Phạm Duy Ánh (Andy, Mr), Eng
Director of Civil Engineering Department - VATEC
Nov 5th, 2023
Lưới địa kỹ thuật là gì và chức năng của lưới địa kỹ thuật ?
Lưới địa kỹ thuật gốc polyme (gọi tắt là lưới địa kỹ thuật) có kết cấu phẳng dạng ô mạng hở, bao gồm các gân được kết nối tích hợp tạo thành dạng lưới hoặc cấu trúc giống như lưới, thường được cung cấp ở dạng cuộn.
Các sản phẩm lưới địa kỹ thuật thường được làm từ vật liệu polyme, bao gồm polyester, polypropylene, polyethylene hoặc polyvinyl. Chúng có thể được dệt hoặc đan từ sợi; đục lỗ vào một tấm polyme; ép đùn qua các đầu khuôn quay để tạo một cấu trúc lưới hoặc hàn từ các dải vật liệu. Từ công nghệ sản xuất và gốc vật liệu polyme, lưới địa kỹ thuật có thể được phân loại thành lưới cứng (stiff geogrid) hay lưới mềm (flexible geogrid).
Lưới địa kỹ thuật được sử dụng để giải quyết các vấn đề xây dựng dân dụng và địa kỹ thuật trong hoặc trên nền đất. Chúng chủ yếu cung cấp chức năng ổn định hoặc gia cố, để bổ sung hoặc nâng cao tính chất của đất hoặc cốt liệu đắp.
Lưới địa kỹ thuật gia tăng khả năng khóa giữ và lèn chặt cốt liệu, tăng khả năng khai thác.
Sự phát triển của lưới địa kỹ thuật gia cố cơ học Tensar
Lưới địa kỹ thuật Tensar là dạng lưới cứng, thường được sản xuất từ polyetylen mật độ cao (HDPE) hoặc polypropylen (PP) theo công nghệ đục lỗ, gia nhiệt và kéo dãn theo định hướng nhất định để có độ bền, độ cứng và cường độ theo yêu cầu. Các mối nối giữa các gân lưới được hình thành, tích hợp mang lại cho chúng độ bền cao và độ ổn định cấu trúc. Các gân lưới có mật độ phân tử cao, liên kết thành khối với nhau qua các nút lưới.
Lưới địa kỹ thuật Tensar InterAx là mảnh ghép mới nhất của quá trình phát triển và nghiên cứu bắt đầu từ sản phẩm với lưới địa kỹ thuật gia cường hai trục, được chuyển sang lưới địa kỹ thuật ba trục (TriAx) với chức năng gia cố cơ học ổn định nền… và hiện tại là Tensar InterAx NX.
Lưới địa kỹ thuật Tensar InterAx kết hợp cấu trúc đồng ép đùn (ép đùn đồng thời), khoa học vật liệu tiên tiến, và cấu trúc hình học được tối ưu hóa nhằm đảm bảo hiệu suất vượt trội với phạm vi áp dụng rộng hơn cho nhiều loại cốt liệu với chất lượng và cấp phối hạt khác nhau.
Lưới địa kỹ thuật có an toàn với môi trường và tính bền vững của nó trong công trinh xây dựng ?
Cradle to Grave’ tạm dịch là ‘từ chiếc nôi đến nầm mồ’, là một thuật ngữ ám chỉ việc tồn tại trong suốt vòng đời, từ đầu đến cuối.
Để tạo dựng một tương lai bền vững hơn, chúng ta cần cơ sở hạ tầng giúp tối ưu hóa hiệu quả và hiệu suất xây dựng, đồng thời giảm thiểu tác động đến môi trường. Đánh giá tác động môi trường đang trở thành một tiêu chí thiết kế ngày càng phổ biến hơn ở nhiều khu vực pháp lý trên thế giới. Một trong những công cụ được tạo ra cho mục đích này là Tuyên bố Sản phẩm Môi trường (Environmental Products Declaration - EPD). Việc sử dụng EPD để đánh giá các tác động môi trường như sự nóng lên toàn cầu (GWP) đang được mở rộng nhanh chóng trong ngành xây dựng.
Ứng dụng lưới địa kỹ thuật Tensar trong xây dựng.
