کاربرد شبکه زهکشی مرکب سه‌بعدی در محل تقاطع خاکریزی و خاکبرداری بستر جاده

در ساخت بزرگراه‌ها، بستر جاده محل اتصال خاکبرداری-پرسازی، یک حلقه ضعیف در ساختار بستر جاده است که اغلب به دلیل نفوذ آب‌های زیرزمینی، تفاوت در مصالح خاکبرداری و حفاری و فناوری ساخت نامناسب، باعث نشست ناهموار، ترک خوردگی روسازی و سایر بیماری‌ها می‌شود. شبکه زهکشی کامپوزیت سه‌بعدی ماده‌ای است که معمولاً برای حل این مشکلات استفاده می‌شود. بنابراین، کاربردهای آن در بستر جاده محل اتصال خاکبرداری-پرسازی چیست؟

۱. علل بیماری‌ها و الزامات زهکشی بستر جاده محل اتصال خاکبرداری-خاکریزی

بیماری‌های بستر جاده‌ای محل اتصال خاکبرداری-پرسازی عمدتاً از تناقضات زیر ناشی می‌شوند:

۱. نفوذ آب‌های زیرزمینی و تفاوت‌های مواد

محل اتصال بین منطقه خاکریز و منطقه گودبرداری اغلب به دلیل اختلاف سطح آب‌های زیرزمینی، یک گرادیان هیدرولیکی تشکیل می‌دهد که منجر به نرم شدن یا آبشستگی خاکریز می‌شود.

۲. نقص‌های فرآیند ساخت

در فرآیندهای سنتی، مشکلاتی مانند حفاری نامنظم پله‌ای و تراکم ناکافی در محل اتصال خاکبرداری و خاکریزی رایج است.

۲. مزایای فنی شبکه زهکشی کامپوزیت سه بعدی

۱. عملکرد زهکشی کارآمد و ضد فیلتراسیون

شبکه زهکشی کامپوزیت سه بعدی از ژئوتکستایل دو طرفه و هسته مشبک سه بعدی میانی تشکیل شده است. ضخامت هسته مشبک 5-7.6 میلی متر، تخلخل > 90٪ و ظرفیت زهکشی 1.2×10⁻³m²/s است که معادل یک لایه شن به ضخامت 1 متر است. کانال زهکشی تشکیل شده توسط دنده های عمودی و دنده های شیب دار آن می تواند رسانایی آب را تحت بار زیاد (3000 کیلو پاسکال) پایدار نگه دارد.

۲. مقاومت کششی و تقویت فونداسیون

مقاومت کششی طولی و عرضی شبکه زهکشی کامپوزیت سه‌بعدی می‌تواند به 50 تا 120 کیلونیوتن بر متر برسد که می‌تواند جایگزین عملکرد تقویتی برخی از ژئوگریدها شود. هنگامی که در محل اتصال خاکریز و خاکبرداری قرار می‌گیرد، ساختار هسته مشبک آن می‌تواند تمرکز تنش را پراکنده کرده و نشست‌های افتراقی را کاهش دهد.

۳. دوام و راحتی ساخت و ساز

این سازه از پلی‌اتیلن با چگالی بالا (HDPE) و کامپوزیت الیاف پلی‌استر ساخته شده است که در برابر اشعه ماوراء بنفش، خوردگی اسیدی و قلیایی مقاوم است و طول عمری بیش از 50 سال دارد. ویژگی‌های سبک آن (وزن در واحد سطح کمتر از 1.5 کیلوگرم بر متر مربع) چیدمان دستی یا مکانیکی آن را آسان می‌کند و راندمان ساخت آن 40٪ بیشتر از لایه‌های شن سنتی است.

III. نکات ساخت و ساز و کنترل کیفیت

1. عملیات سطح پایه

عرض حفاری پله در محل اتصال خاکریز و خاکبرداری ≥1 متر، عمق آن تا لایه جامد خاک و خطای صافی سطح ≤15 میلی‌متر است. اشیاء تیز را بردارید تا از سوراخ شدن شبکه زهکشی جلوگیری شود.

۲. فرآیند تخمگذار

(1) شبکه زهکشی در امتداد محور بستر جاده قرار گرفته است و جهت نیروی اصلی عمود بر پله است.

(2) همپوشانی با جوشکاری ذوب داغ یا میخ‌های U شکل، با فاصله ≤1 متر، ثابت می‌شود.

(3) حداکثر اندازه ذرات خاکریز ≤6 سانتی‌متر است و برای فشرده‌سازی از ماشین‌آلات سبک استفاده می‌شود تا از آسیب رسیدن به هسته توری جلوگیری شود.

۳. بازرسی کیفیت

پس از تخمگذاری، آزمایش رسانایی آب (مقدار استاندارد ≥1×10⁻³m²/s) و آزمایش مقاومت همپوشانی (مقاومت کششی ≥80٪ از مقدار طراحی) باید انجام شود.

همانطور که از مطالب فوق مشخص است، شبکه زهکشی کامپوزیت سه‌بعدی می‌تواند به دلیل مزایای زهکشی کارآمد، تقویت کششی و دوام، پایداری و دوام بستر جاده محل اتصال خاکبرداری-خاکریزی را بهبود بخشد.