도로에 적합한 지오그리드를 선택하는 방법은?
도로 건설에 적합한 지오그리드를 선택하는 것은 오래 지속되고 안정적인 도로와 균열, 바퀴 자국, 그리고 값비싼 수리로 어려움을 겪는 도로의 차이를 만들어낼 수 있습니다. 다양한 재료, 강도, 디자인이 제공되기 때문에 이상적인 지오그리드를 선택하는 것은 어려울 수 있지만, 핵심 요소를 이해하면 시스템을 간소화하고 도로가 오랫동안 안정적으로 작동하도록 할 수 있습니다. 이 가이드에서는 전문가의 판단에 따라 지오그리드를 선택하고 포장도로의 내구성을 최적화하기 위해 알아야 할 사항을 자세히 살펴보겠습니다.
1. 도로용 지오그리드란 무엇인가요?
지오그리드는 고분자 폴리머를 압출, 적층, 펀칭하여 규칙적인 메쉬 형태로 만든 후 세로 인장 공정을 통해 고분자를 직선 형태로 장타원형 그물망 구조로 균일하게 분포시키고 높은 절점 강도를 갖도록 제조됩니다. 이 구조는 높은 인장 강도와 신축 탄성률을 가지며, 특히 당사의 제품은 세계 최고 수준의 인장 강도와 신축 탄성률을 자랑하며, 2%에서 5% 사이의 신장률을 보입니다. 토양은 이상적인 힘 전달 및 확산 체인 시스템을 제공하며, 높은 인장 강도를 가지고 있어 다양한 토양에 적합합니다.
2. 도로에 적합한 지오그리드를 선택하는 방법은?
지오그리드 메시는 토양 안정성 향상, 변형 감소, 그리고 기반 시설의 수명 연장을 통해 도로 개발에 혁신을 가져왔습니다. 적합한 지오그리드를 선택하려면 토양 조건, 하중 요구 조건, 환경적 과제, 그리고 예산 제약 등 프로젝트별 요인을 면밀히 고려해야 합니다. 지오그리드 메시 선택에 영향을 미치는 주요 요인:
2.1 프로젝트 요구 사항 및 토양 조건
- 약한 지반 토양:연약하고 불안정한 토양(예: 실트질 점토 또는 고수축 팽윤 토양) 지역의 프로젝트는 침하를 방지하기 위해 높은 인장 강도를 가진 지오그리드를 요구합니다. 예를 들어, 인도 라에바렐리의 NHAI 프로젝트에서는 Ocean PP Geogrid-20Kn을 사용하여 실트질 점토 토양을 안정화하여 침하 위험을 줄였습니다.
- 교통량이 많은 경우:고속도로나 산업 진입로와 같이 교통량이 많은 도로에는 하중을 균일하게 분산할 수 있는 지오그리드 차도가 필요합니다. 펜실베이니아주에 설치된 텐사 트라이액스 지오그리드(PP)는 연약 지반에서 매일 1,000대의 대형 차량 통행을 지원하여 하중 분산을 개선하고 골재 사용량을 30% 절감했습니다.
2.2 도로용 지오그리드의 기계적 특성
- 단축 지오그리드:응력이 방향성을 갖는 경사 보강 또는 옹벽에 이상적입니다(예: 포장 균열 저항을 위한 Gongjian의 유리 섬유 지오그리드).
- 이축 지오그리드:양방향 모두 동일한 강도를 지녀 도로 기반 안정화에 적합합니다. 펀자브 주 지락푸르에 설치된 Ocean PP Biaxial Geogrid-30kN은 준도시 교통 환경에서 노반의 안정성을 강화했습니다.
- 3축 지오그리드:육각형 리브 설계를 사용하여 포화된 토양을 연결하는 Tensar TX7 지오 그리드 차도 프로젝트에서 볼 수 있듯이 동적 하중에 대해 다방향 안정성을 제공합니다.
2.3 환경 및 내구성 고려 사항
- 내화학성:폴리프로필렌(PP) 지오그리드 접지 그리드는 오일, 소금, 자외선 노출로 인한 분해를 견뎌내므로 혹독한 기후에 가장 적합합니다.
- 온도 변화:유리 섬유 지오그리드 메시는 고온 환경에서 탁월한 성능을 발휘하는 반면, 폴리에스터 PET 지오그리드는 동결 조건을 견뎌냅니다.
2.4 다양한 지오그리드 재료 평가
- 플라스틱 지오그리드 :일반적으로 폴리프로필렌(PP)이나 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 제작되어 가볍고 부식에 강하며 시공이 간편합니다. 하지만 고온에서 변형될 수 있으며 자외선 차단 기능이 약합니다.
이 프로젝트에서는 지하수위가 높아 상대적으로 습도가 높아질 수 있으며, 플라스틱 지오그리드 토양 안정화의 노화 방지 문제가 문제가 될 수 있습니다.
- 유리섬유 지오그리드 :유리섬유 원사로 제작되고 아스팔트 또는 기타 폴리머로 코팅된 지오그리드는 매우 높은 인장 강도, 우수한 고온 내성, 그리고 화학적 안정성을 가지고 있습니다. 그러나 취성이 강하고 충격 저항성이 약합니다. 본 프로젝트의 제방 시공 시, 유리섬유 지오그리드 소재의 취성은 시공 중 단점으로 작용할 수 있습니다.