Lưới địa kỹ thuật mang đến chức năng ổn định hoặc gia cường, để nâng cao hiệu quả làm việc của đất. Ngoài ra, Lưới địa kỹ thuật cũng đóng vai trò như lớp phân cách giữa các lớp đất và cốt liệu, và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công trình dân dụng.
Lưới địa kỹ thuật có thể được sử dụng cho các ứng dụng sau:
- Xây dựng sàn công tác, cải thiện khả năng chịu tải trong điều kiện nền đất yếu.
- Tối ưu kết cấu áo đường: giảm chiều dày kết cấu.
- Nâng cao tuổi thọ sử dụng của đường, hè phố và các khu vực giao thông.
- Cải thiện hiệu quả làm việc lâu dài của đường trải nhựa và đường không trải nhựa bằng cách giảm thiểu chuyển động của cốt liệu.
- Gia cường tường chắn đất và mái dốc.
- Kết cấu móng và ổn định cơ học nền đắp cao trên đất yếu.
- Gia cố nền đường sắt.
Đối với các ứng dụng gia cố sàn công tác tới các khu vực giao thông và nền đường sắt, lưới địa kỹ thuật Liên trục Tensar rất phù hợp để áp dụng với thiết kế độc đáo và tối ưu hóa hình dạng cấu trúc ô lưới nhằm nâng cao tính ổn định. Từ đó, cải thiện hiệu quả làm việc của lớp kết cấu dưới tác dụng của tải trọng giúp giảm chi phí đầu tư xây dựng và các yêu cầu bảo trì.
Đối với các ứng dụng gia cường đất, tải trọng phải được truyền giữa đất và lưới địa kỹ thuật. Các gân lưới nằm ngang của lưới địa kỹ thuật một trục mang lại một cơ chế hiệu quả để truyền tải trọng thông qua các mắt lưới thay vì chỉ ma sát. Tải trọng kéo cao trong lưới địa kỹ thuật do các sườn dọc chịu lực. Chúng phải có khả năng chịu tải cao như vậy trong suốt tuổi thọ của kết cấu (thường lên đến 120 năm), đòi hỏi độ bền và cường độ và độ cứng lâu dài. Ứng dụng gia cố sàn công tác tới các khu vực giao thông và nền đường sắt, lưới địa kỹ thuật liên trục Tensar rất phù hợp để áp dụng với thiết kế độc đáo và tối ưu hóa hình dạng cấu trúc ô lưới nhằm nâng cao tính ổn định. Từ đó, cải thiện hiệu quả làm việc của lớp kết cấu dưới tác dụng của tải trọng giúp giảm chi phí đầu tư xây dựng và các yêu cầu bảo trì, giảm lượng khí hải carbon, đồng thời tăng tuổi thọ của kết cấu mặt đường, nền đường và các công trình giao thông, xây dựng khác.
So sánh lưới địa kỹ thuật Tensar với các vật liệu gia cường khác?
Các khoảng hở hoặc các mắt lưới giữa các đường gân cho phép cốt liệu xuyên qua và liên kết với lưới địa kỹ thuật. Với điều kiện lưới địa kỹ thuật đủ cứng, gân lưới dày và mắt lưới đủ chắc, cốt liệu được giữ chặt trong các mắt lưới tạo thành một vật liệu tổng hợp "Cốt liệu/Lưới địa kỹ thuật" mới với độ bền và khả năng chống biến dạng được cải thiện.
Hiệu quả của cơ chế "khóa" và "giữ chặt" do lưới địa kỹ thuật mang lại phụ thuộc vào các đặc tính vật lý của nó (độ cứng trong mặt phẳng, hiệu quả mối nối, biên dạng gân lưới) và khả năng tương thích với cốt liệu (kích thước hạt và loại cốt liệu). Các loại lưới địa kỹ thuật khác nhau có cùng cường độ ngắn hạn có thể có khác biệt lớn về các đặc tính tùy thuộc vào phương pháp sản xuất, loại mối nối, gân lưới và loại polyme được sử dụng.
