15 年間設計された舗装が 4 年目にわだち掘れが始まる場合、材料の欠陥が発生することはほとんどありません。ほとんどの場合、結合層には耐えられない引張応力が要求されているか、その下の路盤が設置面積が狭すぎるために荷重がかかっています。ジオグリッド補強は、両方の問題を同時に解決することで舗装の寿命を延ばします。ジオグリッド補強は、基礎骨材を連結するので、粒状層がより堅く、より閉じ込められた塊として機能し、水平方向の張力を伝達するので、上の層はその必要がありません。
利益は一定の年数ではありません。通常、補強は耐用年数を一定に増やすのではなく、耐用年数を倍増させます。そのため、5 年目に再構築が必要だった構造物が 10 ～ 15 年目に達すると、わだち掘れが減少し、亀裂が解消されるのではなく遅延されることがよくあります。どれだけもらえるかは、次の 4 つの変数によって決まります。
- 低ひずみでの引張剛性。実用的な舗装では、極限荷重ではなく 1 ～ 3% のひずみでグリッドが可動するためです。
- 粒子がグリッドにロックされるか、グリッド上を滑り落ちるかを決定する、集合体に対する開口サイズ
- 舗装が変形した後でのみ、たるみやしわのあるグリッドが機能し始めるため、設置張力が発生します。
- 舗装の下の排水。飽和した路床は基礎に埋められているものをわだち掘れにするため
ジオグリッドが応力経路をどのように変更するか
ホイールが通過するたびに、ベース骨材を押し下げる前に、ベース骨材を横に押します。石が横に動く可能性がある場合、層は閉じ込めを失い、荷重は狭い設置面積を超えて路盤に到達し、わだち掘れと沈下の両方が続きます。境界面に配置されたジオグリッドがそのシーケンスを中断します。骨材粒子が部分的に開口部に侵入し、リブが骨材の転がりを抑制し、層はばらばらの石の山ではなく、閉じ込められた絡み合った塊のような剛性を発達させます。
グリッドがぴんと張ると、さらに 2 つのエフェクトが解放されます。ベースがたわむと、グリッドは浅い架線に伸び、荷重の一部を張力で支え、路床に到達する前に荷重を分散します。グリッドが結合層の底部にある場合、グリッドは引張ひずみを吸収します。そうでないと、下側で疲労亀裂が発生する可能性があります。これは、硬いベース上の薄いアスファルトでの古典的な破損モードです。
何かを購入する前に故障モードに名前を付けてください
わだち掘れ、疲労亀裂、反射亀裂、路床の沈下は、補強に対する反応が異なります。水はけの良い砕石ベースのわだち掘れを制御するグリッドは、60 mm のアスファルトオーバーレイの反射ひび割れに対してはほとんど効果がありません。逆も同様に当てはまります。 5 年目にどのような失敗が予想されるかを決定します。データシートに記載されている引張強さではなく、その決定によって、補強が採算が合うかどうかが決まります。
長寿命を実現する4つの仕組み
補強は 4 つのメカニズムによって機能します。それらは一緒に動作しますが、どちらが優勢であるかは、構造内のグリッドがどこに位置するかによって完全に異なります。
| 仕組み | それが作用する場所 | サービスで何が変わるのか |
|---|---|---|
| 横拘束とインターロック | 基礎と路床、または基礎と路床の境界面のグリッド | 粒状層の拘束弾性率を高め、わだち掘れを解消し、ベースの薄肉化を可能にします。 |
| 張力膜 | 変形する路盤をブリッジするグリッド | 張力を加えた状態で荷重を支え、荷重をより広い範囲に分散させ、路床にかかる垂直応力を軽減します。 |
| 引張補強 | バインドされたレイヤーの下側のグリッド | 曲げひずみが最も高い箇所での疲労亀裂の発生を遅らせます |
| クラック防止中間層 | アスファルトオーバーレイの下または内側に接着されたグリッド | 既存の継ぎ目や亀裂の上方への反射を遅らせます。 |
補強している層にグリッドを一致させる
舗装はさまざまなひずみ、温度、荷重期間で破損するため、化学的性質と構造が重要です。道路工事のほとんどは 3 家族で賄っています。
