So sánh vải địa kỹ thuật dệt và không dệt được sử dụng trong những trường hợp nào

Giới thiệu

Bài viết xin giới thiệu đến quý bạn một vài thông tin hữu ích. Cách sử dụng vải địa như thế nào cho đúng và tiết kiệm. Chúng tôi đúc kết từ những tài liệu của các kỹ sư tính toán vải địa kỹ thuật, về cách thức sử dụng vải địa kỹ thuật trong thiết kế.

So sánh vải địa kỹ thuật dệt và không dệt, không những phân biệt các tính chất cơ lý, nhận diện qua màu sắc, qua hình thái của vải mà còn so sánh chúng với những trường hợp nào bạn nên sử dụng vải địa kỹ thuật dệt và trường hợp nào sử dụng vải không dệt.

Vải địa kỹ thuật dệt gia cường có cường độ chịu kéo rất lớn ở một hoặc hai chiều. Nhưng sử dụng để làm ngăn cách lớp vật liệu và tiêu thoát. Vô tình làm cho nền đất yếu khó cố kết hơn và tốn kém không cần thiết.

Bài viết cũng trích dẫn trong mục tài liệu kỹ thuật. Cho một vài giải pháp nghiên cứu của các Chuyên gia trong trường Đại học, các thông số kỹ thuật cũng như những thông tin thu thập từ thực địa của công trình.

Phân biệt vải địa kỹ thuật dệt và không dệt

Muốn sử dụng vải địa kỹ thuật dệt và không dệt đúng cách. Trước hết chúng ta thử xem qua một vài đặc tính cơ bản có về tính chất cơ lý, hình dạng và màu sắc của chúng trước khi đi vào các tính năng của từng loại.

Đặc tính chung

Vải địa kỹ thuật dệt và không dệt là sản phẩm phụ của dầu mỏ. Được sản xuất từ sợi nhựa nguyên sinh PP (Polypropylene) hoặc PE (Polyester).

Hầu hết các loại vải địa kỹ thuật bao gồm các polyme thuộc họ polyolefin, polyeste hoặc polyamit, có liên quan đến các vấn đề môi trường liên quan đến ô nhiễm đất. Vải địa kỹ thuật có thể được sử dụng cho ít nhất một trong các chức năng sau:

Tách, gia cố, lọc, thoát nước, ổn định, phân cách và chống xói mòn. Do các đặc tính của cường độ cao, giá thành rẻ và dễ sử dụng nên vải địa kỹ thuật được sử dụng rộng rãi trong địa kỹ thuật như gia cố nền mềm, bảo vệ mái dốc, hệ thống thoát nước.

Sự khác bệt

Vải địa kỹ thuật không dệt 

Vải địa kỹ thuật không dệt là một loại vải được sản xuất bằng công nghệ xơ hóa xuyên kim. Các lớp sợi được chải và trải trên một mặt phẳng bằng được ép cán nhiệt.

Sau khi sợi được trộn các phụ gia kháng UV (Tùy theo hãng sản xuất). Các sợi xơ được trộn và trải một lớp dày mỏng khác nhau. Sau đó chúng được chạy qua một hệ thống xuyên kim dùi.

Các sợi vải này được ép lại thành một tấm vải xuyên kim không theo một trật tự nào. Chúng được gọi là vải địa kỹ thuật không dệt. Hiện nay công nghệ dệt xuyên kim này có hai loại.

• Sợi dài liên tục xuyên kim – Là công nghệ trải sợi dài của vải địa kỹ thuật có thương hiệu TS hiện nay ở Việt Nam – Vì chúng có tính thấm cao và hạn chế đóng rêu làm tắc hệ thống lọc của vải
• Sợi ngắn xuyên kim – Là công nghệ thổi sợi không có trải lớp chải như sợi dài. Là công nghệ sản xuất vải không dệt phổ biến hiện nay của vải địa không dệt ART, APT, VNT.

Mời bạn tham khảo thêm sự so sánh vải địa kỹ thuật không dệt của hai nhà sản xuất ART và TS để biết thêm thông tin cụa thể hơn. Trong bài viết chúng tôi cũng so sánh giá và những lời khuyên hữu ích khi chọn lựa.

Vải địa kỹ thuật dệt 

Vải địa kỹ thuật dệt sử dụng một loạt các polyme một sản phẩm cracking từ dầu mỏ bao gồm polypropylene, polyester, polyethylene và aramid để đảm bảo rằng polymer có độ bền nhất trong môi trường axit với mức PH>=2.

