Yollarda Jeotekstil ve Diğer Jeosentetiklerin Fonksiyonları ve Uygulamaları
Jeosentetikler, 1970'lerden beri yumuşak zeminde asfaltlanmamış yolların performansını artırmak için kullanılmaktadır. 1980'lerden itibaren, asfalt kaplamalarındaki yansıtıcı çatlakları en aza indirmek ve temel agregat katmanlarının performansını artırmak için jeosentetikler (çoğunlukla geotekstil ve jeoşekeler) kullanılmıştır.
Bu makalede önerilen geliştirilmiş çerçevenin iki temel öncüsü:
(1)Farklı jeosendez fonksiyonları açıkça farklı jeosendez özelliklerine karşılık gelir
(2)JeosentetiklerUygulamalarjeosentetiklere karşılık gelir. Her jeosendez uygulaması tek bir jeosendez fonksiyonunu veya bu işlevlerin mekanik veya hidrolik mekanizmalarla uygulanmasını içerebilir; böylece nihayetinde yol performansı artırılır.
(2)JeosentetiklerUygulamalarjeosentetiklere karşılık gelir. Her jeosendez uygulaması tek bir jeosendez fonksiyonunu veya bu işlevlerin mekanik veya hidrolik mekanizmalarla uygulanmasını içerebilir; böylece nihayetinde yol performansı artırılır.
İş ve uygulama
Jeosentetiklerin başarabileceği çeşitli işlevler şunlardır:
Ayrılık –Jeosentetik malzemeler, iki malzemenin bütünlüğünü ve işlevselliğini korumak için iki farklı malzemenin arasına yerleştirilir. Ayrıca uzun vadeli stres giderimi de içerebilir. Bu işlevi yerine getiren temel tasarım özellikleri arasında, kurulum sırasında jeosentetiklerin uygulanabilirliğini tanımlamak için kullanılan özellikler yer alır.
Ayrılık –Jeosentetik malzemeler, iki malzemenin bütünlüğünü ve işlevselliğini korumak için iki farklı malzemenin arasına yerleştirilir. Ayrıca uzun vadeli stres giderimi de içerebilir. Bu işlevi yerine getiren temel tasarım özellikleri arasında, kurulum sırasında jeosentetiklerin uygulanabilirliğini tanımlamak için kullanılan özellikler yer alır.
Filtreleme –Jeosentetikler (çoğu jeotekstillerdir) sıvının düzlemden geçmesine izin verirken, yukarı tarafında ince parçacıkları tutar. Bu işlevi başaran temel tasarım özellikleri arasında jeosentetik permittivlik ve jeosentetik gözenek boyutu dağılımı ölçümleri bulunur.
Güçlendirme –Jeosentetikler, toprakta jeosentetiklerin stabilitesini korumak veya iyileştirmek için tasarlanmış çekme kuvvetleri üretir. Bu işlevin temel tasarım özelliği, jeosentetiklerin çekme dayanımıdır.
Sertleşme –Jeosentetiklertoprak-jeosentetik kompozitlerde deformasyonu kontrol etmek için tasarlanmış çekme kuvvetleri üretir. Bu işlevi sağlamak için temel tasarım özellikleri, toprak-toprak jeosentezi nedeniyle artan sertliği niceliklendirmek için kullanılan özelliklerdir.
Sertleşme –Jeosentetiklertoprak-jeosentetik kompozitlerde deformasyonu kontrol etmek için tasarlanmış çekme kuvvetleri üretir. Bu işlevi sağlamak için temel tasarım özellikleri, toprak-toprak jeosentezi nedeniyle artan sertliği niceliklendirmek için kullanılan özelliklerdir.
Drenaj –Jeosentetikler, sıvının yapısal düzleminde akmasına izin verir. Bu işlevi niceliklendirmek için temel tasarım özelliği, jeosentetiklerin geçirimliliğidir.
Diğer özellikler şunlardır:
Hidrolik / gaz bariyer katmanı-Jeosentetikler, sıvı veya gaz içeren düzlem boyunca akışı en aza indirebilir.
Koruma-Jeosentetikler, örtü malzemesinin yerleştirilmesi sırasında hasarı en aza indirmek için diğer malzemelerin (örneğin geomembran) üstünde veya altında yastıklama sağlar.
Yukarıdaki jeosentetik malzeme işlevlerinden biri veya birkaçını yola uygulanır ve bu da yolun performansını artırabilir:
(1)Asfalt kaplamadaki yansıma çatlaklarını azaltın;
(2) Ayrılma;
(3) Yol yatağını stabilize etmek;
(4) Sağlam yol yumuşak temel;
(5) Yan drenaj.
Yansıtıcı çatlaklar genellikle eski asfalt yoldaki mevcut çatlakların hemen üzerinde yeni esnek bir kaplamada oluşur.
Jeosentetikler asfalt kaplamalarında rol oynayabilir:
Çatlak ucu yakınında gerilim oluşturularak, asfalt malzemedeki gerilme azaltılır ve yeni çatlakların oluşmasını önler. Polimer ağlar, çelik ağlar veya cam ağlar kullanılarak bu güçlendirme zaten sağlanmıştır.
Yatay yer değiştirmeye izin veren bir katman sağlanarak, potansiyel olarak büyük hareketler çatlaksız ve arızasız gerçekleşebilir. Bu mekanizma, genellikle asfaltla emdirilmiş dokunmamış jeotekstil içeren stres giderici ara katman olarak adlandırılır ve kontrollü degumleme olarak tanımlanabilir.
Yol yüzeyindeki çatlaklar yeniden ortaya çıksa bile hidrolik bariyer işlevi sağlanarak, alttaki yol yüzeyi tabakası su geçirmez hale getirilebilir. Mekanizma ayrıca asfaltla emdirilmiş ürünlerin kullanımını da içerirDokunmamış jeotekstiller.
Kirlilik aşağıdaki nedenlerle meydana gelebilir:
(1) Çarkın neden olduğu gerilme altında yerel rulman kapasitesi bozulduktan sonra, aggrgaete zayıf alt tabakaya nüfuz eder;
(2) İnce taneli toprak, yol yatağının pompalanması veya zayıflatılması nedeniyle agrega nüfuz eder. Gözenek suyu basıncı çok büyük. Zemin kirliliği, yetersiz yapısal destek sağlar ve bu da genellikle yolun erken yıkılmasına yol açar.Agrega ile yol yatağı arasına yerleştirilen jeosentetikler, karışıklığı önleyerek yol yatağını ve temel agregatı etkili bir şekilde izole edebilir.
Parçacık tabakasını kirletmiş küçük miktarda ince toz bile yapısal yanıt üzerinde olumsuz etkiler yaratabilir; bu da kesme mukavemetinin azalması, hidrolik iletkenliğin azalması ve don hassasiyetinin artması gibi. Sonunda, ince taneli toprakla kirlenmiş temel agregalar içeren bir karışım, temelde kendisi ince taneli toprak gibi davranır. Bu nedenle, kirlenme etkili bir şekilde taban tabakası kalınlığının azalmasına ve nihayetinde hizmet ömrünün kısalmasına yol açar.
Jeosentetik ayırıcılar kullanımı nispeten ucuzdur ve yolun tasarım ömrü boyunca büyük maliyet tasarrufu sağlayabilir. Farklı jeosentetik türlerinde,Jeotekstilsıklıkla ayırma fonksiyonunu elde etmek için kullanılır.