شبكات الصرف الصحي للسيارات

مقدمة

شبكات الصرف الصحي للطرق هي عبارة عن منتج صفائحي مصنوع من مواد صناعية جيولوجية، مصممة بشكل أساسي لاكتساب وتوجيه انزلاق السائل (الماء عادةً) مع منع جزيئات التربة من الدخول إلى قناة الصرف وإغلاقها. ويتكون عادةً من نواة شبكية ثلاثية الأبعاد وطبقة مرشح. "شبكة الصرف" للممر عبارة عن نسيج صرف صناعي أرضي (شبكة صرف صناعية مركبة) يتم وضعها في طبقة شكل الممر (عادةً على قمة تربة الطريق أو في قاعدة الحصى). وتتمثل ميزتها الأساسية في تجميع المياه التي تخترق الممر وتصريفها بسرعة، ومنع تليين قاع الطريق، وأضرار الصقيع، وانخفاض قدرة التحمل وإصابة أرضية الشارع الناجمة عن تراكم المياه، وبالتالي تعزيز الاستقرار والمتانة ووجود الحامل للممر بشكل ملحوظ. إنها مادة هندسية أساسية وقائية ومعززة للأداء.

وظيفة

1. توصيل المياه: يوفر الشكل الثلاثي الأبعاد لجوهر الشبكة توصيلًا مفرطًا للمياه، مما يمكنه من تصريف المياه بسرعة وكفاءة (مثل المياه الجوفية ومياه الأمطار ومياه التسرب) إلى جانب اتجاه طائرتها.

2. الترشيح: تمنع طبقة الجيوتكستايل التربة من غزو قناة الصرف وتحافظ على فعالية نظام الصرف على المدى الطويل.

3. الفصل: في بعض الأحيان، يعمل أيضًا على فصل طبقات التربة الفريدة.

4. الحماية: حماية الطبقة الهشة المقاومة للماء الموجودة أسفلها (مثل الغشاء الأرضي) من ثقب التربة والصخور المغطاة وطفو المياه الجوفية.

5. التعزيز: في بعض التطبيقات، يمكن أن يمنح تأثير تعزيز إيجابي.

وظيفة محددة ومبدأ العمل

1. جمع وتحويل الرطوبة:

سوف تتسرب مياه الأمطار أو ذوبان الثلوج أو المياه الجوفية إلى شكل الممر (تحت الأسفلت أو الخرسانة أو طوب الرصف).

يوفر الشكل الأساسي ثلاثي الأبعاد لمجتمع الصرف قناة مياه صديقة للبيئة داخل الطائرة.

ويمكنه تجميع هذه المياه المتسربة بسرعة وتحويلها أفقياً إلى خندق الصرف أو سلسلة المياه بشكل صحيح أو منطقة الصرف الطبيعي على جانب الممر لمنع المياه من التراكم داخل هيكل الممر.

2. منع أضرار المياه:

الحد من أضرار التجمد والذوبان (انتفاخ الصقيع): في المناطق الباردة، تتجمد المياه المتجمعة في قاع الطريق وتتمدد (انتفاخ الصقيع)، مما يؤدي إلى ليونة قاع الطريق وانخفاض قدرته على التحمل عند ذوبانه في الربيع. يؤدي تكرار التجمد والذوبان إلى أضرار بالغة بسطح الطريق (تشققات وعدم استواء). تعمل شبكة الصرف على تصريف المياه بكفاءة، مما يقلل بشكل كبير من خطر انتفاخ الصقيع.

٣. منع ليونة قاعدة/فرش الطريق: يؤدي الغمر طويل الأمد إلى ليونة التربة ومواد القاعدة (مثل الحجارة المتراكمة) وفقدانها لقوتها، مما يُسبب بسهولة تشققات وتآكلًا تحت حمولة الطريق. تحافظ شبكة الصرف على جفاف القاعدة بشكل مثالي وتحافظ على قدرتها على التحمل.

4. إطالة عمر الناقل: من خلال تقليل أضرار المياه، يتم تمديد عمر الناقل لرصيف الممر على نطاق واسع، مما يقلل من تكرار وتكلفة الصيانة.

5. الترشيح والفصل:

تسمح طبقة الفلتر الجيوتكستايل (القماش غير المنسوج) الموجودة على سطح شبكة الصرف للمياه بالتدفق بحرية، ولكنها تمنع جزيئات التربة عالية الجودة من الدخول وسد قنوات الصرف داخل قلب الشبكة، مما يضمن كفاءة الصرف على المدى الطويل.