Vải địa kỹ thuật dệt có rất nhiều sản phẩm của các công ty với nhiều tên khác nhau. Ví dụ như Vải địa kỹ thuật dệt GET của công ty ARITEX, Vải địa dệt PP, Vải địa kỹ thuật dệt MAC…Mỗi loại có các đặt tính kỹ thuật khác nhau.

Vậy nên. Vải địa kỹ thuật được sản xuất theo công nghệ dệt kéo sợi PP theo một trật tự nhất định. Các sợi vải được đan vào nhau từng theo mật độ của chiều kéo của vải. Mật độ sợi vải theo chiều nào dày thì lực kéo lớn và ngược lại. Hoặc cả hai chiều bằng nhau.

Mật độ sợi dệt 10×10 hoặc 12×12 sợi/cm2 tùy theo phương chịu kéo ngang hay dọc. Thông thường các loại vải địa kỹ thuật dệt có cường độ thấp, các sợi dệt nhỏ và mật độ thưa.

Bảng so sánh vải địa kỹ thuật dệt và không dệt

Các đặc tính chung	Vải địa kỹ thuật dệt	Vải địa kỹ thuật không dệt
Cơ lý	– Lực kéo đứt nhỏ nhất : ≥ 25 kN/m – Độ biến dạng tối đa: ≤ 25% – Khả năng thoát nước kém	– Lực kéo đứt lớn nhất: < 50 kN/m (công nghệ sản xuất tại Việt Nam  hiện nay) – Độ biến dạng: ≥ 30% – Thoát nước tốt theo hai chiều ngang và dọc.
Sản xuất	Dệt vải theo công nghệ đan kéo	Theo phương thức trải sợi xơ hóa và xuyên kim
Màu sắc	Màu trắng – Màu xám tro và màu đen	Màu trắng và màu xám tro
Cấu tạo	Mật độ sợi dệt tùy theo lực kéo của vải mà có những mật độ đan khác nhau hoặc bằng nhau ở hai chiều Cuộn Khổ	Các sợi xơ hóa xuyên kim không theo một trật tự nào. Chúng tạo thành một “tấm thảm” thoát nước hai chiều. Một đặc tính của vải lọc.

Phân biệt vải địa kỹ thuật dệt và không dệt

Để sử dụng đúng chức năng của vải. Trong chuyên mục Vải địa kỹ thuật của chúng tôi rất nhiều thông tin về chúng. Hai chức năng chính mà bạn cần tham khảo thêm. Đó là chức năng Gia cường và chức năng phân cách.

Trong khuôn khổ bài viết này chúng tôi chỉ giới thiệu các trường hợp nào bạn nên sử dụng Vải địa kỹ thuật dệt và không dệt. Cụ thể cho từng trường hợp mà bạn cần thiết kế cho dự án của mình.

Bước đầu tiên và quan trọng nhất trong việc tính toán vải địa kỹ thuật và thiết kế. Giữa đất đắp và nền đất yếu là việc xác định chức năng chính của vải là Phân cách hay Gia cường.

Hình minh họa sau đây để bạn phân biệt chức năng chính của vải địa kỹ thuật. Và những mục sau chúng tôi khuyến cáo bạn nên sử dụng chúng cho đúng cách trong những trường hợp cụ thể.

Sử dụng vải địa kỹ thuật không dệt

Xây dựng các loại đường và công trình đất

Đối với các công trình trên nền đất yếu với chiều cao tương đối thấp. Chức năng chính (Sơ cấp) của vải địa là chức năng phân cách, kể cả trong quá trình xây dựng. Cũng như trong thời kỳ vận hành sau này.

Các chức năng thứ cấp như, tiêu thoát, lọc ngược. Góp phần đáng kể và làm cải thiện điều kiện làm việc của nền đường đắp trên các loại nền đất yếu bão hòa nước. Có độ bão hòa CBR 1%.

Đê đập và đường dẫn vào cầu

Trong công tác xây dựng đường dẫn vào cầu và đê đập cao. Việc đánh giá ảnh hưởng của vải địa trong mỗi giai đoạn thi công tương ứng là rất cần thiết. Thường xuyên và theo dõi chặt chẽ hơn. Chức năng phân cách đóng vai trò chính trong các trường hợp sau:

• Trong quá trình thi công, chiều cao khối đắp chưa đủ lớn để gây ra ứng suất kéo thích hợp trong vải địa.
• Nếu phá hủy của đập là “phá hủy nền” (trượt sâu không qua thân đập) do khả năng chịu tải của nền quá nhỏ. Toàn bộ thân đập chìm lún sâu xuống nền đất yếu.