粒状の基礎と路床
パンチングされ二軸延伸されたポリプロピレングリッドは、依然としてベース補強の主力製品です。およそ 25 ～ 50 mm の開口部が角張った砕石を固定し、リブが低張力で素早く動きます。極限強度ではなく 2% のひずみでの引張強度と、接合効率が約 90% を超えていることを確認して、ノードが繰り返しの負荷で解けないようにしてください。
基礎と基礎の補強のための双方向ジオグリッド TGSG 15-15 ～ 50-50 グレードの二軸延伸ポリマー ジオグリッドは、基礎、路盤、法面、永久基礎の補強に二方向の引張強度を提供します。 製品を見る→ アスファルトオーバーレイと反射ひび割れ
オーバーレイでは、グリッドは舗装温度に耐え、混合物と結合する必要があるため、通常はアスファルトでコーティングされたガラス繊維グリッドが選択されます。高い弾性率と低い伸びにより、アスファルトからひずみがほぼ瞬時に引き出されます。これは、トラックが通過するたびにアスファルトの下の亀裂が数ミリ程度開く場合に問題となります。グリッドとミックスの間の相互作用については、このノートで詳しく説明されています。 アスファルト舗装補強材のグラスファイバージオグリッド .
アスファルト舗装補強用グラスファイバージオグリッド アスファルトコーティングを施した無アルカリガラス繊維ジオグリッド。アスファルト舗装、路床、反射亀裂補強用の高引張強度と低伸び。 製品を見る→ 弱い地盤、運搬道路や斜面
持続的な荷重とクリープが設計を制御する場合、縦編みポリエステルとスチールプラスチックのグリッドは、緩むことなく何十年にもわたって引張耐力を保持します。力の方向がわかっている斜面、路肩、幅広のストリップでは、リブが荷重に合わせて配置されるため、単軸グリッドは材料単位あたりの処理能力を高めます。傾斜に二軸積を指定することは、最も一般的で最もコストのかかる選択エラーの 1 つです。
地盤補強用一方向ストレッチプラスチックジオグリッド 紫外線添加剤と老化添加剤を配合した高分子一方向ジオグリッド。擁壁、堤防、法面補強に耐クリープ性引張強度を提供します。 製品を見る→ 購入前にチェックすべき設計値
データシートは製品を美しく見せるために書かれています。舗装の動作を決定する値は次のとおりです。
- 2 および 5 パーセントのひずみにおける引張強度。 100 kN/m の究極のグリッドは、2% のひずみでわずか 20 kN/m に達しますが、実用的な舗装では事実上弱いグリッドです。
- ジャンクション効率。 ノード強度はリブ強度のパーセンテージとして表されます。二軸グリッドで約 90% を下回ると、ノード全体の負荷伝達が疑わしくなります。
- クリープ限界強度 恒久的な構造物用。ポリプロピレンとポリエステルに関連しますが、ガラス繊維とスチールプラスチックにはほとんど関係ありません。
- 開口部とリブの形状。 経験則では、開口部はベース骨材の D50 の 1.5 ～ 2 倍です。小さすぎると石が格子を越えてしまいます。大きすぎると、リブが個々の粒子を掴むことができなくなります。
- オーバーラップとアンカレッジ。 通常、ロール間は 300 mm、曲線ではより多く、骨材の配置方向にオーバーラップが配置されます。
年数を取得できるかどうかを決定するインストールの詳細
適切に仕様を定めて設置されたグリッドは、グリッドがまったく設置されていない場合よりもパフォーマンスが悪くなります。プロジェクトは材料費を支払っているにもかかわらず、補強されていない障害が発生するためです。機能するシーケンス:
- まず路盤を圧縮して校正ロールします。補強材が荷重を伝達します。支持力が存在しないところには、支持力は生まれません。
- シートに穴を開けたり破れたりする可能性のある鋭利な物体や突起した石は取り除きます。
- グリッドを平らに広げてリラックスさせます。しわは、舗装のわだちができ始めて初めて活性化する緩みゾーンになります。
