Вы выбираете геотекстиль для дренажа, надеясь, что он выпустит воду, но удержит почву. Если он выйдет из строя, ваша дорогая дренажная система забьется грязью, превратив критически важный актив в бесполезную заглубленную трубу.

Геотекстильная фильтрация действует как сито с порами точного размера. Эти поры достаточно велики, чтобы пропускать воду свободно, но достаточно малы, чтобы блокировать попадание частиц почвы и засорение дренажной системы, обеспечивая долгосрочную работу.

Как поставщик геосинтетики, я часто объясняю, что геотекстиль – это не просто ткань; это инженерный фильтр. Магия находится на волоске. Если поры слишком большие, почва вымывается. Если они слишком малы, сама ткань засоряется и прекращает поток воды, создавая новую проблему. Понимание того, как работает этот баланс, является ключом к выбору правильного продукта и обеспечению функционирования дренажной системы вашего проекта на десятилетия, а не только на несколько месяцев.

Как геотекстиль пропускает воду, удерживая при этом частицы почвы?

Это кажется нелогичным: прочная на вид ткань, которая задерживает грязь, но пропускает воду. Как он проводит различие между крошечной песчинкой и молекулой воды?

Геотекстиль достигает этого благодаря своей специальной пористой структуре. Ткань содержит сеть микроскопических отверстий, измеряемых по размеру видимого отверстия (AOS или O90). Размер пор должен быть меньше, чем у большинства частиц почвы, но значительно больше, чем у молекул воды.

Наука просеивания

Основной принцип — механическое просеивание, точно так же, как дуршлаг на кухне позволяет стечь воде из макарон. Но в геотекстиле все гораздо точнее. Из моей работы с техническими данными я понял, что менеджерам проектов нужно знать следующее:

• Видимый размер отверстия (AOS или O90)
  Это наиболее критичное число для фильтрации. Значение O90 представляет собой диаметр пор, при котором 90% пор ткани меньше этого размера. Например, O90, равный 150 микронам (или 0,15 мм), означает, что подавляющее большинство пор блокирует любые частицы почвы размером более 0,15 мм. Цель состоит в том, чтобы сопоставить это значение O90 с конкретным размером зерен почвы на вашем участке.

• Проницаемость: скорость потока воды
  Хотя поры блокируют почву, они должны быстро пропускать воду. Это измеряется проницаемостью. Ключевое правило проектирования заключается в том, что проницаемость геотекстиля должна быть как минимум в 10 раз выше, чем проницаемость окружающей почвы. Это гарантирует, что геотекстиль никогда не станет узким местом для потока воды, предотвращая опасное давление воды за стеной или под дорогой.

Правильный размер пор и высокая проницаемость вместе создают фильтр, который эффективно отделяет твердые частицы от жидкости, защищая вашу дренажную систему.

Каков принцип работы геотекстильной фильтрации в дренажных и сепарационных системах?

Вы обернули дренажную трубу геотекстилем. Это работает мгновенно или есть какой-то процесс? Понимание того, что происходит в почве следующий к ткани имеет решающее значение для оценки ее долгосрочной стабильности.

Геотекстиль работает, создавая стабильный естественный почвенный фильтр прямо у своей поверхности. По мере течения воды мельчайшие частицы почвы смываются через ткань, а частицы чуть большего размера удерживаются, образуя мостообразную структуру, стабилизирующую всю почвенную массу.

Построение стабильного моста

Геотекстиль не просто действует как барьер; он активно помогает почве стабилизироваться. Это увлекательный процесс, описание которого я видел во многих инженерных отчетах, и он происходит в несколько этапов.

1. Первоначальная промывка: Когда вода после установки впервые начинает течь, она уносит с собой мельчайшие частицы ила и глины. Небольшое, контролируемое количество этих крошечных частиц фактически пройдет через через геотекстиль. Это нормально и ожидаемо.

2. Формирование фильтрующего моста: The slightly larger sand particles in the soil are carried toward the geotextile but are too big to pass through the pores. They begin to stack up against the fabric's surface, creating a "filter bridge."

3. Зона естественного градиентного фильтра: Этот первоначальный мостик из частиц почвы затем действует как вторичный фильтр. Он начинает улавливать за собой еще более мелкие частицы. Со временем рядом с геотекстилем образуется стабильная зона естественного грунта. Эта зона обладает высокой проницаемостью, но блокирует все пути эрозии почвы.

