Vải địa kỹ thuật là gì? vải địa kỹ thuật dùng để làm gì? Vải địa kỹ thuật có những loại nào ? Đây là những câu hỏi mà khá nhiều người quan tâm. Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé


1. Vải địa kỹ thuật
Vải địa kỹ thuật (ĐKT) được chế tạo từ những sản phẩm phụ của dầu mỏ, từ một hoặc hai
loại polymer (polyamide) như polyester và/hoặc polypropylen. Tùy theo hợp chất và cách cấu tạo,
mỗi loại vải ĐKT có những đặc tính cơ lý hóa như sức chịu kéo, độ dãn, độ thấm nước, môi
trường thích nghi v.v... khác nhau. Nói chung, vải polyester tốt hơn vải polypropylene, còn vải
polyamide ở giữa hai loại vải trên.
1.1. Phân loại vải địa kỹ thuật
Vải ĐKT được chia làm ba nhóm chính dựa theo cấu tạo sợi: dệt, không dệt và vải địa phức
hợp.
• Nhóm dệt gồm những sợi được dệt ngang dọc giống như vải may, như vải địa kỹ thuật loại
dệt polypropylen. Biến dạng của nhóm này thường được thí nghiệm theo 2 hướng chính: hướng
dọc máy, viết tắt MD (machine direction) và hướng ngang máy, viết tắt CD (cross machine
derection). Sức chịu kéo theo hướng dọc máy bao giờ cũng lớn hơn sức chịu kéo theo hướng
ngang máy. Vải dệt thông thường được ứng dụng làm cốt gia cường cho các công tác xử lý nền
đất khi có yêu cầu.
• Nhóm không dệt gồm những sợi ngắn và sợi dài liên tục, không theo một hướng nhất định
nào, được liên kết với nhau bằng phương pháp hóa (dùng chất dính), hoặc nhiệt (dùng sức nóng)
hoặc cơ (dùng kim dùi).
• Nhóm vải phức hợp là loại vải kết hợp giữa vải dệt và không dệt. Nhà sản xuất may những
bó sợi chịu lực (dệt) lên trên nền vải không dệt để tạo ra một sản phẩm có đủ các chức năng của
vải dệt và không dệt.
1.2. Ứng dụng của vải địa kỹ thuật
Trong giao thông vải, ĐKT có thể làm tăng độ bền, tính ổn định cho các tuyến đường đi qua
những khu vực có nền đất yếu như đất sét mềm, bùn, than bùn... Trong thủy lợi, dùng che chắn bề
mặt vách bờ bằng các ống vải ĐKT độn cát nhằm giảm nhẹ tác thủy động lực của dòng chảy lên
bờ sông. Còn trong xây dựng, dùng để gia cố nền đất yếu ở dạng bấc thấm ứng dụng trong nền
móng...
Dựa vào mục đích, công dụng chính, người ta chia vải ĐKT thành 3 loại: phân cách, gia
cường, và tiêu thoát và lọc ngược.
1.2.1. Chức năng phân cách
Các phương pháp thông thường để ổn định hoá lớp đất đắp trên nền đất yếu bão hoà nước
là phải tăng thêm chiều dày đất đắp để bù vào lượng đất bị mất do lún chìm vào nền đất yếu trong
quá trình thi công. Mức độ tổn thất có thể hơn 100% đối với đất nền có CBR (chỉ số biểu thị sức
chịu tải của đất và vật liệu dùng trong tính toán thiết kế kết cấu của áo đường theo phương pháp của AASHTO.) nhỏ hơn 0,5. Việc sử dụng loại vải ĐKT thích hợp đặt giữa đất yếu và nền đường
sẽ ngăn cản sự trộn lẫn của hai loại đất. Vải ĐKT phân cách ngăn ngừa tổn thất đất đắp và vì vậy
tiết kiệm đáng kể chi phí xây dựng. Ngoài ra, vải ĐKT còn ngăn chặn không cho đất yếu thâm
nhập vào cốt liệu nền đường nhằm bảo toàn các tính chất cơ lý của vật liệu đắp và do đó nền
đường có thể hấp thụ và chịu đựng một cách hữu hiệu toàn bộ tải trọng xe.
1.2.2. Chức năng gia cường
Dưới tải trọng bánh xe khả năng chịu tải của nền đường có vải ĐKT chủ yếu là do chức
năng phân cách (nhằm duy trì chiều dày thiết kế và tính chất cơ học ban đầu của các lớp cốt liệu
nền móng đường) hơn là chức năng gia cường về khả năng chịu kéo của kết cấu.
Trong trường hợp xây dựng đê, đập hay đường dẫn vào cầu có chiều cao đất đắp lớn, có
thể dẫn đến khả năng trượt mái hoặc chuyển vị ngang của đất đắp, vải ĐKT có thể đóng vai trò cốt
gia cường cung cấp lực chống trượt theo phương ngang nhằm gia tăng ổn định của mái dốc.
Trong trường hợp này vải ĐKT có chức năng gia cường.
Hình 1. Mái dốc taluy có vải địa kỹ thuật gia cường.
1.2.3. Chức năng tiêu thoát/ lọc ngược
Đối với các nền đất yếu có độ ẩm tự nhiên lớn và độ nhạy cảm cao. Vải ĐKT có thể làm
chức năng thoát nước nhằm duy trì và thậm chí gia tăng cường độ kháng cắt của đất nền và do đó
làm gia tăng khả năng ổn định tổng thể của công trình theo thời gian. Vải ĐKT loại không dệt,
xuyên kim có chiều dày và tính thấm nước cao là vật liệu có khả năng tiêu thoát tốt, cả theo
phương đứng (thẳng góc với mặt vải) và phương ngang (trong mặt vải). Vì thế, loại vải ĐKT này
có thể làm tiêu tán nhanh chóng áp lực nước lỗ rỗng thặng dư trong quá trình thi công cũng như
sau khi xây dựng và dẫn đến sức kháng cắt của nền đất yếu sẽ được gia tăng.Trong các công
trình thuỷ công, vải ĐKT được sử dụng làm lớp lọc ngược của công trình sau bến, tường chắn…
Hai tiêu chuẩn để đánh giá về đặc trưng lọc ngược là khả năng giữ đất và hệ số thấm của
vải. Vải ĐKT cần phải có kích thước lỗ hổng đủ nhỏ để ngăn chặn không cho các hạt đất cần bảo
vệ đi qua đồng thời kích thước lỗ hổng cũng phải đủ lớn để có đủ khả năng thấm nước bảo đảm
cho áp lực nước lỗ rỗng được tiêu tán nhanh.
Hình 2. Vải địa kỹ thuật làm chức năng tiêu thoát/lọc ngược.
1. 3. Lợi ích khi sử dụng vải địa kỹ thuật
Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 23 – 8/2010 29
Sử dụng vải ĐKT có các lợi ích sau đây:
- Cho phép tăng cường lớp đất đắp bằng việc tăng khả năng tiêu thoát nước.
- Giảm chiều sâu đào vào các lớp đất yếu.
- Giảm độ dốc mái lớp đất đắp yêu cầu và tăng tính ổn định của chúng.
- Giữ được tốc độ lún đều của các lớp đất, đặc biệt trong vùng chuyển tiếp.
- Cải thiện các lớp đất đắp và kéo dài tuổi thọ công trình.