- グリッドを軽く張って、1 ～ 2 パーセントの伸びで十分であり、骨材を配置する間ピンと張った状態が保たれるように端を固定します。
- 最初の骨材リフトを緩い端の上ではなくロールの前面から広げ、配送トラックが層に入る前に仕様に合わせて圧縮します。
- 植物を裸のグリッドから外して追跡します。露出したリブを機械で回転させると、リブの位置がずれてしまいます。
引き渡し時の 2 つのチェックでほとんどの問題が見つかります。1 か所で最初のリフトの端を持ち上げて、グリッドがまだピンと張っていて損傷していないことを確認します。次に、強化層に対してプレート荷重または動的コーン試験を実行して、設計が想定している弾性率の増加を確認します。
ジオグリッド補強があなたを救わない場合
あらゆる舗装の問題を解決するために、補強材が販売されることがあります。そうではない。
- 路床に水が溜まっている。まず排水を修理してください。飽和したポンピング層ではグリッドは機能しません。
- ベースの締まりが悪い。補強は適切に圧縮された層の弾性率を倍増しますが、緩い層には何の効果もありません。
- 根深い路床の破損。破壊面が基礎のかなり下を通っている場合、単一の平面グリッドを路盤改良または 3 次元閉じ込めシステムと組み合わせる必要があります。
- 絞りの不一致。骨材のほとんどがグリッドに固定されずにグリッドを通過すると、材料はセパレーターとして機能し、構造的には何も追加されません。
材料の一貫性が強度と同じくらい重要である理由
伸縮率、リブの向き、接合部の品質は最終テストではなく製造時に設定されるため、2 つのグリッドは同じデータシート値を保持していても、使用中に異なる動作をする可能性があります。均一な加熱を維持し、ウェブ全体に伸びるラインにより、分子配向が一貫したリブが生成されます。ラインがドリフトすると、最初の故障点となるソフトスポットが生じます。だからこそ ジオシンセティックスの生産ラインも構築するメーカー より厳しい公差を公表する傾向があり、納品されたロールから切り取ったサンプルのバッチ試験を行い、2%のひずみでの引張強度と接合強度をチェックすることが、大規模な舗装プロジェクトにおいてなぜ主張する価値があるのか。
舗装ジオグリッドに関する FAQ
ジオグリッド補強は実際にどれくらいの寿命を実現しますか?
報告されている利益は、構造、交通量、グリッドが対応する障害モードに応じて、約 30 パーセントから 2 倍以上までの範囲です。通常、上端には柔らかい路盤の上に基礎補強が含まれており、同じ設計耐用年数で補強舗装をより薄く構築することもできます。
補強によって寿命を延ばす代わりに、ベースの厚さを減らすことができますか?
はい。多くの設計者は、特に総輸送コストが高い場合、追加の年数ではなく、その利点をより薄い粒度のベースに変換します。どちらの結果も正当なものです。入札を比較する前に、プロジェクトがどちらを希望するかを決定してください。
既存の舗装にひどく亀裂が入っている場合、グリッドは役に立ちますか?
オーバーレイ グリッドは反射亀裂を遅らせますが、永久に止めることはできません。亀裂が広い場合や古い舗装が構造的に疲れている場合は、グリッドにシーリング、応力吸収膜、またはより厚いオーバーレイを併用する必要があります。
現場で最もよくある間違いは何ですか?
グリッドをたるませてから最初のリフトで覆うと、工事の交通から保護するには薄すぎます。材料が失敗することはほとんどありません。インストールは実行されます。
ジオグリッド補強で舗装の寿命を延ばすには、順番が重要です。予想される破損モードを特定し、その破損が始まる境界面に補強材を配置し、2% のひずみでの剛性が想定される荷重と一致するグリッドを選択し、最初のリフトが圧縮されるまで設備を保護します。 4 つすべてを実行すると、補強の代償としてわだち掘れやひび割れの遅延が軽減されます。どれか 1 つでもスキップすると、グリッドは舗装の下にある高価なセパレーターになり、いずれにせよ予定通りに機能しません。
