Introducción
Las redes de drenaje para entradas de vehículos son láminas de geosintéticos, diseñadas principalmente para absorber y dirigir el flujo de líquidos (generalmente agua), a la vez que impiden que las partículas de tierra entren y obstruyan el canal de drenaje. Normalmente constan de un núcleo de malla tridimensional y una capa de filtro. La "red de drenaje" para entradas de vehículos es un tejido de drenaje geosintético (red compuesta de drenaje geosintético) que se coloca en la capa de conformación de la entrada (generalmente sobre la superficie del suelo o sobre la base de grava). Su función principal es acumular activamente y drenar rápidamente el agua que penetra en la entrada, evitando el ablandamiento de la plataforma, los daños por congelación, la pérdida de capacidad portante y los daños en el pavimento causados por la acumulación de agua, mejorando así significativamente la estabilidad, durabilidad y resistencia de la entrada. Es un material de ingeniería clave que mejora la prevención y el rendimiento.
Función
1. Conducción de agua: La forma tridimensional del núcleo de la malla presenta una conductividad de agua excesiva, lo que puede drenar el agua de manera rápida y eficiente (como agua subterránea, agua de lluvia, agua de filtración) a lo largo de su dirección de flujo.
2. Filtración: La capa geotextil evita que el suelo invada el canal de drenaje y mantiene la eficacia a largo plazo del sistema de drenaje.
3. Separación: En ocasiones también sirve para separar distintas capas de suelo.
4. Protección: Proteja la capa resistente al agua extra frágil que se encuentra debajo (como la geomembrana) de la perforación por tensión del suelo y la roca suprayacentes y de la flotabilidad del agua subterránea.
5. Refuerzo: En algunas aplicaciones, puede otorgar un efecto de refuerzo positivo.
Función específica y principio de funcionamiento
1. Recoger y desviar la humedad:
El agua de lluvia, el agua derretida o el agua subterránea penetrarán en la forma del camino de acceso (debajo del asfalto, el hormigón, los adoquines).
La forma del núcleo tridimensional de la comunidad de drenaje proporciona un canal de agua en el plano respetuoso con el medio ambiente.
Puede acumular rápidamente esta agua infiltrada y desviarla horizontalmente hacia la zanja de drenaje, la serie de agua adecuadamente o la vecindad de drenaje natural al costado del carril para evitar que el agua se acumule dentro de la estructura del carril.
2. Prevenir daños por agua:
Reducción de los daños por congelación y descongelación (levantamiento por congelación): En zonas sin agua, el agua acumulada en la calzada se congela y se expande (levantamiento por congelación), lo que provoca su ablandamiento y reduce su capacidad portante al derretirse en primavera. Los ciclos de congelación y descongelación repetidos dañarán gravemente la superficie del carril (grietas, desniveles). La red de drenaje drena correctamente el agua, reduciendo notablemente el riesgo de levantamiento por congelación.
3. Prevención del reblandecimiento de la base/asfalto: La inmersión prolongada ablandará y reducirá la resistencia del suelo y los materiales de la base (como la grava), lo que provocará fácilmente la formación de surcos, hundimientos y grietas bajo la carga del vehículo. La red de drenaje mantiene la base perfectamente seca y conserva su capacidad portante.
4. Prolongación de la vida útil del soporte: al reducir los daños causados por el agua, se extiende considerablemente la vida útil del soporte del pavimento del carril, lo que reduce la frecuencia y el valor del mantenimiento.
5. Filtración y separación:
La capa de filtro geotextil (tela no tejida) en el piso de la red de drenaje permite que el agua fluya libremente, pero evita que partículas de tierra de alta calidad entren y bloqueen los canales de drenaje dentro del núcleo de la malla, asegurando una eficiencia de drenaje a largo plazo.
Además, puede separar capas exclusivas de suelo o una combinación de ellas (como tierra de la carretera y base de piedra batida) hasta cierto punto, evitar que se mezclen entre sí y mantener la integridad de la capa estructural.
Solicitud
1. Estructuras de drenaje impermeables alrededor de los tabiques de cimentación de edificios y sótanos (como zanjas ciegas, capas de drenaje en la parte posterior de tableros impermeables).
2. Drenaje en la parte trasera del túnel y revestimiento del metro.
3. Drenaje de plataforma interior, arcenes, muros de conservación y taludes.
4. Series de lixiviados y capa de drenaje para vertederos y estanques de relaves.
5. Capa drenante para cubiertas ajardinadas y muros verdes.
6. Drenaje subterráneo para lugares de actividades deportivas (como campos de fútbol y campos de golf).
Drenaje agrícola.