a. Lưới ĐKT 2 trục thông thường and Tensar geogrid
Lưới ĐKT 2 trục thông thường |
Tensar geogrid |
Sản phẩm phù hợp với gia cường 2 hướng |
Sản phẩm được tối ưu hóa để gia cố cơ học các lớp cốt liệu |
Hiệu quả lèn chặt thấp hơn do ảnh hưởng của cấu trúc gân lưới và mối nối cường độ thấp làm giảm hiệu suất của sản phẩm |
Hiệu quả lèn chặt cốt liệu cao giúp tăng sức chịu tải và hạn chế biến dạng bề mặt |
Thông số thiết kế thường dựa trên thử nghiệm quy mô nhỏ hoặc thuộc tính của lưới |
Các thông số thiết kế được phát triển từ các thử nghiệm khai thác kích thước thực với lớp ổn định cơ học |
Thường không được chứng minh để sử dụng trong kết cấu đường, chủ yếu được sử dụng trên nền đất yếu. |
Đã được chứng minh là phù hợp để ổn định nền đường vĩnh cửu cũng như kết cấu móng đường trên nền đất yếu |
b. Ô neoweb và lưới ĐKT Tensar
Ô neoweb |
Lưới ĐKT Tensar |
Cốt liệu dạng hạt hoặc cát san lấp kín bằng vách ô nhằm tăng khả năng chịu lực. |
Việc giữ và chặt cốt liệu hiệu quả cao tạo ra một lớp ổn định cơ học với sức chịu tải được cải thiện. |
Công tác đầm nén trong lòng ô gặp nhiều khó khăn. |
Độ đầm chặt của cốt liệu được tăng cường trên bề mặt lưới. |
Việc thi công phức tạp hơn đòi hỏi nhiều nhân công và thời gian để mở ô, cô định và đặt lớp đầu tiên. |
Chi phí lắp đặt thấp. Nhanh chóng và đơn giản để triển khai và bắt đầu các công tác đắp. Có thể tiếp cận trên nền đất rất yếu nhờ 'hiệu ứng giày trượt tuyết' |
Hạn chế thi công trên nền đất yếu. |
Đã được chứng minh là phù hợp để ổn định nền đường vĩnh cửu nhằm tăng tuổi thọ mặt đường cũng như nền đường trên nền đất yếu |
c. Vải ĐKT gia cường và lưới ĐKT Tensar
Vải ĐKT gia cường |
Lưới ĐKT Tensar |
Huy động cường độ chịu kéo của vật liệu để gia cường cốt liệu bị hạn chế bởi lực ma sát |
Thiết kế sản phẩm được tối ưu hóa để ổn định cơ học cốt liệu bằng cách khóa liên động và lèn chặt. |
Tải trọng tác dụng được phát triển bởi cơ chế màng căng đòi hỏi biến dạng bề mặt cao hơn để huy động hiệu ứng gia cường |
Gia cố cốt liệu hiệu quả cao bằng khóa liên động giúp tăng sức chịu tải và hạn chế biến dạng bề mặt |
Thông thường lắp đặt trên đất yếu, nơi cho phép có vết hằn lún trên bề mặt |
Đã được chứng minh là phù hợp để ổn định nền trên đường vĩnh cửu nhằm tăng tuổi thọ mặt đường cũng như nền đường trên nền đất yếu cần hạn chế hằn lún vệt bánh xe |
Kết luận: Điều quan trọng cần lưu ý là mặc dù việc áp dụng lưới địa kỹ thuật vào công trình đường hoặc nền đường, sân bãi, hạ tầng kỹ thuật được cho là mang đến nhiều lợi ích, nhưng những lợi ích này sẽ không giống nhau đối với từng loại sản phẩm lưới kỹ thuật. Trên thực tế, nghiên cứu đã chỉ ra rằng phương pháp sản xuất có thể có ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý. Tuy nhiên lưới địa Tensar là một trong những sản phẩm mang đến nhiều lợi ích cốt lõi và đang được ứng dụng trong nhiều công trình xây dựng trên thế giới.
Tài liệu tham khảo:
(1): Dữ liệu trên web: Tensar.com.vn
(2): Hồ sơ TKBVTC hạng mục đường giao thông, bãi thi công dự án nhà máy điện gió Kosy, nhà máy điện gió Hacom Hoà Bình 5.
(3): https://www.windfarmbop.com/tensar-triax-geogrid-use-in-wind-farms/
(4): https://www.geosyntheticssociety.org
(5): https://www.geosynthetica.com/
Copyright © all rights reserved