شبكات الجيوغريد المصنوعة من ألياف البازلت هي مواد جيوسنتيتيكية عالية الأداء مصنوعة من ألياف البازلت كمادة خام، وتصنع من خلال عمليات محددة. تجمع بين قوة عالية، ومقاومة عالية لدرجات الحرارة، ومقاومة للتآكل من ألياف البازلت، وتستخدم على نطاق واسع في الطرق، والسكك الحديدية، وحفظ المياه، والهندسة الجيوتقنية، وغيرها من المجالات. وتتمثل استخداماتها الرئيسية فيما يلي:
1. هندسة الطرق والسكك الحديدية
1. تقوية جسم الطريق
الوظيفة: مدفوعة في حشو جسم الطريق، ومن خلال قوة الشد العالية (≥1200 ميجا باسكال) وصلابة ألياف البازلت، يتم الحد من الإزاحة الجانبية والاستقرار غير المتساوي لتربة جسم الطريق، وتحسين الاستقرار العام لجسم الطريق.
سيناريوهات التطبيق:
جسم الطريق ذو الردم العالي ومعالجة الأساسات التربة الرخوة (مثل جسم الطريق السريع والسكك الحديدية).
ربط أجزاء الطرق القديمة والجديدة يقلل من تشققات الرصف الناجمة عن الاستقرار التفاضلي.
2. مقاومة الرصف
الوظيفة: مرصوفة تحت رصف الأسفلت أو طبقة القاعدة الخرسانية الإسمنتية، وتشتيت الإجهاد الناتج عن أحمال العجلات، ومنع توسع التشققات العاكسة (مثل تشققات الانكماش الحراري، وتشققات التحميل).
المزايا:
مقاومة عالية لدرجات الحرارة (مقاومة قصيرة المدى لدرجات الحرارة تصل إلى 600 درجة مئوية)، مناسبة للبيئات ذات درجات الحرارة العالية لرصف الأسفلت لتجنب ليونة المواد وفشلها.
معامل مرونة عالٍ (≥90 جيجا باسكال)، ينقل ويشتت الأحمال بكفاءة، ويطيل عمر خدمة سطح الطريق.
3. المنحدرات شديدة الانحدار وتعزيز المنحدرات
الوظيفة: تستخدم لحماية وتعزيز منحدرات الطرق أو جسور السكك الحديدية، وتعزيز الاستقرار المضاد للانزلاق لتربة المنحدر، ومنع الانهيارات الأرضية، والانهيارات، وغيرها من الكوارث.
التطبيقات النموذجية: مشاريع الحماية البيئية لمنحدرات الطرق ومنحدرات جسم السكك الحديدية في المناطق الجبلية (يمكن دمجها مع زراعة النباتات).
2. هندسة حفظ المياه والهندسة الجيوتقنية
1. تعزيز مقاومة التسرب في السدود والقنوات
الوظيفة: مدفوعة في جسم السد أو أساس القناة لتحسين قوة القص للتربة ومنع خطر استقرار جسم السد أو انهيار السد الناجم عن التسرب.
السيناريو: تعزيز ومنع تسرب السدود، وقنوات الري، ومشاريع تحسين مجاري الأنهار.
2. تقوية الجدران الاستنادية والدعامات
الوظيفة: تُستخدم كمواد مُعززة لملء التربة خلف الجدران الاستنادية ذات الجاذبية أو الدعامات، مما يقلل من الضغط على جانب التربة، ويحسن أداء الهيكل المقاوم للزلازل ومتانته.
المزايا: مقاومة للتآكل (مقاومة للأحماض والقواعد، ورذاذ الملح)، مناسبة لمشاريع حفظ المياه في المناطق الساحلية أو المناطق ذات التربة شديدة الملوحة.
3. استقرار سدود مخلفات المناجم ومقالب الخبث
الوظيفة: وضع الشبكات في الملء الطبقي لسدود مخلفات المناجم أو المقالب لتعزيز سلامة التجمعات السائبة، ومنع الاستقرار وتطور التشققات، وضمان سلامة المشروع.
3. هندسة بيئية خاصة
1. تطبيق المناطق ذات درجات الحرارة العالية
السيناريو: في البيئات ذات درجات الحرارة العالية مثل مواقع تراكم مخلفات الصناعة والأنابيب الحرارية، فإن مقاومة ألياف البازلت لدرجات الحرارة العالية يمكن أن تمنع فشل المواد بسبب ارتفاع درجة الحرارة.
2. الهندسة البيئية التآكلية
السيناريو: في المتنزهات الكيميائية، ومقالب القمامة، وغيرها من المناطق شديدة التآكل، فإن مقاومة الشبكة للتآكل الكيميائي أفضل من الشبكات التقليدية المصنوعة من الصلب والبلاستيك أو الشبكات البلاستيكية، مما يطيل عمر خدمة المشروع.
3. الهندسة الإيكولوجية
الوظيفة: تستخدم لإعادة تشجير المناجم وتثبيت نباتات المنحدرات. قوة الشبكة العالية ومرونتها يمكن أن تثبت التربة السطحية، وفي نفس الوقت توفر دعمًا للصعود لجذور النباتات لتحقيق مزيج من الحماية البيئية وتعزيز الهندسة.
4. مقارنة مع شبكات الجيوغريد الأخرى
النوع شبكة الجيوغريد من ألياف البازلت شبكة الجيوغريد من الصلب والبلاستيك شبكة الجيوغريد البلاستيكية
قوة الشد 1200-2000 نيوتن/م (سحب مفرد) 80-150 كيلو نيوتن/م 30-100 كيلو نيوتن/م
مقاومة درجات الحرارة: ممتازة (مقاومة لدرجات الحرارة العالية قصيرة المدى 600 درجة مئوية) متوسطة (مقاومة لدرجات الحرارة 100-150 درجة مئوية) ضعيفة (سهلة التشوه عند درجات الحرارة العالية)
مقاومة التآكل: ممتازة (مقاومة للأحماض والقواعد، ورذاذ الملح) متوسطة (سلك الصلب عرضة للصدأ) جيدة (البلاستيك مقاوم للتآكل ولكنه ذو قوة منخفضة)
معامل المرونة ≥90 جيجا باسكال 20-30 جيجا باسكال 10-20 جيجا باسكال
سيناريوهات التطبيق بيئة عالية الحرارة، عالية الإجهاد، بيئة تآكلية جسم الطريق التقليدي، بيئة تآكل منخفضة جسم الطريق الخفيف، هندسة مؤقتة
5. نقاط رئيسية في التصميم والإنشاء
اتجاه وضع الشبكة:
اتجاه الإجهاد الرئيسي متوافق مع اتجاه الإجهاد الأقصى للمشروع (مثل الجانبي أو الطولي للطريق).
التداخل والتثبيت:
يبلغ طول التداخل ≥20 سم ويثبت بمسامير على شكل حرف U أو موصلات خاصة لتجنب إزاحة الشبكة.
مواد الردم:
يجب ألا يتجاوز حجم جسيمات الطبقات العلوية والسفلية للشبكة 3 سم لتجنب ثقب الشبكة بواسطة الجسيمات الحادة.
آلات البناء:
تجنب استخدام الآلات الثقيلة لدحرجة الشبكة مباشرة، واستخدام معدات خفيفة (مثل بكرات الاهتزاز) للدحرجة الأولية.