擁壁用ジオテキスタイルファブリック
1. 従来の材料を置き換える:従来の砂や砂利のろ過層、排水溝などを置き換えることができるため、材料、輸送コスト、プロジェクトの土地占有を節約できます。
2. エンジニアリング品質の向上:体系的な機能により、工学構造物の耐用年数を効果的に延ばし、安定性を向上させることができます。
3. 工期の短縮：施工が簡単で迅速であるため、プロジェクトの建設期間を大幅に短縮できます。
4. エンジニアリングコストの削減:全体的に、ジオテキスタイルを使用する方が、従来の材料や方法を使用するよりも経済的であることが多いです。
5. 生態系と環境の保護：法面保護や芝植えなどの用途では、植物との相乗効果が得られ、生態環境の修復・保護に役立ちます。
製品紹介:
擁壁用ジオテキスタイルファブリックは、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレンなどの合成繊維または天然繊維をニードルパンチング、製織、熱接着、化学接着などの工程を経て製造される透水性ジオシンセティックス素材です。土木工学、水利工学、交通工学などの分野で広く利用されています。その主な機能は、土壌構造物の浸透、排水、濾過、補強、隔離などの問題を解決することです。現代の土質工学において不可欠な主要材料の一つです。
ジオテキスタイルの中核的な定義
素材の本質と工学的機能の観点から、ジオテキスタイルの定義は次の 2 つの側面から理解できます。
材料寸法: 高分子ポリマー(主にポリプロピレン PP およびポリエステル PET)から不織布(ニードルパンチ、ウォーターパンチ)または織物(機械織り、織物)プロセスを経て作られた柔軟なシート材料で、一定の引張強度、引き裂き強度、および透水性を備えており、従来の綿や麻の織物(天然繊維は腐敗しやすい)やプラスチックフィルム(不浸透性)とは異なります。
機能的側面: 土壌と工学構造物の間の中間材料として、その物理的特性 (透水性、濾過性、引張強度など) により土壌の機械的性質と水文学的性質を改善し、工学的疾患 (パイピング、沈下、浸食など) を軽減し、工学コストを下げ、耐用年数を延ばします。
ジオテキスタイルの主な特徴
ジオテキスタイルの特性はその原材料と工程によって決まりますが、その核心は次のように「4つの特性と1つの柔軟性」にまとめられます。
1. 透水性の制御：不織布ジオテキスタイル（ニードルパンチ織物など）は、繊維間の空隙を通して透水性を実現し、その空隙率は通常70%～90%です。水はスムーズに通過しますが、土壌粒子をブロックする機能（ろ過機能）があります。一部の織布ジオテキスタイルは、織り密度を調整することで、「高透水性」または「低透水性」といったカスタマイズされた要件を満たすことができます。
2. 安定した機械的特性：
引張強度：主流のポリプロピレンジオテキスタイルの引張強度は10〜50kN / mに達し、土壌の変形によって発生する引張力に耐え、自己破損を回避できます。
引き裂き強度/突き刺し強度: ニードルパンチング加工により繊維がしっかりと織り合わされ、建設中の機械的圧縮や石による突き刺しにも耐え、損傷のリスクを軽減します。
耐クリープ性：土壌の自重や車両荷重などの長期荷重下でも、変形が小さく安定しており、「緩やかな伸張」により機能が失われることはありません。
3. 化学的安定性が強い：合成繊維（特にポリプロピレンとポリエステル）は、酸やアルカリ（pH 3〜11 の範囲内で安定）、塩分腐食（海洋および塩水アルカリ工学に適している）、微生物侵食（細菌や真菌によって分解されない）に耐性があり、地中や水中で長期間使用でき（寿命は最大 20〜50 年）、性能の劣化が遅いです。
4. 環境老化耐性：
紫外線耐性：一部のジオテキスタイルには紫外線耐性剤が添加されており、太陽光にさらされた際に繊維への紫外線による破壊作用を大幅に軽減します。路盤や法面などの屋外プロジェクトに適しています。
耐高温・耐低温性：-40℃（寒冷地）から80℃（高温環境）までの範囲で脆性割れや軟化を起こさず、安定した性能を維持できます。
5. 柔軟性と施工性：ジオテキスタイルは軽量（通常の厚さは80～500g/m²、重量は1平方メートルあたりわずか0.08～0.5kg）で、優れた柔軟性を備え、自由に切断・折り畳みが可能で、不規則な土壌面（湾曲した斜面や不整地など）にもフィットします。施工効率が高く、複雑な設備を必要としません。
製品パラメータ:
プロジェクト |
メトリック |
||||||||||
公称強度/(kN/m) |
|||||||||||
6 |
9 |
12 |
18 |
24 |
30 |
36 |
48 |
54 |
|||
1 |
縦方向および横方向の引張強度 / (kN/m) ≥ |
6 |
9 |
12 |
18 |
24 |
30 |
36 |
48 |
54 |
|
2 |
縦方向および横方向の最大荷重時の最大伸び/% |
30～80 |
|||||||||
3 |
CBR上端貫入強度 /kN ≥ |
0.9 |
1.6 |
1.9 |
2.9 |
3.9 |
5.3 |
6.4 |
7.9 |
8.5 |
|
4 |
縦方向および横方向の引裂強度 / kN |
