Fonaments dels Sistemes Geocel·laris
Composició: Poliètilen de Densitat Alta (HDPE) i Integració Geotextil
La majoria dels sistemes de geocells es basen en polietilè o HDPE d'alta densitat com a component principal. Aquest plàstic destaca perquè no es descomposa fàcilment quan s'exposa al clima, productes químics o radiació UV. Què fa que el HDPE sigui tan popular? Bé, dura molt i continua funcionant fins i tot en condicions difícils. El material es dobla en lloc de trencar-se, el que explica per què als enginyers els encanta utilitzar-lo en projectes de geocells on tant la integritat estructural com la capacitat d'adaptar-se a diferents terrenys són importants. Mirant les tendències recents en els sectors de la construcció, l'adopció de HDPE ha anat augmentant constantment. Els contractistes no només ho prefereixen perquè funciona bé, sinó també perquè a llarg termini estalvia diners en comparació amb les alternatives que requereixen reemplaçament o manteniment freqüents.
Quan integrem teixits geotextils en sistemes de geocells, realment fa una diferència per al drenatge i manté el sòl on ha de ser. Aquests teixits especials permeten que l'aigua passi però alhora contenen les partícules del sòl. Això ajuda a les geocells a funcionar millor en diferents situacions, com ara controlar l'erosió al llarg de les ribes dels rius o estabilitzar les pendents abruptes després de projectes de construcció. La tela actua com un tamany, impedint que el sòl es desllisque mentre permet un bon drenatge. Això vol dir que el que es col·loqui a dalt d'aquestes geocells es manté molt més temps que si no hi hagués tela a sota. Molts enginyers civils han trobat que aquesta combinació funciona excepcionalment bé en zones propenses a fortes pluges o al·lides.
Estructura a colmena i mecànica de distribució de càrrega
Els geocells tenen aquesta forma de panal de mel que distribueix molt bé el pes. Quan les càrregues es distribueixen uniformement per tota la superfície, fa que tot el sistema sigui molt més fort i estable. El patró hexagonal s'enllaça molt, el que ajuda a mantenir el sòl en el seu lloc i evita que s'arrossegi durant les fortes pluges. Els enginyers han descobert que aquestes cèl·lules també s'adapten bé a la pressió i tensió, i per això s'estan fent tan populars per construir carreteres i reforçar pendents. Els treballadors de carreteres aprecien especialment com aquestes estructures són duradores en qualsevol condició climàtica.
Moltes investigacions confirmen l'eficàcia de les estructures de cotxes en projectes d'enginyeria civil. Prenem les geocells per exemple, que són basadament fets amb aquests patrons hexagonals que veiem en les colmes, i les proves mostren que poden suportar molt més pes que les tècniques d'enfortiment més antigues. La majoria d'enginyers diran a qualsevol que els pregunti que aquests sistemes de panells de mel funcionen molt bé per mantenir el sòl en el seu lloc durant la construcció. És per això que veiem cada vegada més contractistes recórrer a les geocells quan construeixen carreteres, muralles de retenció o estabilitzen pendents. Els beneficis del món real parlen per si mateixos, fent d'aquestes estructures una part important de les pràctiques de construcció contemporànies.
Principals avantatges de la tecnologia Geocell
Control de l'erosió i estabilització de pents
La tecnologia de geocells aporta beneficis reals quan es tracta de controlar l'erosió i estabilitzar les pendents, per la qual cosa té un paper important en la protecció dels paisatges naturals i de les infraestructures construïdes. Les estructures com un nido funcionen molt bé per evitar que el sòl s'arrossegi perquè mantenen el sòl unit i creen una base sòlida sota. Els hem vist ser utilitzats en diversos projectes de construcció, incloent autopistes i vies ferroviàries on els problemes d'erosió causaven danys amb el temps. Els costos de manteniment tendeixen a baixar bastant després de la instal·lació ja que aquestes cèl·lules mantenen les coses estables fins i tot en pendents abruptes durant anys seguits. A més, hi ha l'angle ambiental també. Menys reparacions signifiquen menys perturbacions a l'àrea circumdant, el que fa que les geocells siguin una elecció intel·ligent econòmicament, tot i que encara fan la seva part en els esforços de conservació de la natura.
