Dalam bidang teknik, masalah pengendapan lumpur selalu menjadi hal yang sangat penting. Jaringan drainase komposit tiga dimensi merupakan material drainase yang umum digunakan dalam proyek-proyek besar. Jadi, apakah material ini dapat mencegah pengendapan lumpur dan penyumbatan?
1. Inovasi struktural
Jaringan drainase komposit tiga dimensi terdiri dari geotekstil dua sisi dan inti geotekstil tiga dimensi. Inti jaring terbuat dari polietilen densitas tinggi (HDPE). Proses pencetakan tiga dimensi membentuk jaringan rusuk yang saling bersilangan, dan keunikannya tercermin dalam dua aspek berikut:
1. Sistem pori gradien: jarak rusuk vertikal inti jaring adalah 10-20 mm. Rusuk miring atas dan rusuk bawah membentuk saluran pengalihan tiga dimensi, yang sesuai dengan desain gradien bukaan geotekstil (lapisan atas 200 μm, lapisan bawah 150 μm). Ukuran partikel yang dapat dicegat lebih besar dari 0,3 mm. Saat ini, filtrasi bertingkat "filtrasi kasar-filtrasi halus" benar-benar terwujud.
2. Desain anti-penyusutan: ketebalan rusuk inti jaring hingga 4-8 mm. Pada tekanan 2000 kPa, lebih dari 90% ketebalan aslinya masih dapat dipertahankan di bawah beban, sehingga menghindari geotekstil tertanam di dalam jaring akibat kompresi lokal. Menurut data teknik dari lokasi tempat pembuangan sampah, setelah 5 tahun penggunaan, lapisan drainase yang menggunakan material ini akan mengalami penurunan laju konduksi air hanya sebesar 8%, yang jauh lebih rendah daripada 35% pada lapisan kerikil tradisional.
2. Sifat material
1. Stabilitas Kimia: Inti jaring HDPE tahan terhadap korosi asam dan basa. Dalam lingkungan asam lemah dan basa lemah dengan nilai pH 4-10, tingkat retensi stabilitas struktur molekulnya melebihi 95%. Geotekstil filamen poliester gabungan dengan lapisan tahan UV dapat menahan penuaan material yang disebabkan oleh radiasi UV.
2. Mekanisme pembersihan mandiri: kekasaran permukaan inti jaring dengan nilai Ra dikontrol pada kisaran 3,2-6,3 μm. Dalam kisaran ini, hal tersebut tidak hanya dapat memastikan efisiensi drainase, tetapi juga menghindari adhesi biofilm yang disebabkan oleh kehalusan yang berlebihan.
3. Praktik teknik
1. Aplikasi TPA: Di TPA dengan kapasitas pengolahan harian 2.000 ton, jaringan drainase komposit tiga dimensi dan membran HDPE membentuk sistem anti-rembesan komposit. Inti jaring tiga dimensinya dapat menahan beban benturan lindi 1500 m³ per hari, dikombinasikan dengan fungsi penahan geotekstil, dapat mencapai perkolasi cairan yang dibuang dalam satu arah, yang dapat mencegah lumpur mengalir balik. Setelah 3 tahun beroperasi, nilai penurunan tekanan laminasi drainase hanya 0,05 MPa, jauh di bawah batas desain 0,2 MPa.
2. Aplikasi teknik jalan: Pada jalan bebas hambatan di daerah tanah beku di Tiongkok utara, material ini dapat digunakan sebagai lapisan drainase lapisan dasar jalan, yang dapat mengurangi permukaan air tanah sebesar 1,2% dengan menghalangi naiknya air kapiler. Kekakuan lateral inti jaringnya adalah 120 kN/m, yang dapat membatasi pergeseran lapisan dasar agregat dan mengurangi terjadinya retakan reflektif. Pemantauan menunjukkan bahwa kejadian kerusakan pada ruas jalan yang menggunakan teknologi ini berkurang sebesar 67% dibandingkan dengan kerusakan lapisan dasar jalan tradisional, dan masa pakainya diperpanjang hingga lebih dari 20 tahun.
3. Aplikasi teknik terowongan: Pada terowongan kereta api yang melewati lapisan kaya air, jaringan drainase komposit tiga dimensi dan tirai pengisi digunakan bersama untuk membentuk sistem kedap air "menggabungkan drainase dan penyumbatan". Inti sistem ini memiliki konduktivitas hidrolik 2,5 × 10⁻³ m/s, yang tiga kali lebih baik daripada pelat drainase tradisional. Bekerja sama dengan kain geoteknik, fungsi filtrasi dapat mengurangi risiko penyumbatan sistem drainase terowongan hingga 90%.
4. Strategi pemeliharaan
1. Pemantauan Internet of Things: Sensor serat optik ditanamkan dalam jaringan drainase untuk memantau parameter seperti konduktivitas hidrolik, tegangan, dan regangan secara real-time.
2. Pengeringan dengan semburan air bertekanan tinggi: untuk area yang tersumbat secara lokal, gunakan semburan air bertekanan tinggi 20-30 MPa untuk pengerukan terarah. Struktur rusuk inti jaring dapat menahan tekanan tanpa deformasi, dan tingkat pemulihan konduktivitas hidraulik setelah pengeringan lebih dari 95%.
Waktu posting: 14 Juni 2025
