道路に適したジオグリッドを選択するには？
道路建設に適したジオグリッドを選ぶことで、長持ちする安定した道路と、ひび割れやわだち掘れ、高額な修理費用に悩まされる道路の違いが生まれます。材質、強度、デザインなど、実に多様な選択肢があるため、最適なジオグリッドを選ぶのは大変な作業に思えるかもしれません。しかし、重要な要素を理解することで、施工プロセスを簡素化し、道路が今後何年にもわたって安定した性能を発揮し続けることが可能になります。このガイドでは、知識に基づいた選択を行い、舗装の耐久性を最適化するために知っておくべきポイントを解説します。
1. 道路用ジオグリッドとは何ですか？
ジオグリッドは、高分子ポリマーを押出成形し、積層後、規則的なメッシュ状に打ち抜き加工した後、縦方向に延伸することで製造されます。この工程により、高分子が直線状に長楕円形の網目構造を形成し、均一な分布と高い節点強度を実現します。この構造は高い引張強度と伸張節点を有し、特に当社のこの種の製品は、世界トップクラスの引張強度と伸張弾性率を誇り、2%から5%の伸長性を有しています。土壌への理想的な力伝達と拡散チェーンシステムを提供し、高い引張強度を有し、様々な土壌に適しています。
2. 道路に適したジオグリッドの選び方
ジオグリッドメッシュは、土壌の安定性向上、変形抑制、インフラの延命化といった効果により、道路開発に革命をもたらしました。最適なジオグリッドの種類を選択するには、土壌条件、荷重要件、環境課題、予算制約など、プロジェクト固有の要因を深く理解する必要があります。ジオグリッドメッシュの選択に影響を与える主な要因：
2.1 プロジェクト要件と土壌条件
- 弱い路盤土:軟弱で不安定な土壌（シルト質粘土や高収縮膨張土など）のある地域でのプロジェクトでは、沈下を防ぐために高い引張強度を持つジオグリッドが必要です。例えば、インド・ラーバレリのNHAIプロジェクトでは、Ocean PP Geogrid-20Knを使用してシルト質粘土土を安定化させ、地盤沈下の危険性を低減しました。
- 交通量が多い場合:高速道路や産業用アクセス道路など、交通量の多い道路では、荷重を均一に分散できるジオグリッド舗装が不可欠です。ペンシルベニア州では、軟弱地盤における1日1,000台の大型車両走行に対応するため、Tensar TriAxジオグリッド（PP）が導入されました。これにより、荷重分散が改善され、必要な骨材量が30%削減されました。
2.2 道路の力学的特性のためのジオグリッド
- 一軸ジオグリッド:応力が方向性のある法面補強材や擁壁に最適です (例: 舗装のひび割れ防止のための Gongjian のグラスファイバー ジオグリッド)。
- 二軸ジオグリッド:両方向に同等の強度を持ち、路盤の安定化に適しています。パンジャブ州ジラクプールに設置されたオーシャンPP二軸ジオグリッド（30kN）は、準都市交通における路盤の安定性を向上させました。
- 三軸ジオグリッド:六角形のリブ設計を使用して飽和土壌を橋渡しした Tensar TX7 ジオ グリッド ドライブウェイ プロジェクトに見られるように、動的荷重に対して多方向の安定性を提供します。
2.3 環境と耐久性に関する考慮事項
- 耐薬品性:ポリプロピレン (PP) ジオグリッド グラウンド グリッドは、油、塩分、紫外線による劣化に耐えるため、厳しい気候に最適です。
- 温度変動:グラスファイバージオグリッドメッシュは高温環境に優れており、ポリエステル PET ジオグリッドは凍結の前提条件に耐えます。
2.4 さまざまなジオグリッド材料の評価
- プラスチックジオグリッド：通常、ポリプロピレン（PP）または高密度ポリエチレン（HDPE）で作られており、軽量で耐腐食性があり、製造が容易です。しかし、高温下では変形する可能性があり、紫外線耐性も弱いという欠点があります。
このプロジェクトでは、地下水位が高いために相対的に湿度が高くなる可能性があり、プラスチックジオグリッド土壌安定化による老化防止の問題が懸念される可能性があります。