ويمكنه أيضًا فصل الطبقات الفريدة من التربة أو الخليط (مثل تربة الطريق وقاعدة الحجر المطروق) إلى حد معين، ومنعها من الاختلاط مع بعضها البعض، والحفاظ على سلامة الطبقة الهيكلية.

طلب

1. هياكل الصرف المقاومة للماء حول أقسام أساسات المباني والأقبية (مثل الخنادق العمياء وطبقات الصرف في الجزء الخلفي من الألواح المقاومة للماء).

2. الصرف في الجزء الخلفي من النفق وبطانة المترو.

3. تصريف مياه الأمطار من قاع الطريق الداخلي والأكتاف والجدران الحافظة والمنحدرات.

4. سلسلة الرشح وطبقة الصرف لمكبات النفايات وبرك المخلفات.

5. طبقة الصرف لحدائق الأسطح والجدران الخضراء.

6. الصرف الصحي تحت الأرض لأماكن الأنشطة الرياضية (مثل ملاعب كرة القدم وملاعب الجولف).

الصرف الزراعي.

مناطق المرافق النموذجية (في هياكل الممرات)

١. أعلى طبقة الأساس: تُوضع على تربة أساس مضغوطة، ثم يُوضع عليها مسار قاعدة حجرية مُثقلة. هذه المنطقة هي الأكثر شيوعًا، وتُستخدم لاعتراض المياه من الأسفل (بسبب تدفق المياه الجوفية الصاعد أو التسرب الجانبي) ومن الأعلى (بسبب تسرب المياه إلى طبقة الأساس).

2. داخل أو خلف الطبقة الأساسية: يتم وضعها في بعض الأحيان داخل أو أسفل طبقة الحجر المطروق لتجميع المياه في تلك الطبقة بنجاح أكبر.

3. تحت الرصف المنفذ: إذا كان الممر يستخدم رصفًا منفذًا (مثل الخرسانة المنفذة، والإسفلت المنفذ، وطوب الرصف المنفذ)، فسيتم وضع شبكة الصرف أسفل اتجاه القاعدة المنفذة أو كمرحلة منها لتسريع سلسلة وتصريف مياه الأمطار المتسربة.

لماذا من الضروري استخدام شبكة الصرف في الممرات؟

١. الممرات منشآت تحمل الأحمال وتتطلب أساسًا متينًا وثابتًا. يُعدّ الماء أحد العوامل الرئيسية المُزعزعة للاستقرار.

2. تتمتع مباني الممرات التقليدية (مثل الحصى والإسفلت الموضوعين على الفور على تربة مضغوطة) بقدرات تصريف محدودة، وخاصة في المناطق ذات مستويات المياه الجوفية المفرطة، أو نفاذية التربة السلبية (مثل الطين)، أو هطول الأمطار الغزيرة.

3. يعد تركيب شبكة الصرف حلاً فعالاً من حيث التكلفة وسهلًا للغاية ويمكنه تحسين متانة وأداء الممرات بشكل ملحوظ.

المعلمات التقنية

أولا: الخصائص الهيدروليكية

وهذا هو مؤشر الأداء الأساسي لشبكة الصرف الصحي، والذي يحدد كفاءة الصرف بشكل مباشر.

1. نفاذية المستوى (θ):

• التعريف: معدل تدفق المياه الذي يمكن لشبكة تصريف بعرض وحدة أن تنقله تحت ضغط طبيعي وتدرج وحدوي (الوحدة: متر مربع/ثانية أو لتر/دقيقة·متر). كلما زادت القيمة، زادت سعة التصريف.

• العوامل المؤثرة الرئيسية: الضغط الطبيعي، والتدرج الهيدروليكي، والأداء على المدى الطويل (مع الأخذ في الاعتبار الانسداد والزحف).

• معيار الاختبار: ASTM D4716 / ISO 12958. من الضروري الانتباه إلى قيم الاختبار تحت ضغط طبيعي محدد (مثل 100 كيلو باسكال، 200 كيلو باسكال، 500 كيلو باسكال) وتدرج هيدروليكي محدد (مثل 0.1).

• متطلبات تطبيق الممرات: يجب تحديد الحد الأدنى للتوصيل الهيدروليكي المطلوب بناءً على حجم التسرب المتوقع، وطول مسار التصريف، ومعامل الأمان التصميمي. عادةً ما يُشترط أن يتمتع بوصلية جيدة للماء تحت ضغط متوسط وعالي (مثل ٢٠٠-٥٠٠ كيلو باسكال).