0.15 |
0.22 |
0.29 |
0.43 |
0.57 |
0.71 |
0.83 |
1.1 |
1.25 |
|
5 |
等価口径0.90(095)/mm |
0.05～0.30 |
|||||||||
6 |
垂直透水係数/(cm/s) |
K×（10-¹～10-）、ただしK=1.0～9.9 |
|||||||||
7 |
幅偏差率 /% ≥ |
-0.5 |
|||||||||
8 |
単位面積質量偏差率 /% ≥ |
-5 |
|||||||||
9 |
厚さ偏差率 /% ≥ |
-10 |
|||||||||
10 |
厚さ変動係数（CV）/％≤ |
10 |
|||||||||
11 |
ダイナミック穿孔 |
穿刺穴径/mm ≤ |
37 |
33 |
27 |
20 |
17 |
14 |
11 |
9 |
7 |
12 |
縦横破壊強度（グラブ法）/kN ≥ |
0.3 |
0.5 |
0.7 |
1.1 |
1.4 |
1.9 |
2.4 |
3 |
3.5 |
|
13 |
耐紫外線性（キセノンアークランプ法） |
縦方向および横方向の強度保持率% ≥ |
70 |
||||||||
14 |
紫外線耐性（蛍光UVランプ法） |
縦方向および横方向の強度保持率% ≥ |
80 |
||||||||
製品の用途:
1. 濾過機能の応用：土壌粒子をブロックし、水の流れを通過させる
水利工学：ダムや仮締切堤の「フィルター層」。ダム上流側で浸透が発生した場合、ジオテキスタイルは水流による土粒子の流失を防ぎ（管路サージ災害を回避）、浸透水のスムーズな排出を可能にし、ダム構造の安定性を保護します。
都市排水：雨水管網、浸透フィルターの濾過層。管網の周囲にジオテキスタイルを敷設することで、土壌粒子が管内に侵入して閉塞するのを防ぎ、同時に雨水の地下浸透を促進して地下水位を上昇させます。
埋立地：浸出水収集システムの濾過層。埋立地内の不純物が浸出水パイプラインに流入するのを防ぎ、パイプラインの閉塞を防ぎ、浸出水の正常な収集と処理を確保します。
2.排水機能の応用：排水を促進し、土壌水分量を減らす
交通工学：路盤・舗装排水。路盤上面（路面下）にジオテキスタイルを敷設し、排水用盲溝と組み合わせることで、路盤から路側排水溝へ雨水を速やかに排水し、路盤軟化を防止（路面のひび割れや沈下を軽減）。
工事内容：地下駐車場、地下室床排水。底板防水層の下にジオテキスタイルを敷設し、土壌の浸透を集水井へ誘導することで、水圧による防水層の損傷を防止します。
農業工学：温室、農地排水。植栽層の下にジオテキスタイルを敷設することで、過剰な雨水の排水を促進し、作物の根腐れを防止します。また、塩分を多く含むアルカリ土壌の改良においては、ジオテキスタイルを用いて土壌から塩分を除去します。
3. 隔離機能の応用：異なる材料を分離して混合汚染を回避する
交通工学：路盤とクッション層間の隔離。路盤（平地土）と粒度分布砕石クッション層の間にジオテキスタイルを敷設することで、平地土粒子の砕石層への浸透を防止し（砕石クッション層の支持力低下を防止）、また、砕石が平地土に埋没するのを防止し（クッション層の厚さを確保する）。
水利工学：貯水池や人工湖における土堰堤と遮水膜の分離。土堰堤とHDPE遮水膜の間にジオテキスタイルを敷設することで、土壌中の鋭利粒子による遮水膜の穿孔を防ぎ、膜と土壌間の摩擦による損傷を軽減します。
埋立地：埋立地と基礎土を隔離する。ゴミと基礎土の間にジオテキスタイルを敷設することで、ゴミからの浸出水による地中土壌の汚染を防ぎ、同時に基礎土とゴミの混入を防ぐ。
4.補強機能の応用：土壌の引張強度を高め、変形を軽減する
交通工学：軟弱地盤の路盤補強。軟弱地盤（シルト土や泥炭土など）にジオテキスタイルを敷設し、路盤材を充填材で充填します。ジオテキスタイルは路盤荷重を基礎に均等に伝達し、基礎沈下を低減するとともに、充填材の横方向変位を抑制することで、路盤の土砂崩れを防止します。
法面工事：法面保護ネットの補強層。岩盤または土壌法面の表面にジオテキスタイルを敷設し、保護ネットを固定します。ジオテキスタイルは保護ネットの張力を分散させ、ネットの破断を引き起こす局所的な応力を回避し、法面表土の流失を防ぎます。
工事内容：基礎ピット支持部の補強層。基礎ピット法面の吹付コンクリートの下にジオテキスタイルを敷設することで、コンクリート層の引張性能を向上させ、ひび割れの発生を抑制し、支持構造の安定性を向上させます。
5. 保護機能の応用：工学構造物を外部からの損傷から保護する
水利工学：河川や水路の浸食防止と保護。河川の堤防法面と水路底にジオテキスタイル（多くの場合、ジオメンブレンと併用）を敷設することで、水による浸食（特に洪水期）を防ぎ、堤防法面の崩壊や水路の変形を防止します。
交通工学：橋台および暗渠出入口の保護。橋台裏込め土と橋脚基礎の接合部にジオテキスタイルを敷設することで、車両荷重による橋台土への影響を軽減し、橋台の沈下を防止します（「橋頭跳び」の問題を軽減）。
災害復旧：地震や洪水後の土壌保護。崩壊した斜面や流失した路盤面にジオテキスタイルを敷設することで、土壌の流出を一時的に防ぎ、その後の修復のための時間を稼ぎます。