Sử dụng vải địa kỹ thuật dệt

Các chức năng chính của vải địa kỹ thuật gia cường, đồng thời là phân cách trong các trường hợp sau:

• Ở cuối giai đoạn thi công. Khi mà áp lực đứng do chiều cao đất đắp gây ra đủ lớn, để phát triển biến dạng ngang trong vải địa. Trong trường hợp này, mặt trượt cắt qua lớp vải địa theo kiểu Phá hủy chân. (Trượt sâu qua thân và nền đập).
• Thời gian không đủ để nền đất yếu cố kết và gia tăng sức kháng cắt sau mỗi lớp đất đắp.

Trong tất cả các ứng dụng trên. Các chức năng tiêu thoát và lọc ngược của vải địa kỹ thuật rất quan trọng. Nhằm tạo điều kiện tiêu tán nhanh áp lực nước thặng dư trong các kẻ rổng của quá trình thi công khối đắp.

So sánh vải địa kỹ thuật dệt và không dệt –  Thiết kế đường có tầng mặt cấp cao

Đường có tầng mặt cấp cao (Nhựa asphalt, bê tông v.v…) không cho phép có vết lún. Vì vậy Christopher và Holtz (1991) đề nghị các giới hạn sau đây nhằm ngăn ngừa vết lún.

• Vải địa kỹ thuật không làm tiết giảm chiều dày tính toán vải địa kỹ thuật của các lớp vật liệu trong kết cấu móng, kể cả móng trên (base Course) và móng dưới (subbase course).
• Giữa nền đất yếu và móng dưới (subbase) cần phải có thêm một lớp đất đắp. (Có thể là cùng hoặc khác với loại vật liệu móng dưới). Gọi là lớp ổn định hóa nền đường. Nhằm bảo đảm ổn định chất lượng thi công đầm nén lớp nền đường theo thiết kế. Ngăn ngừa các vết lún và phá hoại cục bộ của lớp nền đường chịu lực. Chiều dày của lớp ổn định này giảm đáng kể khi dùng vải địa kỹ thuật làm lớp phân cách.
• Lún và thoát nước cũng cần phải được xem xét, đánh giá đầy đủ như các thiết kế thông thường.

Đối với lớp đất đắp ổn định hóa nền đường vừa nêu. Việc thiết kế vải địa phân cách cũng tiến hành tương tự như đối với đường không có tầng mặt cấp cao. Như tải trọng xe tính toán là tải trọng và số lượt xe trong thời kỳ thi công.

Dựa vào các giả thiết trên. Trình tự thiết kế như sau

1. Thiết kế các lớp áo đường theo phương pháp AASHTO không có vải
2. Thiết kế chiều dày lớp đất đắp ổn định hóa nền đường với lớp vải địa phân cách trên nền đất yếu theo trình tự giống như đường không có tầng mặt cấp cao, dùng phương pháp AASHTO. Vải địa kỹ thuật không dệt TS cải tiến. Cho tổng số lưỡng xe quy đổi lớn hơn 1.000. Hoặc dùng phương pháp Steward (đối với xe quy đổi nhò hơn 1000).
3. tổng chiều dày của đường là tổng chiều dày của lớp xác định ở bước 1 và bước 2 nêu trên.
4. Xác định sức kháng xuyên thủng của vải trong thi công
5. Kiểm tra tiêu chuẩn lọc ngược của vải
6. Lựa chọn vỉ, thiết lập các quy định kỹ thuật về vật liệu

Vải địa kỹ thuật không dệt nhập khầu sản xuất tại Malaysia theo công nghệ của Đức. Có thương hiệu là vải địa kỹ thuật không dệt Secutex.

Thiết kế đường không có tầng mặt cấp cao và sân kho bãi

Đối với đường có tầng mặt cấp thấp, một chiều sâu giới hạn của viết lún thường được cho phép xảy ra trong quá trình sử dụng. Vì vậy toàn bộ chiều dày của đường xem như hệ thống một lớp.