Áreas de servicios públicos típicas (en estructuras de entrada)
1. Parte superior de la subrasante: se coloca sobre tierra de subrasante compactada y luego se coloca una ruta de base de piedra abrumada sobre ella. Esta es la región más frecuente y se utiliza para interceptar agua desde abajo (golpe capilar hacia arriba de agua subterránea o infiltración lateral) y desde arriba (agua que se infiltra en el lecho de base).
2. Interior o parte trasera de la capa base: A veces se coloca en el interior o debajo de la capa de piedra batida para acumular agua con mayor éxito en esa capa.
3. Bajo pavimento permeable: Si el camino de entrada utiliza pavimento permeable (como hormigón permeable, asfalto permeable, adoquines permeables), la malla de drenaje se colocará debajo de la dirección de la base permeable o como parte de ella para acelerar la serie y el drenaje del agua de lluvia infiltrada.
¿Por qué es necesario utilizar malla de drenaje en las entradas de vehículos?
1. Los caminos de acceso son estructuras portantes que requieren una base sólida y estable. El agua es uno de los principales factores desestabilizadores.
2. Las construcciones tradicionales para caminos de acceso (como grava y asfalto colocados a la vez sobre suelo compactado) tienen capacidades de drenaje limitadas, en particular en áreas con niveles excesivos de agua subterránea, permeabilidad negativa del suelo (como la arcilla) o precipitaciones excesivas.
3. La instalación de una malla de drenaje es una solución rentable y bastante sencilla que puede mejorar considerablemente la solidez y el rendimiento general de las entradas de vehículos.
Parámetros técnicos
I. Propiedades hidráulicas
Este es el índice de rendimiento principal de la red de drenaje, que determina directamente su eficiencia de drenaje.
1. Transmisividad en el plano (θ):
Definición: Caudal de agua que una red de drenaje de anchura unitaria puede transmitir bajo presión normal y gradiente unitario (unidad: m²/s o L/min·m). Cuanto mayor sea el valor, mayor será la capacidad de drenaje.
Factores clave que influyen: presión normal, gradiente hidráulico, rendimiento a largo plazo (teniendo en cuenta la obstrucción y la fluencia).
Norma de prueba: ASTM D4716 / ISO 12958. Es necesario prestar atención a los valores de prueba bajo presión normal específica (como 100 kPa, 200 kPa, 500 kPa) y gradiente hidráulico específico (como 0,1).
Requisitos de aplicación en carriles: La conductividad hidráulica mínima requerida debe determinarse en función del volumen de filtración previsto, la longitud del canal de drenaje y el factor de seguridad de diseño. Generalmente, se requiere una buena conductividad del agua a presiones medias y altas (por ejemplo, 200-500 kPa).
2. Permeabilidad planar de la georred (kp):
Definición: Solo para georredes, indica la capacidad del material para conducir agua en dirección plana (unidad: m/s). Conductividad del agua (θ) = kp * espesor. Se usa comúnmente al comparar el rendimiento de georredes puras.
Norma de prueba: ASTM D4491 (modificada) / EN ISO 11058.
II. Propiedades mecánicas
Asegúrese de que la red de drenaje pueda soportar cargas sin fallas durante la construcción y el uso.
1. Resistencia a la compresión (Resistencia CBR)
Definición: La capacidad de un material para resistir la presión normal (vertical). Generalmente se expresa en resistencia a la perforación CBR (unidad: kN/m o N). ¡Extremadamente importante para aplicaciones en entradas de vehículos! Debe resistir el impacto de la intrusión de áridos, equipos de pavimentación y cargas de vehículos.
Norma de prueba: ASTM D6241 / ISO 12236. Informe el valor de presión o la presión máxima en un desplazamiento específico (como 5% o 10%).
Requisitos de aplicación para caminos de entrada: Generalmente requieren una resistencia CBR alta (mucho más alta que los productos utilizados para cubiertas de vertederos o drenaje de paredes), el valor específico depende de la carga de diseño y del material base, y el rango común es de varios miles de Newtons por metro (kN/m).
2. Fluencia compresiva
Definición: El fenómeno de la disminución del espesor del material con el tiempo bajo presión constante a largo plazo. Una fluencia excesiva reducirá significativamente la conductividad hidráulica.
Norma de prueba: ASTM D7361 / GRI GC8. Informe la tasa de deformación por compresión o el espesor residual después de un tiempo específico (por ejemplo, 1000 horas o 10 000 horas) a una presión específica.
