排水ジオテキスタイル
簡単な説明:
-
- 排水用ジオテキスタイルは、主に土木工学や地盤工学の排水システムに用いられるジオシンセティックス素材の一種です。土壌から水を効果的に排出するだけでなく、ろ過や遮断の役割も果たします。多機能なエンジニアリング素材です。
-
- 排水用ジオテキスタイルは、主に土木工学や地盤工学の排水システムに用いられるジオシンセティックス素材の一種です。土壌から水を効果的に排出するだけでなく、ろ過や遮断の役割も果たします。多機能なエンジニアリング素材です。
- 排水原理
- 排水性ジオテキスタイルの排水性は、主にその細孔構造と透水性によって決まります。内部には多数の微細な細孔があり、これらの細孔が相互に連結して複雑な排水路網を形成しています。
- 土壌中に水分が存在する場合、重力または圧力差（静水圧、浸透圧など）の影響により、水はジオテキスタイルの細孔からジオテキスタイル内部に浸透します。その後、水はジオテキスタイル内部の排水路に沿って流れ、最終的に排水管や排水トラフなどの排水システムの出口へと導かれます。
- 例えば、路床排水システムでは、地下水が圧力差の作用により排水用ジオテキスタイルに入り、その後、水がジオテキスタイルを通って道路脇の排水管に輸送され、路床の排水が実現されます。
- パフォーマンス特性
- 排水性能
- 排水ジオテキスタイルは比較的高い透水性を有し、排水速度が速いです。透水性は通常、透水性係数で測定されます。透水性係数が大きいほど、排水速度は速くなります。一般的に、排水ジオテキスタイルの透水性係数は10⁻²～10⁻³ cm/sのオーダーに達し、さまざまな排水要件に効果的に対応できます。
- また、ある程度の圧力下でも良好な排水性能を維持できます。例えば、路盤に車両荷重がかかった場合でも、排水用ジオテキスタイルは正常に排水でき、圧力によって排水路が閉塞することはありません。
- ろ過性能
- 排水ジオテキスタイルは、排水時に土壌粒子を効果的にろ過します。土壌中の微粒子（シルト、粘土など）が排水路に侵入するのを防ぎ、排水システムの閉塞を防ぎます。このろ過性能は、ジオテキスタイルの細孔径と細孔構造を制御することで実現されています。
- 一般的に、ジオテキスタイルの濾過性能を測る指標として、等価細孔径（O₉₅）が用いられます。このパラメータは、ジオテキスタイルを通過できる粒子径の95%の最大値を表します。適切な等価細孔径であれば、水と水に溶解した物質のみを通過させ、土壌粒子は遮断することができます。
- 機械的特性
- 排水ジオテキスタイルは一定の引張強度と引裂強度を有し、施工工程における引張および引裂きの作用に耐えることができます。引張強度は一般的に1～10kN/mの範囲にあり、敷設および使用工程で容易に破損することはありません。
- また、耐パンク性能も優れており、鋭利な物体（石、根など）に遭遇した場合でもパンクに耐え、排水路の破壊を回避できます。
- 耐久性と耐腐食性
- 排水ジオテキスタイルは様々な環境条件にさらされるため、優れた耐久性を備えています。紫外線、温度変化、化学物質による侵食などの影響を受けても、その性能を維持できます。
- 酸やアルカリなどの化学物質に対する耐性が良好で、酸性土壌でもアルカリ性土壌でも正常に機能します。例えば、化学工業団地の地下排水システムでは、排水用ジオテキスタイルは化学廃水による浸食を防ぎ、排水システムの正常な動作を確保します。
- 排水性能
- アプリケーションシナリオ
- 道路・鉄道工学
- 路盤排水の観点からは、路盤底部または法面に排水用ジオテキスタイルを敷設することで、路盤の地下水や表流水を排水することができます。これにより、凍上や地盤沈下など、路盤の滞留による病害の発生を防止できます。
- 道路や鉄道の擁壁工事において、排水ジオテキスタイルはフィルター層として使用され、擁壁の背面に設置することで壁の後ろの水を排水し、土壌粒子の損失を防ぎ、擁壁の安定性を確保します。
- 水利工学
- ダムや堤防などの水利施設の内部排水システムでは、排水ジオテキスタイルを使用することで、ダム本体や堤防本体内部の浸透水を排水し、間隙水圧を下げ、構造物の安定性を向上させることができます。
- 河川法面保護工事において、排水ジオテキスタイルは排水・濾過材として利用され、法面体内に溜まった水を排水し、法面体の土壌が河川水によって流されることを防ぎます。
- 建設工学
- 建物の地下室の防水・排水システムにおいて、排水ジオテキスタイルは防水層と組み合わせて補助排水材として使用できます。これにより、地下室周辺の地下水を排水し、地下室の湿気や浸水を防ぐことができます。
- 基礎排水工事では、排水ジオテキスタイルを基礎の底に敷設することで、基礎下の水を排水し、基礎の応力環境を改善します。
- 埋立地工学
- 排水用ジオテキスタイルは、埋立地の底部や法面において、ゴミの分解によって発生する浸出水を集水・排水するために使用できます。これは、浸出水の漏出防止と環境保護に非常に有効です。
- また、他の地盤材料（ジオメンブレンなど）と組み合わせて、埋立地の複合排水・浸透防止システムを構築することもできます。
- 道路・鉄道工学
| パラメータ（パラメータ） | 单位（単位） | 説明（説明） |
|---|---|---|
| 渗透系数（Permeability Coefficient） | cm/秒 | 排水土工透水能力の指標であり、土工布中の水の流れ易さの程度を反映する。 |
| 等效孔径（等価細孔径，O₉₅） | mm | 土加工を通過できる粒子直径の 95% の最大値を示し、濾過性能を評価するために使用されます。 |
| 拉伸强度（引張強さ） | kN/m | 土工布は、引張方向に最大引張力に耐えることができ、引張破壊に抵抗することができます。 |
| 撕裂强度（引裂強度） | N | 土工布は耐亀裂性があります。 |
| 耐穿刺强度（耐突刺性） | N | 土工布は、鋭い物体を突き刺す能力に抵抗します。 |