2. نفاذية الشبكة الأرضية المستوية (kp):

• التعريف: يُستخدم هذا المصطلح فقط في حالة الشبكات الجيونية، ويشير إلى قدرة المادة نفسها على توصيل الماء في الاتجاه المستوي (الوحدة: م/ث). موصلية الماء (θ) = kp * السُمك. يُستخدم عادةً عند مقارنة أداء الشبكات الجيونية النقية.

• معيار الاختبار: ASTM D4491 (معدل) / EN ISO 11058.

ثانيا. الخواص الميكانيكية

التأكد من قدرة شبكة الصرف الصحي على تحمل الأحمال دون حدوث أعطال أثناء البناء والاستخدام.

1. قوة الضغط (قوة CBR)

• التعريف: قدرة المادة على مقاومة الضغط العمودي (الرأسي). يُعبَّر عنها عادةً بوحدة مقاومة الثقب (CBR) (الوحدة: كيلو نيوتن/متر أو نيوتن). بالغة الأهمية لتطبيقات الممرات! يجب أن تتحمل تأثير تسرب الركام، ومعدات الرصف، وأحمال المركبات.

• معيار الاختبار: ASTM D6241 / ISO 12236. قم بالإبلاغ عن قيمة الضغط أو ذروة الضغط عند إزاحة محددة (مثل 5٪ أو 10٪).

• متطلبات تطبيق الممر: تتطلب عادة قوة CBR عالية (أعلى بكثير من المنتجات المستخدمة لأغطية مكبات النفايات أو تصريف الجدران)، وتعتمد القيمة المحددة على الحمل التصميمي والمادة الأساسية، والنطاق المشترك هو عدة آلاف من نيوتن لكل متر (kN / m).

2. الزحف الانضغاطي

• التعريف: ظاهرة تناقص سُمك المادة بمرور الوقت تحت ضغط ثابت طويل الأمد. الزحف المفرط يُقلل بشكل كبير من التوصيل الهيدروليكي.

• معيار الاختبار: ASTM D7361 / GRI GC8. يُرجى الإبلاغ عن معدل الضغط أو السُمك المتبقي بعد فترة زمنية محددة (مثل 1000 ساعة، 10,000 ساعة) عند ضغط مُحدد.

• متطلبات تطبيق الممر: تتطلب أداء زحف منخفض لضمان عدم تقليل مساحة قناة الصرف بشكل كبير تحت الاستخدام طويل الأمد.

3. قوة الشد والاستطالة

• التعريف: قدرة المادة على مقاومة الكسر الطولي الناتج عن الشد (الوحدة: كيلو نيوتن/متر) ونسبة الاستطالة عند الكسر. يؤثر هذا العامل بشكل رئيسي على مقاومة الشد أثناء البناء.

• معيار الاختبار: ASTM D4595 (الجيوتكستايل) / ASTM D6637 (جيونت/جيوكومبوسيت). يُقسّم إلى طولي (MD) وعرضي (XD).

• متطلبات تطبيق الممر: يجب أن تلبي متطلبات رصف البناء، وهي متطلبات معتدلة عمومًا.

4. زاوية احتكاك الواجهة (قوة قص الواجهة / زاوية الاحتكاك)

• التعريف: خصائص الاحتكاك بين شبكة الصرف ومواد التلامس العلوية والسفلية (مثل الجيوتكستايل، والتربة، والركام) (الوحدة: زاوية ° أو تماسك كيلو باسكال). تؤثر على استقرار المنحدر.

• معيار الاختبار: ASTM D5321 / ASTM D6243 (الجيوتكستايل).

• متطلبات تطبيق الممر: هذا مهم بشكل خاص في تطبيقات الممر المنحدر أو الكتف لضمان عدم حدوث عدم استقرار الانزلاق.

ثالثا. الخصائص الفيزيائية

1. السُمك

• التعريف: سُمك المنتج المُقاس تحت ضغط طبيعي مُحدد (مثل: ٢ كيلو باسكال، ٢٠ كيلو باسكال، ٢٠٠ كيلو باسكال) (الوحدة: مم). يُؤثر السُمك تحت الضغط مُباشرةً على مساحة توصيل الماء.

• معيار الاختبار: ASTM D5199 / ISO 9863-1.

• متطلبات تطبيق المسار: التركيز على السُمك تحت ضغط العمل التصميمي، وليس سُمك الضغط الصفري.

2. الكتلة لكل وحدة مساحة

• التعريف: الوزن الوحدوي لطبقة مرشح الجيوتكستايل أو شبكة الصرف المركبة بأكملها (الوحدة: جم/م²). يعكس بشكل غير مباشر استخدام المادة وإمكانات متانتها.

