geotextiel non-woven stof?

Geotextiel non-woven materiaal, een essentiële maar vaak vergeten factor in geavanceerde geotechniek en civiele techniek. Door de lens van een praktijktoepassing – de stabilisatie van een gebied langs de Wuyi Mountain Scenic Highway dat gevoelig is voor aardverschuivingen – zullen we de essentiële aard van dit materiaal ontdekken. We zullen de samenstelling en het productieproces ervan beschrijven, de kernfuncties (scheiding, filtratie, drainage en bescherming) toelichten en de invloed ervan op het succes, de kostenefficiëntie en de duurzaamheid op lange termijn van het project kwantitatief analyseren. De studie concludeert dat geotextiel non-woven materiaal niet langer louter een stuk materiaal is, maar een geavanceerde technische oplossing die een duurzame, permeabele en sterke interface in bodemstructuren biedt, wat essentieel blijkt in moeilijke omgevingen.

1. Inleiding: Het probleem onder onze voeten

Civiele techniek is een voortdurende strijd tegen de krachten van de natuur. Een van de meest voorkomende en lastige problemen is de instabiliteit van de bodem, met name bij projecten met betrekking tot de aanleg van wegen, taluds en hellingen. Het Wuyi-gebergte, een UNESCO-werelderfgoedlocatie die bekendstaat om zijn indrukwekkende landschappen, bracht een gedurfde uitdaging met zich mee: een belangrijk snelweggebied kampte met herhaaldelijke verzakkingen en hellingrampen als gevolg van hevige seizoensregens en een zwakke, kleirijke ondergrond.

Traditionele methoden, zoals het importeren van aanzienlijke hoeveelheden dure granulaire vulling of het bouwen van ingewikkelde conserverende muren, waren zowel economisch als ecologisch onhoudbaar. De missie vereiste een oplossing die:

· Voorkom dat de zachte ondergrond zich vermengt met de nieuwe grindwegfundering.

· Zorg ervoor dat water vrij kan wegstromen om te voorkomen dat er poriën ontstaan ​​die onder water komen te staan, een belangrijk doel bij aardverschuivingen.

· Versterk de grondmassa, maar voorkom overmatig gewicht.

· Versnel de bouwtijd om de verstoring van het toerisme te beperken.

Vroeger bestond de technische oplossing uit het gebruik van een geotextiel non-woven doek.

2. Wat is geotextiel non-woven? Een technische analyse

Om de functie ervan in het Wuyi-gebergteproject te kunnen begrijpen, moet men eerst begrijpen wat dit weefsel is.

2.1 Definitie van geotextiel non-woven stof

Geotextiel is een doorlatend kunstmatig materiaal, meestal gemaakt van polymeren zoals polypropyleen of polyester. In tegenstelling tot geweven stoffen, die worden vervaardigd door middel van verweven garens, wordt non-woven geotextiel vervaardigd door vezels mechanisch, thermisch of chemisch met elkaar te verbinden. Deze vorm biedt ze een specifieke reeks eigenschappen die ideaal zijn voor geotechnische toepassingen.

2.2 Het productieproces: de naaldponsmethode

De meest voorkomende productiemethode voor zeer sterk non-woven geotextiel is naaldponsen. Het systeem is als volgt:

- Polymeerextrusie en -spinnen: polypropyleenkorrels worden gesmolten en geëxtrudeerd door grote spindoppen om non-stop filamenten te creëren.

- Webvorming: Deze talloze filamenten worden willekeurig op een transportband neergelegd en vormen een losse, webachtige vorm die bekendstaat als een "web". Deze willekeurige oriëntatie is fundamenteel omdat het isotrope eigenschappen heeft: vergelijkbare sterkte en algehele prestaties in alle richtingen.

- Naaldprikken: Het net wordt vervolgens gevoed via een laptop die is uitgerust met talloze weerhaaknaalden. Deze naalden prikken voortdurend door het web, waardoor de filamenten verstrengeld raken en regelmatig in elkaar grijpen. Dit systeem consolideert het vrije internet tot een sterk, coherent en viltachtig geotextielmembraan.

- Afwerking: Het uiteindelijke materiaal kan ook worden behandeld om bepaalde eigenschappen te verkrijgen, zoals UV-stabilisatie voor langdurige blootstelling, of gekalanderd (verhit en geperst) voor een gladder oppervlak.

Het eindresultaat is een flexibel, poreus en enorm duurzaam non-woven geotextielweefsel dat bestand is tegen spanningen en langdurige vloerkrachten.

