Σχεδιασμός Οδοστρωμάτων με Χρήση Γεωσυνθετικών Υλικών

Transcript

1 Σχεδιασμός Οδοστρωμάτων με Χρήση Γεωσυνθετικών Υλικών Ημερίδα: Γεωσυνθετικά υλικά σε έργα Πολ. Μηχανικού Ξάνθη, Μάιος 2017 Καραβασίλη Στέλα, Πολιτικός Μηχανικός ΔΠΘ Τεχνική Υποστήριξη JANUARY 2013

2 THRACE GROUP I ΓΕΩΥΦΑΣΜΑΤΑ / ΧΡΗΣΗ ΣΕ ΟΔΟΣΤΡΩΜΑ Έννοια Μη Aσφαλτοστρωμένου Οδοστρώματος βάση γεωύφασμα υπέδαφος Μείωση απαιτούμενου πάχους της βάσης αδρανών Αύξηση διάρκειας ζωής (διελεύσεις) I 2

3 THRACE GROUP I ΓΕΩΥΦΑΣΜΑΤΑ / ΧΡΗΣΗ ΣΕ ΟΔΟΣΤΡΩΜΑ Υπερβολική αυλάκωση Πλήρης αστοχία Ανάμειξη υλικών λόγω της κίνησης οχημάτων Αδυναμία υπεδάφους για παραλαβή φορτίων I 3

4 THRACE GROUP I ΓΕΩΥΦΑΣΜΑΤΑ / ΧΡΗΣΗ ΣΕ ΟΔΟΣΤΡΩΜΑ Χωρίς Γεωύφασμα Με Γεωύφασμα Διαχωρισμός υλικών Σταθερότητα συστήματος, παραλαβή εφελκυστικών τάσεων I 4

5 THRACE GROUP I ΤΕΧΝΙΚΑ ΥΦΑΣΜΑΤΑ / ΓΕΩΥΦΑΣΜΑΤΑ Υφαντά Γεωυφάσματα Ύφανση με στημόνι και υφάδι projectile Reed Warp threads Weft thread Woven Cloth Loom Shaft Woven Cloth fold onto beam I 5

6 THRACE GROUP I ΤΕΧΝΙΚΑ ΥΦΑΣΜΑΤΑ / ΓΕΩΥΦΑΣΜΑΤΑ Υφαντά Γεωυφάσματα ΔΙΗΘΗΣΗ (F) ΑΠΟΣΤΡΑΓΓΙΣΗ (D) ΕΝΙΣΧΥΣΗ (R) ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ (S) I 6

7 THRACE GROUP I ΓΕΩΥΦΑΣΜΑΤΑ / ΧΡΗΣΗ ΣΕ ΟΔΟΣΤΡΩΜΑ Διανομή φορτίων Τοπική ενίσχυση Τριβή Μηχανισμός μεμβράνης Περιορισμός υπεδάφους I 7

8 THRACE GROUP I ΓΕΩΥΦΑΣΜΑΤΑ / ΧΡΗΣΗ ΣΕ ΟΔΟΣΤΡΩΜΑ GIROUD NOIRAY (1981): εύρεση πάχους βάσης συναρτήσει του Ε γεωυφάσματος (Karavasili S., Tastani S., Markou I. (2016). Optimum design of unpaved roads reinforced with geotextiles: a comparison of internationally published methodologies, 11 th HSTAM, Athens, Greece) Απαιτούμενο πάχος για ενισχυμένο οδόστρωμα Εξοικονόμηση σε απαιτούμενο πάχος βάσης Απαιτούμενο πάχος για μη ενισχυμένο οδόστρωμα I 8

9 THRACE GROUP I ΓΕΩΥΦΑΣΜΑΤΑ / ΧΡΗΣΗ ΣΕ ΟΔΟΣΤΡΩΜΑ GIROUD NOIRAY (1981): εύρεση πάχους βάσης συναρτήσει του Ε γεωυφάσματος (Karavasili S., Tastani S., Markou I. (2016). Optimum design of unpaved roads reinforced with geotextiles: a comparison of internationally published methodologies, 11 th HSTAM, Athens, Greece) Απαιτούμενο πάχος για μη ενισχυμένο οδόστρωμα, με διελεύσεις Δh Απαιτούμενο πάχος για ενισχυμένο οδόστρωμα, με διελεύσεις I 9

10 ΟΝΟΜΑΣΙΑ ΕΡΓΟΥ, ΠΕΡΙΟΧΗ Αιολικό Πάρκο Green Rigg Μεγάλη Βρετανία ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 18 τουρμπίνες, 36 MW 1 μετεωρολογικός σταθμός 1 υποσταθμός ελέγχου 7 km νέοι δρόμοι πρόσβασης πλάτους 5 m. I 10

11 ΑΙΟΛΙΚΟ ΠΑΡΚΟ, GREEN RIG Παραγωγή καθαρής ηλεκτρικής ενέργειας, ισοδύναμης με την ετήσια ζήτηση σε ηλεκτρισμό 19,000 νοικοκυριών. I 11

12 ΕΝΝΟΙΑ ΜΗ ΑΣΦΑΛΤΟΣΤΡΩΜΕΝΟΥ ΟΔΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ Η στρώση αδρανών πρέπει να παραμείνει ακέραια. Περιορισμένες παραμορφώσεις στην διεπιφάνεια βάσης υπεδάφους Μηχανικές ιδιότητες αδρανών τέτοιες ώστε να μην αλλοιώνονται λόγω της φόρτισης Χωρίς ενίσχυση Με ενίσχυση I 12