• معيار الاختبار: ASTM D5261 / EN 965.

• متطلبات تطبيق الممر: يجب أن تكون طبقة فلتر الجيوتكستايل ثقيلة بدرجة كافية لضمان أدائها في الترشيح ومقاومة الانسداد.

3. حجم الفتحة / حجم الفتحة الظاهري (O₉₀ / AOS)

• التعريف: يُستخدم هذا المصطلح لمرشح الجيوتكستايل فقط، وهو يُشير إلى قدرته على حجب الجسيمات. O₉₀ يعني أن 90% من الجسيمات أصغر من هذا الحجم (الوحدة: مم أو رقم غربال أمريكي). AOS مشابه. معامل الترشيح الرئيسي.

• معيار الاختبار: ASTM D4751 (طريقة الغربلة الجافة) / ISO 12956 (طريقة الغربلة الرطبة هي الأكثر استحسانًا).

• متطلبات تطبيق ممرات السيارات: يجب اختيارها بعناية وفقًا لتوزيع حجم جسيمات التربة المحمية (وخاصةً محتوى الجسيمات الدقيقة)، واتباع معايير الترشيح (احتباس التربة، ونفاذية الماء، ومقاومة الانسداد). سيؤدي الاختيار غير المناسب إلى فشل تصريف المياه.

4. السماحية (Ψ)

• التعريف: يُشير هذا المؤشر إلى نفاذية الماء في مرشح الجيوتكستايل فقط في ظروف تدفق الماء العادية (الوحدة: ثانية⁻¹). كلما زادت القيمة، كان مرور الماء رأسيًا عبر الجيوتكستايل إلى قلب شبكة الصرف أسهل.

• معيار الاختبار: ASTM D4491.

• متطلبات تطبيق الممر: يجب أن يكون مرتفعًا بدرجة كافية لضمان تدفق المياه بسلاسة إلى قلب شبكة الصرف.

رابعًا: خصائص التحمل

تقييم قدرة المادة على الحفاظ على الأداء في بيئة الاستخدام طويلة الأمد.

1. مقاومة الأشعة فوق البنفسجية

• التعريف: معدل ثبات المادة بعد التعرض للأشعة فوق البنفسجية. يُقيّم عادةً باختبارات الشيخوخة المُعجّلة.

• معيار الاختبار: ASTM D4355 / ISO 4892. قم بالإبلاغ عن النسبة المئوية لقوة الشد المحتفظ بها بعد وقت تعرض معين (مثل 500 ساعة).

• متطلبات تطبيق الممرات: بالنسبة للمنتجات التي قد تتعرض للأشعة فوق البنفسجية لفترة قصيرة بعد الرصف (مثل أثناء البناء)، يلزم تحقيق استقرار معين للأشعة فوق البنفسجية. لا يُعدّ الدفن طويل الأمد من الاعتبارات الأساسية.

2. المقاومة الكيميائية/البيولوجية

• التعريف: تتميز أنوية شبكة البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) عمومًا بمقاومة ممتازة للتحلل الحمضي والقلوي والميكروبي. كما يجب تقييم مقاومة الجيوتكستايل (البوليستر أو البولي بروبيلين) للمواد الكيميائية.

• الأساس: الخمول الكيميائي للمادة نفسها. يُرجى مراجعة المعايير ذات الصلة أو بيانات المقاومة الكيميائية المُقدمة من الموردين.

• متطلبات تطبيق الممرات: تشكل البيئات العامة للتربة تهديدًا ضئيلًا لـ HDPE والمنسوجات الأرضية الشائعة، وتتطلب المواقع الملوثة الخاصة تقييمًا إضافيًا.

3. عوامل تقليل قوة التصميم / الزحف على المدى الطويل

• التعريف: قيمة القوة (مثل قوة الشد، وقوة CBR) التي يُمكن عندها استخدام المادة بأمان بعد مراعاة تأثير الزحف طويل الأمد. يجب استخلاص هذه القيمة من بيانات اختبار الزحف طويل الأمد.

• الأساس: بناءً على المبادئ التوجيهية مثل GRI GC8 أو بيانات الأداء الطويلة الأجل المقدمة من قبل الموردين.

• متطلبات تطبيق المسارات: بالغة الأهمية! يجب استخدام قوة التصميم طويلة المدى عند التصميم، وليس قيم الاختبار قصيرة المدى.