3. Kernfuncties van geotextiel en non-woven stof: het multifunctionele wonder

Het succes van geotextiel ligt in het vermogen om meerdere functies tegelijk te bedienen. In het Wuyi Mountain-project waren alle vier de essentiële functies cruciaal.

3.1 Scheiding van geotextiel en niet-geweven stoffen

Dit is de meest essentiële rol. In een laanconstructie vervullen verschillende lagen – ondergrond, fundering (zand/grind) en funderingslaag (gebroken steen) – belangrijke functies. Onder herhaalde belasting van het verkeer (cyclische belasting) hebben deze lagen de neiging zich te vermengen. Het grind kan in de gladde klei worden gedrukt, terwijl de klei in het grind kan worden opgepompt, waardoor een verzwakte, homogene massa ontstaat die leidt tot spoorvorming en breuk.

- Projectaanvraag: Het non-woven geotextiel werd direct op de voorbereide, maar zachte, kleiondergrond geplaatst. De laag verdichte granulaire onderlaag werd vervolgens bovenop de ondergrond geplaatst. Het non-woven geotextiel fungeerde als een fysieke barrière en voorkwam vermenging van de klei en het grind. Door de integriteit van elke laag te behouden, zou de wegverbinding moeten functioneren zoals ontworpen, de massa effectief verdelen en lokaal falen voorkomen.

3.2 Filtratie

In de grondmechanica is water vaak de belangrijkste oorzaak van falen. De opbouw van waterspanning in de grond (poriënspanning) kan bodemdeeltjes vloeibaar maken en hellinginstabiliteit veroorzaken. Een filter moet water doorlaten en tegelijkertijd het verlies van bodemdeeltjes voorkomen.

- Projecttoepassing: de willekeurige vezelmatrix van de niet-geweven landschapsstof creëert duizenden en duizenden kleine poriën. De zorgvuldig ontworpen verdeling van de poriënmeting zorgt ervoor dat water vrijelijk vanuit de grond in de drainagelaag kan stromen, waardoor de onveilige waterdruk in de poriën wordt verlaagd. Tegelijkertijd vangt het de bevredigende kleideeltjes op, waardoor bodemerosie van binnenuit de helling wordt tegengegaan. Dit is een basisfilterfunctie, die de behoefte aan ingewikkelde en dure korrelige filters verandert.

3.3 Afwatering

Dankzij de viltachtige, driedimensionale structuur heeft een non-woven geotextielmembraan een grote dikte en porositeit. Dit maakt het mogelijk om water binnen het vlak te transporteren.

- Projectaanvraag: Op de steile hellingen langs de snelweg werd het geotextiel tegen de grond gemonteerd. Water dat van de helling sijpelde, kwam in het geotextiel terecht en werd lateraal langs de helling afgevoerd naar bepaalde drainagegaten of drainagebuizen. Deze "transmissiviteit" zorgde voor een essentieel drainagepad, waardoor de helling droog werd en de stabiliteit aanzienlijk werd verbeterd.

3.4 Bescherming

Geomembranen (ondoordringbare kunststof voeringen) worden vaak gebruikt voor inperkingsdoeleinden, maar zijn gevoelig voor perforatie. Een non-woven geotextiel fungeert als demping of beschermende laag.

- Projectaanvraag: Hoewel het geotextiel drainagedoek nu niet het fundamentele kenmerk is in dit unieke weggedeelte, werd het geotextiel drainagedoek in andere onderdelen van het tolwegproject met drainagegreppels bekleed met geomembranen gebruikt als een beschermende laag tussen het membraan en het bovenliggende grind. Hiermee werd lekkage voorkomen en werd de integriteit van het geotextiel filterdoek op lange termijn gewaarborgd.

4. Het Wuyi Mountain Project: een kwantitatieve analyse

4.1 Projectuitvoering

Bij de sanering van het onstabiele tolweggebied zijn de volgende stappen gevolgd:

- Voorbereiding van de locatie:Het beschadigde gebied werd afgegraven en de helling werd opnieuw geëgaliseerd tot een constante hoek.

- Installatie van geotextiel:Rollen van een specifiek, zeer sterk naaldvilt non-woven geotextiel (met een oppervlaktemassa van 300 g/m², een trekkracht > 12 kN/m en een hoge permeabiliteit) zijn in één keer uitgerold op de verdichte ondergrond en de nieuw geëgaliseerde helling. Aangrenzende rollen werden overlappend geplaatst met een duidelijke minimale afstand om continuïteit te garanderen.