Reforç del terrè econòmicament viable
El treball de reforç del sòl es fa molt més barat quan mirem els sistemes de geocells en lloc d'anar amb els mètodes de l'antiga escola. Aquestes cèl·lules redueixen la necessitat de costoses mercaderies importades perquè permeten als contractistes utilitzar la brutícia que ja hi ha al voltant del lloc de treball. Això vol dir que es gastaran menys diners en materials i menys treballadors necessaris per transportar coses. Els números ho confirmen molt bé. Els llocs de construcció que passen a les geocells tendeixen a estalviar diners a llarg termini ja que es necessita menys manteniment i aquestes estructures duren molt més que les opcions convencionals. Els professionals de la indústria han assenyalat altres beneficis amigables amb la cartera també com excavar menys terra per davant i necessitar molt menys material de rellotge en general. Per totes aquestes raons, els geocells es converteixen en la solució preferida en molts tipus de projectes de construcció.
Disseny ecològic i sostenibilitat
A la gent li encanten els sistemes de geocells pel que poden fer estructuralment i per com són bons per al planeta també. Aquestes cèl·lules estan basadament fetes de plàstic HDPE que es pot reciclar una i altra vegada. Tot el procés des de la fabricació fins a quan aquestes coses es desmuntin és bastant verd en comparació amb altres opcions. Un gran avantatge és que ja no necessitem tant formigó o materials tradicionals pesats, el que redueix les emissions de CO2 de manera significativa. S'estan publicant estudis sobre com les geocells són excel·lents per al treball de sostenibilitat, i això ha captat l'atenció dels constructors que es preocupen per deixar petites empremtes ecològiques. La majoria dels contractistes ara els veuen com a eleccions intel·ligents perquè ofereixen un suport sòlid sense tot el bagatge ambiental dels mètodes convencionals.
Aplicacions Pràctiques en Enginyeria Civil
Construcció de parets de contenció i suport d'empordaments
En la conservació de la construcció de murs i el suport de terraplens, les geocells es tornen cada vegada més importants a causa de com funcionen. El seu disseny cel·lular únic ajuda a estabilitzar estructures i reduir els riscos d'erosió. Fabricades amb polietilè o HDPE d'alta densitat, aquestes cèl·lules es reparteixen pel terra i eviten que el sòl es desplaci, cosa que manté les parets intactes amb el temps. Prenem els projectes de carreteres en regions muntanyoses com a exemple on s'han utilitzat àmpliament les geocells per suportar les pendents. Brillen molt quan es tracta de terrenys difícils ja que es modelen a qualsevol superfície a la qual es posen, formant una base forta que treballa amb la natura en lloc de contra ella. La majoria d'enginyers coincideixen en que les geocells ofereixen alguna cosa que els mètodes tradicionals no ofereixen, solucions flexibles però duradores que resisteixen bé als canvis climàtics i a l'ús intensiu, fent-les les opcions ideals per a molts llocs de construcció moderns que s'enfronten a condicions difíc
Estabilització de carreteres sobre subgrads febles
Les geocells realment brillaran quan es tracta d'estabilitzar carreteres construïdes en condicions de terra pobres. Aumenta la quantitat de pes que el camí pot suportar, mentre que redueix les possibilitats de que es formen raques i bocs. El que els fa funcionar tan bé és la seva capacitat per repartir el pes per tota la superfície, el que treu pressió dels punts febles de sota i fa que tot el camí duri més. Les dades de camp mostren que la implantació de geocells redueix les fallades de carreteres en un marge significatiu, el que significa un viatge més segur per a tots els involucrats. Els països de tot el món han començat a adoptar aquesta tecnologia, i els enginyers informen que veuen una notable disminució en la freqüència amb què les carreteres han de ser reparades després de la seva instal·lació. El final? Les geocells proporcionen una estabilitat de carreteres sòlida i prolonga la vida de les xarxes de transport a una fracció dels costos tradicionals.