V. مواصفات المواد

١. مادة اللب: عادةً ما تكون من البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE). انتبه إلى درجة الراتنج، والمواد المضافة (مثل أسود الكربون لمقاومة الأشعة فوق البنفسجية)، والكثافة، ومؤشر الانصهار (MI)، وما إلى ذلك.

٢. مادة الفلتر: عادةً ما تكون من البوليستر (PET) أو البولي بروبيلين (PP) غير المنسوج المثقب بالإبر. يُرجى الانتباه إلى نوع الألياف، وعملية الإنتاج، وما إذا كانت تحتوي على إضافات (مثل عوامل مقاومة الشيخوخة).

٣. طريقة الترابط: الترابط الحراري أو الثقب بالإبرة. يؤثر على قوة المركب، وموصليته للماء، ومقاومته للانسداد.

سادسًا: ملخص النقاط الرئيسية لاختيار مسار التطبيق

1. توصيل المياه هو الأساس: تأكد من إمكانية تلبية متطلبات تدفق الصرف التصميمي تحت ضغط الحمل التصميمي.

٢. قوة الضغط هي الأساس: يجب أن تكون قادرة على تحمل أحمال البناء وأحمال المركبات لتجنب الضغط الزائد الذي يسبب انخفاضًا مفاجئًا في توصيل المياه. قوة CBR هي الأولوية القصوى.

3. تصميم الترشيح هو ضمان: يجب اختيار الجيوتكستايل O₉₀/AOS بدقة وفقًا لتصنيف جزيئات تربة قاع الطريق وتلبية النفاذية (Ψ) لمنع الانسداد.

4. الأداء على المدى الطويل هو المفتاح: يجب أن يؤخذ في الاعتبار تأثير الزحف على السُمك والتوصيل ويجب أن يعتمد التصميم على معايير التصميم طويلة المدى.

الاختبار القياسي هو الأساس: يجب الحصول على جميع المعلمات بموجب طرق الاختبار القياسية (مثل ASTM، ISO، GRI) لجعل البيانات قابلة للمقارنة وموثوقة.

الخصائص الرئيسية المطلوبة

1. موصلية هيدروليكية عالية: تنقل الماء بسرعة.

٢. طاقة ضغط عالية (CBR): تتحمل ضغط قاعدة الحصى العلوية، وطبقة الرصف، وحمولات السيارات، بالإضافة إلى تعرضها للضغط الزائد (الضغط الزائد يقلل من مساحة توصيل المياه). تتطلب شبكات الصرف المستخدمة في الممرات عادةً قوة ضغط زائدة.

3. أداء ترشيح ممتاز: تهدف الجيوتكستايل إلى تشكيل التربة المحيطة لمنع الانسداد.

المتانة: مقاومة إصابات التطور والبيئات الكيميائية / البيولوجية طويلة الأمد.

معلومات عنا

منذ عام ٢٠٠٨، تُصنّع شركة هاويانغ للتكنولوجيا البيئية (شاندونغ) المحدودة أنظمة شبكات الصرف الصحي عالية القوة من البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE Geonet)، الشركة الرائدة في الصين في مجال شبكات الصرف الصحي ثلاثية الأبعاد. تتميز شبكات الصرف الصحي المركبة الحاصلة على براءة اختراع لدينا بأنوية شبكية ماسية الشكل، مما يوفر تدفقًا داخليًا يبلغ ٥١٠٠ متر مربع يوميًا تحت ضغط ٥٠٠ كيلو باسكال، مما يجعلها مثالية للطرق السريعة، وطرق الوصول إلى الموانئ، وممرات السيارات ذات الأحمال الثقيلة، حيث يمنع التبديد السريع للمياه الجوفية انتفاخ التربة وتشبع القاعدة. باستخدام مواد الصرف الصحي عالية الكثافة من البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE Geonet) الخام مع تثبيت للأشعة فوق البنفسجية، تحل شبكات الصرف الصحي ثلاثية الأبعاد هذه محل طبقات الحصى التقليدية، مع توفير قوة شد تبلغ ٢٥ كيلو نيوتن/متر لتثبيت الأرض. تتوفر شبكات الصرف الصحي لدينا على شكل لفات شبكية معيارية للتركيب السلس، وقد أثبتت حلول شبكات الصرف الصحي لدينا فعاليتها الميدانية في مراكز لوجستية في المناطق ذات التربة الصقيعية الدائمة في كندا وموانئ الرياح الموسمية في جنوب شرق آسيا. اطلب المواصفات الفنية لأنظمة الصرف الصحي Geonet المصممة لأحمال المحور التي تصل إلى 20 طنًا.