Quy trình thiết kế như sau:

1. Thiết kế chiều dày đất đắp trên đất  yếu không có vải phân cách thỏa mãn điều kiện xe thi công theo phương pháp AASHTO.
2. Thiết kế chiều dày lớp đất trên đất yếu có vải địa phân cách, thỏa mãn điều kiện xe thi công theo phương pháp AASHTO – Stewar tổng hợp nhỏ hơn 10.000 lượt xe.
3. Lựa chọn chiều dày lớn nhất tính được trong bước 2.
4. So sánh chiều dày và giảm giá thành trong trường hợp có và không có sử dụng vải.
5. Tính toán cường độ kháng chọc thủng của vải.
6. Kiểm tra tiêu chuẩn lọc ngược
7. Lựa chọn vải và lập quy định kỹ thuật vật liệu

Ngoài việc so sánh vải địa kỹ thuật dệt và không dệt. Chúng tôi tập hợp một chuyên mục tài liệu kỹ thuật của vải địa dệt và không dệt. Các bài báo được tổng hợp từ tạp chí địa kỹ thuật, viện khoa học thủy lợi.

Trường đại học GTVT và các tài liệu nghiên cứu chuyên sâu. Mời bạn xem một vài giới thiệu của chúng tôi sau đây.

Sức kháng cắt không thoát nước của đất bùn sét lòng sông gia cường vải địa kỹ thuật trong điều kiện nén 3 trục

Khi cát san lấp khan hiếm, đất nạo vét từ lòng sông được sử dụng thay thế là phương pháp được đánh giá bảo vệ tài nguyên. Đất sét này chịu tải tốt khi ở trạng thái khô. Khi độ ẩm tăng lên, đất mất khả năng chịu lực (Huerta và Rodriguez, 1992).

Sử dụng gia cường vải địa kỹ thuật và đệm cát là phương pháp phổ biến để cải thiện cường độ đất. Stoltz, Delmas và Barral, (2019) thực Hiện với nhiều loại vải địa khác nhau để đánh giá sự phù hợp khi dùng với các loại bùn sét khác nhau. Kết quả cho thấy vải địa kỹ thuật không dệt với kích thước nhỏ hơn 60 m phù hợp cho các loại đất bùn sét.

Hiện nay, vì nhu cầu khai thác tiềm năng kinh tế và nâng cao đời sống của người dân khu vực Đồng bằng sông Cửu Long, hệ thống giao thông trong khu vực này đang trên đà phát triển nhanh.Trước nhu cầu tăng cao đó, việc tận dụng đất địa phương làm đất đắp sẽ giúp tiết kiệm đáng kể chi phí và thời gian thi công.

Giải pháp cải tạo đất địa phương bằng vôi kết hợp vải địa kỹ thuật làm khối đắp nền đường tỉnh Hậu Giang

Tuy nhiên, do lịch sử Tình thành địa chất ở Đồng bằng Sông Cửu Long là bồi tích nên các lớp đất bề mặt ở khu vực này thường là đất yếu, việc sử dụng lớp đất mặt để làm đất đắp nền đường cũng vì thế mà trở nên không khả thi. Vì vậy, nghiên cứu phương pháp gia cường đất ở các khu vực này trở nên một ngày càng thiết yếu.

Trong các giải pháp cải tạo đất địa phương hiện nay, phương pháp cải tạo đất bằng vôi được đánh giá là hiệu quả nhất về mặt chi phí, đất sau cải tạo sẽ có cường độ cao, tuy nhiên lại có khuyết điểm là sẽ trở thành vật liệu giòn.

Để cải thiện khuyết điểm đó của đất trộn vôi, nghiên cứu này xem xét giải pháp kết hợp vải địa kỹ thuật làm vật liệu chịu kéo vào đất đã cải tạo bằng vôi trong việc ổn định đất đắp nền đường.

Mời bạn xem thêm trong chuyên mục Tài liệu kỹ thuật. Ở đó các bài viết sẽ hữu ích cho bạn. Hoặc bạn có thể yêu cầu chúng tôi cung cấp thêm thông tin hoặc những thông số kỹ thuật và sản phẩm vải địa mà bạn cần qua Hotline.

Kết luận

Trong nội so sánh vải địa kỹ thuật dệt và không dệt. Chúng tôi cố gắng trích dẫn các thiết kế trong những trường hợp cụ thể của các phương pháp thiết kế vải. Trước hết là biết cách phân biệt chức năng của nó. Bao gồm chức năng chính là Gia cường và Phân cách.

Tùy theo các loại công trình đường và các công trình đất yếu để có lựa chọn phù hợp. Trong phần tài liệu tham khảo. Chúng tôi có trích dẫn một phần tài liệu cải tạo đất bằng cách trộn vôi 8% vào đất để tiết kiệm 50% vải địa kỹ thuật cho toàn bộ công trình.

Một lần nữa xin trân trong cám ơn bạn đã theo dõi. Mọi thắc mắc xin gửi về hộp thư  chau@vattucongtrinh.net