На данный момент система стабильна. Геотекстиль выполнил свою работу по созданию естественной системы фильтрации, которая является самоподдерживающейся и устойчивой к засорению.

Как геотекстиль используется в качестве фильтрующего слоя в подземных дренажных и подпорных конструкциях?

Вы знаете теорию, но где вы на самом деле используете ее в реальном проекте? Применение этой концепции в обычных конструкциях делает эту концепцию особенной и подчеркивает ее важность в повседневном строительстве.

В подземных дренажных системах геотекстиль оборачивается вокруг перфорированной трубы и гравия, чтобы предотвратить засорение системы почвой. За подпорными стенками он размещается напротив засыпанного грунта, чтобы вода могла уходить, удерживая почву на месте.

Практическая, повседневная инженерия

Я отправляю геотекстиль для этих целей каждый день. Это невидимые герои, которые поддерживают правильную работу критической инфраструктуры.

• Подземные и французские дренажи
  Типичный французский дренаж представляет собой траншею, заполненную гравием, и перфорированную трубу. Без геотекстильного фильтра окружающая грязь и ил смоются гравием во время первого сильного дождя, заполняя пустоты и превращая ваш дорогой водосток в закопанную линию бесполезных камней. Выстилая траншею или обертывая гравий и трубы нетканым геотекстилем, вы создаете фильтр, который гарантирует, что дренаж будет функционировать десятилетиями.

• Подпорные стены
  Давление воды – враг номер один для подпорных стен. Вода, попавшая в почву за стеной, может накопить достаточную силу, чтобы опрокинуть стену. Между дренажным гравием стены и грунтом засыпки помещается геотекстильный фильтр. Это позволяет грунтовым водам просачиваться в канализацию и утекать, снимая давление. Геотекстиль имеет решающее значение, поскольку он предотвращает попадание почвы засыпки в дренажный агрегат и его засорение, что сделает всю систему сброса давления бесполезной.

Как выбрать правильный размер пор геотекстиля, чтобы сбалансировать проницаемость и удержание почвы?

В одной руке у вас отчет о почве, а в другой — паспорт геотекстиля. Как вы их сопоставляете? Выбор слишком большого (или слишком маленького) размера пор даже на долю миллиметра может поставить под угрозу всю вашу конструкцию.

Выберите размер пор геотекстиля (O90) в зависимости от размера частиц почвы, которую необходимо сохранить. Общее инженерное правило состоит в том, чтобы выбирать значение O90, примерно равное или немного меньшее, чем D85 грунта.

Сопоставление ткани с почвой: правило D85

Здесь мы приступаем к простой и практической математике выбора геотекстиля. Это не предположение; это расчет, основанный на свойствах вашей почвы. Как поставщик, я часто помогаю клиентам пройти через это, чтобы убедиться, что они заказывают правильную спецификацию.

• Во-первых, разберитесь в своей почве: D85
  A soil analysis will give you a particle size distribution curve. The D85 value is the particle size (in mm) for which 85% of the soil particles are smaller. For example, a D85 of 0.25 mm means 85% of your soil grains are smaller than 0.25 mm. This D85 value represents the larger particles that will form that critical "filter bridge" против геотекстиля.

• Во-вторых, примените практическое правило:
  Чтобы гарантировать удержание более крупных частиц, вам нужен геотекстиль с достаточно маленькими порами, чтобы остановить их. Стандартное правило фильтрации:
  Геотекстиль O90 ≤ Грунт D85

  Давайте воспользуемся нашим примером:

  • Если ваш Грунт D85 = 0,25 мм
  • Вам следует выбрать геотекстиль со значением O90 0,25 мм или меньше (например, 0,21 мм, что соответствует ситу № 70 США).

Эта простая проверка гарантирует, что ваш геотекстиль имеет правильный баланс: поры достаточно малы, чтобы сохранить структуру почвы, но при этом достаточно открыты, чтобы обеспечить более чем достаточную проницаемость.

Заключение

Фильтрационная функция геотекстиля – это продуманный баланс удержания частиц и водопроницаемости. Правильно подбирая размер пор ткани в соответствии с почвенными условиями участка, вы защитите свои дренажные системы от засорения и обеспечите долгосрочную стабильность и безопасность вашего строительного проекта.