Requisitos de aplicación para caminos de entrada: Requieren un rendimiento de baja fluencia para garantizar que el espacio del canal de drenaje no se reduzca significativamente con el uso a largo plazo.
3. Resistencia a la tracción y elongación
Definición: La capacidad de un material para resistir la fractura por tracción longitudinal (unidad: kN/m) y el porcentaje de elongación en la fractura. Afecta principalmente la resistencia a la tracción durante la construcción.
Estándar de prueba: ASTM D4595 (geotextil) / ASTM D6637 (Geonet/Geocomposite). Dividido en longitudinal (MD) y transversal (XD).
Requisitos de aplicación de carril: Debe cumplir con los requisitos de pavimentación de construcción, generalmente requisitos moderados.
4. Ángulo de fricción de la interfaz (Resistencia al corte de la interfaz / Ángulo de fricción)
Definición: Características de fricción entre la red de drenaje y los materiales de contacto superior e inferior (como geotextil, suelo, áridos) (unidad: ángulo ° o cohesión kPa). Afecta la estabilidad de taludes.
Norma de prueba: ASTM D5321 / ASTM D6243 (geotextil).
Requisitos de aplicación en carriles: Esto es particularmente importante en aplicaciones de carriles en pendiente o arcenes para garantizar que no se produzca inestabilidad por deslizamiento.
III. Propiedades físicas
1. Grosor
Definición: El espesor del producto medido bajo una presión normal específica (p. ej., 2 kPa, 20 kPa, 200 kPa) (unidad: mm). El espesor bajo presión afecta directamente el espacio de conducción del agua.
Norma de prueba: ASTM D5199 / ISO 9863-1.
Requisitos de aplicación del carril: céntrese en el espesor bajo la presión de trabajo de diseño, no en el espesor de presión cero.
2. Masa por unidad de área
Definición: Peso unitario de la capa filtrante geotextil o de toda la red de drenaje compuesta (unidad: g/m²). Refleja indirectamente el uso del material y su potencial de resistencia.
Estándar de prueba: ASTM D5261 / EN 965.
Requisitos de aplicación del carril: La capa de filtro geotextil debe ser lo suficientemente pesada para garantizar su rendimiento de filtración y antiobstrucción.
3. Tamaño de apertura / Tamaño de apertura aparente (O₉₀ / AOS)
Definición: Solo para filtros geotextiles, indica su capacidad para bloquear partículas. O₉₀ significa que el 90 % de las partículas son menores a este tamaño (unidad: mm o número de tamiz estadounidense). El AOS es similar. Parámetro clave de filtración.
Norma de prueba: ASTM D4751 (método de tamizado en seco) / ISO 12956 (se recomienda el método de tamizado húmedo).
Requisitos de aplicación en entradas de vehículos: Debe seleccionarse cuidadosamente según la distribución granulométrica del suelo protegido (especialmente el contenido de partículas finas) y seguir los criterios de filtración (retención de suelo, permeabilidad al agua, antiobstrucción). Una selección incorrecta provocará fallas en el drenaje.
4. Permitividad (Ψ)
Definición: Solo para filtros geotextiles, indica su permeabilidad al agua en condiciones normales de flujo (unidad: s⁻¹). Cuanto mayor sea el valor, más fácil será el paso vertical del agua a través del geotextil hacia el núcleo de la malla de drenaje.
Norma de prueba: ASTM D4491.
Requisitos de aplicación del carril: debe ser lo suficientemente alto para garantizar que el agua pueda fluir sin problemas hacia el núcleo de la malla de drenaje.
IV. Propiedades de resistencia
Evaluar la capacidad del material para mantener el rendimiento en un entorno de uso a largo plazo.
1. Resistencia a los rayos UV
Definición: La tasa de retención de la resistencia del material tras la exposición a la luz ultravioleta. Generalmente se evalúa mediante pruebas de envejecimiento acelerado.
Norma de prueba: ASTM D4355 / ISO 4892. Informe el porcentaje de resistencia a la tracción retenida después de un cierto tiempo de exposición (por ejemplo, 500 horas).
Requisitos de aplicación en carriles: Para productos que puedan estar expuestos durante un corto periodo de tiempo después de la pavimentación (por ejemplo, durante la construcción), se requiere cierta estabilidad a los rayos UV. El enterramiento a largo plazo no es una consideración primordial.
2. Resistencia química/biológica
Definición: Los núcleos de malla de HDPE generalmente presentan una excelente resistencia a la degradación ácida, alcalina y microbiana. Los geotextiles (poliéster o polipropileno) también deben evaluarse para determinar su resistencia química.