Infraestructura verda: terrats i paisatge
Les geocells juguen un paper important en el treball d'infraestructures verdes avui en dia, especialment quan es tracta de coses com jardins a les cobertes i projectes urbanístics. La manera en què estan dissenyades ajuda a retenir millor l'aigua mentre permet que les plantes creixin més fortes amb el temps. Pensa en com aquestes petites cèl·lules actuen com petits dipòsits que deixen sortir lentament la humitat exactament on les plantes més la necessiten. Això no només manté les plantes sanes, sinó que també fa que les àrees semblin més boniques en general. Les ciutats de tot el país han començat a utilitzar-les per crear més espais verds dins de selves de formigó. Ajuda a evitar que el sòl s'arrossegi durant les fortes pluges i manté els nivells adequats d'humitat fins i tot en condicions difícils. La investigació de llocs com el MIT i Stanford confirma el que molts arquitectes del paisatge ja saben: les geocells realment barregen elements naturals amb els nostres ambients construïts sense gaire esborrany. Per a qualsevol que es dediqui a pràctiques de construcció sostenible, aquests sistemes redueixen els problemes de descàrrega d'aigües pluvials i realment milloren els ecosistemes locals petit a petit.
Tècniques d'instal·lació i selecció de materials
Tipus de geocells perforats vs. no perforats
Saber si utilitzar geocells perforats o no perforats és molt important quan es tracta d'obtenir bons resultats d'aquests sistemes. Els que tenen petits forats deixen que l'aigua dreni millor i ajuden al sòl a combinar-se bé, el que els fa excel·lents per als llocs on necessitem desfer-nos de l'aigua ràpidament, especialment al voltant de zones propenses a problemes d'erosió. Per altra banda, els que no tenen forats funcionen millor quan volem mantenir l'aigua més temps o limitar la quantitat de drenatge, pensar en construir vessants de muntanyes o estabilitzar pendents. La majoria de gent que instal·la aquestes coses dirà a qualsevol que vulgui escoltar que triar el tipus correcte es redueix a què requereix exactament el treball. Si el drenatge és molt important, opta per la versió perforada. Però si mantenir els nivells d'humitat controlats és més important, llavors les cèl·lules no perforades tenen sentit per mantenir parets i estructures similars. Obtenir aquest equilibri correcte entre deixar que l'aigua escapi versus mantenir-la determina quin tipus funciona millor en diferents situacions d'enginyeria civil.
Millors pràctiques per a un rendiment a llarg termini
Obtenir bons resultats a llarg termini dels sistemes de geocells depèn realment de seguir mètodes d'instal·lació adequats. Abans de començar qualsevol treball, té sentit revisar-lo a fons. Mira amb quin tipus de terra estem tractant i prepara tot perquè el terra pugui suportar l'estructura correctament. Quan instal·li geocells, assegureu-vos que els panells es mantinguin en lloc assegurant-los bé. El material de rellotge correcte també importa, la terra funciona per a alguns treballs, la grava per a altres, i de vegades fins i tot la sorra depenent del pes que cal suportar i els patrons climàtics locals. Les normes de construcció en realitat recorden la importància de col·locar els ancors correctament i mantenir les coses compactades uniformement durant tot el treball. Aquests passos fan més que reforçar tota la configuració, ajuden al sistema a durar més i a funcionar millor amb el temps. Sigueu amb aquests enfocaments recomanats i la majoria dels projectes veurà resultats sòlids i duradors sense importar per a quina aplicació s'utilitzin.