13 ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΥΠΕΔΑΦΟΥΣ Τύρφη ή ποάνθραξ, ο οποίος σχηματίζεται από την αργή μερική αποσύνθεση φυτικών υπολειμμάτων. ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ Απομάκρυνση της τύρφης CBR>1.5% Μη απομάκρυνση τύρφης CBR<0.5% I 13

14 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΥΛΙΚΟΥ ΠΛΗΡΩΣΗΣ Χαλίκι με μεγάλη αντοχή θα χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή του οδοστρώματος ώστε να αποτραπεί η αλλοίωση των χαρακτηριστικών του λόγω θραύσης και να διασφαλιστεί σωστή κατανομή των φορτίων. CBR>60% Μέγεθος κόκκου 32 mm Ελάχιστο πάχος στρώσης 100 mm I 14

15 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ κατά GIROUD NOIRAY (1981) Ανάλυση για τον προσδιορισμό του πάχους του προσωρινού οδοστρώματος, ώστε να υποστηρίζεται η κίνηση των οχημάτων κατά την κατασκευή και την μεταφορά των τουρμπινών. Ανάλυση για την επιβεβαίωση του θετικού αποτελέσματος στην κατασκευή με τη χρήση υφαντού γεωυφάσματος Thrace WG80. Για δεδομένο πάχος στρώσης αδρανών το οδόστρωμα μπορεί να υποστηρίξει μεγαλύτερο αριθμό διελεύσεων οχημάτων. Εναλλακτικά, για δεδομένο αριθμό διελεύσεων οχημάτων το πάχος της στρώσης μπορεί να μειωθεί συγκρινόμενο με την περίπτωση του μη ενισχυμένου οδοστρώματος. I 15

16 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ κατά GIROUD NOIRAY (1981) γεωύφασμα Αρχική θέση γεωυφάσματος Διατήρηση ακεραιότητας της στρώσης Παρεμπόδιση ανάμειξης υλικών Βελτίωση της απόδοσης του οδοστρώματος αλλάζοντας τις συνθήκες φόρτισης του υπεδάφους I 16

17 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ κατά GIROUD NOIRAY (1981) γεωύφασμα Υπέδαφος I 17

18 ΠΡΩΤΗ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ με απομάκρυνση τύρφης 100 mm τελική στρώση (χαλίκι) 480 mm βάση (χαλίκι) WG80 5m Υπέδαφος Ηο=0.64 m H=0.48 m ΔΗ=0.16 m I 18

19 ΔΕΥΤΕΡΗ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ χωρίς απομάκρυνση τύρφης 100 mm τελική στρώση (χαλίκι) 400 mm στρώση (χαλίκι) WG mm στρώση (χαλίκι) WG80 5m Υπέδαφος Ηο=1.21 m H=0.80 m ΔΗ=0.41 m Δύο στρώσεις γεωυφάσματος (ανά 40 cm) I 19

20 ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΓΕΩΥΦΑΣΜΑΤΩΝ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΑΝ Thrace WG50 PROPERTY TEST METHOD METRIC UNITS Tensile Strength EN ISO kn/m 50/50 Elongation at Maximum Load (MD/CD) EN ISO % 15/11 Tangent Modulus of Elasticity calculated kn/m 460 Resistance to static puncture EN ISO N 6000 Dynamic Perforation resistance EN ISO mm 8 Characteristic Opening Size (O90) EN ISO μm 200 Water flow rate EN ISO l/m2/sec 18 Thrace WG80 PROPERTY TEST METHOD METRIC UNITS Tensile Strength EN ISO kn/m 80/80 Elongation at Maximum Load (MD/CD) EN ISO % 15/11 Tangent Modulus of Elasticity calculated kn/m 770 Resistance to static puncture EN ISO N Dynamic Perforation resistance EN ISO mm 5 Characteristic Opening Size (O90) EN ISO μm 110 Water flow rate EN ISO l/m2/sec 10 I 20

21 Συνθήκες υπεδάφους Διάστρωση γεωυφάσματος Φάση πριν την κάλυψη Κάλυψη με αδρανή Αναδίπλωση γεωυφάσματος I 21

22 Τα μη ασφαλτοστρωμένα οδοστρώματα συντηρούνται περιοδικά διότι κατά την κίνηση των οχημάτων σχηματίζονται αυλακώσεις. Η χρήση υφαντού γεωυφάσματος WG80 και WG50 συνεισφέρει: Στην μείωση της σταδιακής αλλοίωσης της στρώσης αδρανών λόγω της κίνησης των οχημάτων και Στην μείωση του απαιτούμενου πάχους της και του κόστους κατασκευής I 22

23 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΓΕΩΥΦΑΣΜΑΤΟΣ Οι υψηλές μηχανικές ιδιότητες του γεωυφάσματος σταθεροποιούν το έδαφος. Το ύφασμα διαχωρίζει τα υλικά, αποτρέποντας την ανάμιξη των αδρανών με το υπέδαφος. Επιτρέπεται η διέλευση του νερού και η ελεύθερη στράγγιση. I 23

24 ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΟ ΥΛΙΚΟ κατά την ολοκλήρωση του έργου I 24

25 Περισσότερα στο ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