- Opvullen:De granulaire drainagelaag en de funderingsmaterialen zijn direct op de top van de geotextieldrainage geplaatst en verdicht met behulp van moderne machines. De hoge perforatieweerstand van het materiaal zorgde ervoor dat het tijdens dit proces niet scheurde.

4.2 Resultaten en impact

De twee jaar durende monitoring na de bouw, die twee volledige regenseizoenen besloeg, bevestigde het onmiskenbare succes.

- Structurele prestaties:Er werd geen enkele verdere verzakking of hellingbeweging waargenomen. De wegbodem bleef vlak en vrij van scheuren.

- Drainageprestaties:Piezometers die in de helling waren bevestigd, gaven aan dat de poriënwaterspanning na regenval snel en sterk afneemt. Dit bevestigt de fantastische filtratie- en drainage-eigenschappen van het geotextielfilterdoek.

- Kostenbesparing:Door het gebruik van geotextiel werd de benodigde dikte van de geïmporteerde korrelige ondergrond met ongeveer 30% verminderd, wat leidde tot een besparing op de kosten van het doek en de transportkosten van meer dan 25% in vergelijking met de normale diepteversterkingsmethode.

- Tijdsefficiëntie:Vroeger werd de bouw 40% sneller uitgevoerd, omdat het geotextiel snel kon worden aangebracht en er minder grondverzet en verdichting nodig was.

- Milieu-impact:De oplossing was vroeger veel minder ingrijpend, vereiste veel minder winning van plantaardige stoffen voor aggregaat en bood een oplossing voor stabilisatie op de lange termijn waarmee toekomstige aardverschuivingen en de daarmee gepaard gaande schade aan het milieu werden voorkomen.

5. Verder dan de zaak: andere toepassingen

De veelzijdigheid van non-woven geotextiel reikt veel verder dan alleen de aanleg van wegen en het stabiliseren van hellingen. De normen zijn universeel toepasbaar:

5.1 Geotextiel non-woven stof voor stortplaatsen

Wordt gebruikt voor scheiding, filtratie en veiligheid van geomembraanvoeringen in basis- en kappensystemen, zorgt voor een langdurige stabiliteit en voorkomt uitspoeling van de omliggende grond.

5.2 Geotextiel non-woven stof voor spoorballast

Voorkomt dat uitzonderlijke ondergronden de grove ballaststeen verontreinigen, waardoor de uitlijning, stabiliteit en een hoogwaardige drainage in de loop van de tijd behouden blijven.

5.3 Geotextiel non-woven stof voor erosiebestrijding

Aangebracht onder breuksteen (steenslag) op rivieroevers of kustverdedigingswerken om bodemerosie te voorkomen, terwijl het water gecontroleerd met de stroom mee kan stromen en de onderliggende bodemstructuur wordt beschermd.

5.4 Geotextiel non-woven doek voor drainagesystemen

Gewikkelde, geperforeerde buizen of gebruikt in verticale afvoeren om verzilting tegen te gaan, de wateropvangefficiëntie te verbeteren en een constante afvoerprestatie te garanderen.

Conclusie

De aanleg van de Wuyi Mountain Scenic Highway is een krachtig bewijs van de technische waarde van geotextiel onder grind. Deze case study heeft aangetoond dat het niet zomaar een gewoon doek is; het is een hoogwaardig doek op polymeerbasis, ontworpen om met de bodem te interageren op een manier die de natuurlijke eigenschappen ervan verbetert en de zwakke punten ervan vermindert.

Door de cruciale, onderling verbonden functies van scheiding, filtratie, drainage en bescherming uit te voeren, biedt het een elegante, kosteneffectieve en duurzame oplossing voor enkele van de meest constante uitdagingen in de civiele techniek. Het verlengt de levensduur van infrastructuur, verlaagt onderhoudskosten en minimaliseert de impact op het milieu. Naarmate onze infrastructuur ouder wordt en te maken krijgt met nieuwe uitdagingen door klimaatverandering, zal de rol van onbezongen helden zoals geotextiel alleen maar belangrijker worden, omdat ze de fundamenten van onze moderne wereld op een stille en betrouwbare manier beschermen.

Kies het beste projectmateriaalbedrijf Ltd.BPM Geosynthetics）voor hoogwaardig geotextiel non-woven textiel, ondersteund door professionele expertise en betrouwbare wereldwijde levering.