- 폴리에스터(PET) 지오그리드 :폴리에스터 섬유로 제작되어 높은 인성과 피로 저항성을 갖추고 있으며, 크리프 저항성이 우수하여 장기 하중에도 변형이 거의 없습니다. 이러한 특성은 장기 차량 하중을 견뎌야 하는 도로 제방 공사에 매우 적합합니다.
- 강철 - 플라스틱 복합 지오그리드 :강철 와이어의 고강도와 플라스틱의 내식성을 결합하여 매우 높은 인장 강도를 가지며, 고강도가 요구되는 프로젝트에 적합합니다. 하지만 무게가 무겁고 시공 공정이 복잡하여 시공 비용과 시공 난이도가 높아질 수 있습니다.
2.5 도로 설치 및 비용 효율성을 위한 지오그리드
- 취급 용이성:경량 지오그리드 경사면 안정화로 인건비와 설치 시간이 단축됩니다.
- 재료 절약:지오그리드 침식 방지는 골재 사용량을 20~40% 줄여 프로젝트 비용을 절감합니다. 예를 들어, 펜실베이니아 프로젝트는 두꺼운 골재층을 지오그리드 벽체 보강 시스템으로 교체하여 120만 달러를 절약했습니다.
2.6 도로 설계 및 구현 지침을 위한 지오그리드
- 토양 분석:CBR(캘리포니아 지지율) 점검을 통해 노반의 지지력을 파악하고 안정화가 필요한 취약 구역을 파악합니다. 정확한 토양 평가는 최적의 성능을 위한 옹벽 그리드 종류와 두께를 결정하는 데 도움이 됩니다.
- 지오그리드 오버랩:IRC 지침(예: 이축 그리드의 경우 30~50cm 중첩)을 준수하여 허용 가능한 하중 전환과 연속 보강을 확보하십시오. 적절한 중첩은 현장 방문자 수백 명 아래의 분리를 방지하고 구조적 안정성을 향상시킵니다.
- 집계 선택:플라스틱 지오그리드와의 맞물림을 미관적으로 하고 일반 포장의 안정성을 강화하기 위해 등급이 좋은 자재(예: 16~30mm 오버웰드 스톤)를 사용하십시오. 적절한 배합을 선택하면 공극을 최소화하고 침하 위험을 줄일 수 있습니다.
- 압축:최소 95%의 프록터 밀도를 달성하여 지오그리드 메시 옹벽을 기층에 단단히 고정하고, 현장 교통 하중 아래에서 장기적인 성능을 보장합니다. 잘 다져진 층은 하중을 고르게 분산시키고 포장의 지지 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다.
2.7 성과 평가 지표
- 현장 테스트:동적 원뿔 관입계를 사용하여 강성 개선 효과를 검토합니다. 이 검사는 폴리에스터 지오그리드가 노반에 미치는 보강 효과를 정량화하고 규격 요건을 충족하는지 확인하는 데 도움이 됩니다.
- 수명:균열 및 러팅을 매년 모니터링하십시오. 기계적-경험적(M-E) 모델을 통해 적절하게 설치된 옹벽 지오그리드의 50년 이상의 성능을 예측할 수 있습니다. 정기적인 모니터링을 통해 적절한 시기에 보수하고, 교통 하중 하에서 포장의 장기적인 성능을 검증할 수 있습니다.
- 건설 과정:설치 과정에서 HDPE 지오그리드는 정확한 절차에 따라 설치되었습니다. 작업자들은 지오그리드가 손상되지 않도록 바닥이 평평하고 날카로운 물체가 없도록 했습니다. 겹침 폭은 최소 30cm로 유지되었으며, 1~1.5m 간격으로 U자형 못을 사용하여 고정했습니다. 설치 과정 전반에 걸쳐 세심한 주의를 기울여 균일한 보강을 보장하고 지오그리드 안정화의 구조적 이점을 극대화했습니다.
지금까지 도로 제방은 적절한 안정성을 입증해 왔습니다. 플라스틱 지오그리드 메시는 하중을 효과적으로 분산시키고, 제방의 접촉면을 줄이며, 토양의 횡변위를 견뎌내어 고속도로의 정상적인 개발 및 이용을 보장했습니다.
요약
올바른 지오그리드를 선택하면 연약 지반 안정화부터 도로 보수까지 모든 프로젝트에 최적의 강도, 내구성, 그리고 적합성을 보장합니다. 20년 이상의 경험을 바탕으로 The Best Project Material Co., Ltd.（BPM 지오신세틱스)는 ISO9001, ISO14001, ISO45001 인증을 획득하고 SGS와 Intertek의 테스트를 거친 고품질 지오그리드 및 지오신세틱 전문 기업입니다. 도로 건설, 배수, 광산 및 사방 제어 분야에서 널리 사용되는 BPM 지오그리드는 신뢰할 수 있는 성능, 혁신적인 솔루션, 그리고 전문적인 애프터서비스를 제공하여 장기적인 인프라 구축을 위한 신뢰할 수 있는 파트너로 자리매김하고 있습니다.