Base: La inercia química del propio material. Consulte las normas pertinentes o los datos de resistencia química proporcionados por los proveedores.
Requisitos de aplicación en carriles: Los entornos de suelo generales representan una amenaza pequeña para el HDPE y los geotextiles comunes, y los sitios contaminados especiales requieren una evaluación adicional.
3. Factores de reducción de la resistencia de diseño a largo plazo/fluencia
Definición: El valor de resistencia (como la resistencia a la tracción o la resistencia CBR) al que el material puede utilizarse con seguridad tras considerar el efecto de fluencia a largo plazo. Debe obtenerse a partir de datos de ensayos de fluencia a largo plazo.
Base: Basado en pautas como GRI GC8 o datos de desempeño a largo plazo proporcionados por los proveedores.
Requisitos de aplicación en carriles: ¡Crítico! Al diseñar, se debe considerar la resistencia de diseño a largo plazo, no los valores de prueba a corto plazo.
V. Especificaciones de materiales
1. Material del núcleo: Generalmente polietileno de alta densidad (HDPE). Preste atención al grado de la resina, los aditivos (como el negro de humo para la resistencia a los rayos UV), la densidad, el índice de fusión (MI), etc.
2. Material del filtro: Generalmente, geotextil no tejido punzonado de poliéster (PET) o polipropileno (PP). Preste atención al tipo de fibra, el proceso de producción y si contiene aditivos (como agentes antienvejecimiento).
3. Método de unión: Unión térmica o punzonado. Afecta la resistencia del compuesto, la conductividad del agua y la prevención de obstrucciones.
VI. Resumen de los puntos clave para la selección de la aplicación de carril
1. La conductividad del agua es fundamental: asegúrese de que los requisitos de flujo de drenaje de diseño aún puedan cumplirse bajo la presión de carga de diseño.
2. La resistencia a la compresión es fundamental: Debe ser capaz de soportar las cargas de construcción y de vehículos para evitar una compresión excesiva que provoque una disminución repentina de la conductividad del agua. La resistencia CBR es la máxima prioridad.
3. El diseño de filtración es una garantía: el geotextil O₉₀/AOS debe seleccionarse estrictamente de acuerdo con la granulometría del suelo de la carretera y cumplir con la permeabilidad (Ψ) para evitar obstrucciones.
4. El rendimiento a largo plazo es clave: se debe considerar el efecto de la fluencia sobre el espesor y la conductividad y el diseño debe basarse en parámetros de diseño a largo plazo.
Las pruebas estándar son la base: todos los parámetros deben obtenerse mediante métodos de prueba estándar (como ASTM, ISO, GRI) para que los datos sean comparables y confiables.
Propiedades clave requeridas
1. Alta conductividad hidráulica: conduce el agua rápidamente.
2. Alta resistencia a la compresión (CBR): Resiste la tensión de la base de grava superior, la capa de pavimento y las masas de los vehículos, además de estar excesivamente comprimida (la compresión excesiva reduce el espacio para la conducción del agua). La malla de drenaje utilizada en caminos de acceso normalmente requiere una resistencia a la compresión excesiva.
3. Excelente rendimiento de filtración: Los geotextiles quieren adaptarse al suelo circundante para evitar obstrucciones.
Durabilidad: Resiste daños en el desarrollo y ambientes químicos/biológicos a largo plazo.
Sobre nosotros
Desde 2008, Haoyang Environmental Technology (Shandong) Co., Ltd. fabrica sistemas de georredes de HDPE de alta resistencia como el principal especialista en geocompuestos de drenaje 3D de China. Nuestra red de drenaje compuesta patentada presenta núcleos de cuadrícula de diamante que ofrecen una capacidad de flujo en el plano de 5100 m²/día bajo una compresión de 500 kPa, ideal para autopistas, caminos de acceso a puertos y caminos de acceso para carga pesada donde la rápida disipación del agua subterránea previene el levantamiento por congelación y la saturación de la base. Utilizando materiales de drenaje de georredes de HDPE vírgenes con estabilización UV, estas redes de drenaje 3D reemplazan las capas de grava tradicionales al tiempo que proporcionan una resistencia a la tracción de 25 kN/m para la estabilización del suelo. Disponibles como rollos modulares de red de drenaje para una instalación perfecta, nuestras soluciones de red para drenaje están probadas en campo en centros logísticos de permafrost canadienses y puertos monzónicos del sudeste asiático. Solicite las especificaciones técnicas de los sistemas de drenaje de georredes adaptados a cargas por eje de 20 toneladas.