- グラスファイバージオグリッド：ガラス繊維糸をアスファルトなどのポリマーでコーティングしたジオグリッドは、非常に高い引張強度、優れた耐高温性、そして化学的安定性を備えています。しかし、脆く、耐衝撃性も弱いという欠点があります。本プロジェクトの盛土工事においては、ガラス繊維ジオグリッドの脆さが施工上の問題点となる可能性があります。
- ポリエステル（PET）ジオグリッド：ポリエステル繊維で作られており、高い靭性と耐疲労性、優れた耐クリープ性を備え、長期荷重下でも変形がほとんどありません。この特性は、長期的な車両荷重に耐える必要がある道路盛土工事に最適です。
- スチール - プラスチック複合ジオグリッド：鋼線の高強度とプラスチックの耐腐食性を組み合わせることで、極めて高い引張強度を実現し、極めて高い強度が求められるプロジェクトに適しています。しかし、重量が重く、施工工程が複雑なため、施工コストと難易度が上昇する可能性があります。
2.5 道路敷設のためのジオグリッドとコスト効率
- 取り扱いやすさ:軽量ジオグリッド斜面安定化により、人件費と設置時間が削減されます。
- 材料の節約:ジオグリッドによる侵食防止は骨材使用量を20～40%削減し、プロジェクトコストを削減します。例えば、ペンシルベニア州のプロジェクトでは、厚い骨材層をジオグリッド壁補強システムに置き換えることで、120万ドルのコスト削減に成功しました。
2.6 道路設計と実装のためのジオグリッドガイドライン
- 土壌分析:CBR（カリフォルニア支圧比）検査を実施して路盤強度を判定し、安定化が必要な脆弱な領域を特定します。正確な地盤評価は、理想的な性能を発揮する最適な擁壁グリッドの種類と厚さを決定するのに役立ちます。
- ジオグリッドの重なり:適切な荷重伝達と連続的な補強を確保するため、IRCガイドライン（例：二軸格子の場合は30～50cmの重ね合わせ）に従ってください。適切な重ね合わせは、交通量計の下での剥離を防ぎ、構造の健全性を高めます。
- 集計選択:粒度分布の良好な材料（例：16～30mmの圧砕石）を使用することで、プラスチックジオグリッドとのインターロッキングが美しくなり、舗装全体の安定性が向上します。適切な組み合わせを選択することで、空隙を最小限に抑え、沈下のリスクを軽減できます。
- 圧縮:ジオグリッドメッシュ擁壁を基層にしっかりと固定するために、プロクター密度の95%以上を達成し、交通荷重下における長期的な性能を確保します。しっかりと圧縮された層は、荷重を均等に分散させ、舗装の寿命を延ばします。
2.7 パフォーマンス評価指標
- フィールドテスト:動的コーン貫入試験を用いて剛性向上効果を検証します。これらの試験は、ポリエステル製ジオグリッドが路盤に及ぼす補強効果を定量化し、規格に適合していることを確認するのに役立ちます。
- 長寿:ひび割れやわだち掘れを毎年監視してください。機械論的経験的（M-E）モデルは、適切に設置された擁壁ジオグリッドの50年以上の性能を予測できます。定期的な監視により、タイムリーな保全が可能になり、交通負荷下における舗装の長期的な挙動を検証できます。
- 建設プロセス:設置中、hdpe ジオグリッドは正確な手順に従って敷設されていました。作業員は、ジオグリッドへの損傷を防ぐために、敷設する床が平らで鋭利な物体がないことを確認しました。ラップ幅は30cm以上に抑えられ、固定には1～1.5m間隔でU字釘が使用されていました。セットアップ全体を通して注意を払うことで、均一な補強が保証され、ジオグリッドの安定化による構造上の利点が最大化されます。
これまでのところ、道路盛土は良好な安定性を示しており、プラスチック製ジオグリッドメッシュは荷重を分散し、盛土の勾配を緩和し、土壌の横方向変位を抑制し、高速道路の正常な開発と利用を確保しています。
まとめ
適切なジオグリッドを選択すると、軟弱地盤の安定化から道路の修復に至るまで、あらゆるプロジェクトに最適な強度、耐久性、適合性が保証されます。 20年以上の経験を持つ、株式会社ベストプロジェクトマテリアル（BPMジオシンセティックス）は、高品質のジオグリッドとジオシンセティックスを専門としており、ISO9001、ISO14001、ISO45001の認証を取得し、SGSおよびIntertekによる試験も受けています。道路建設、排水、鉱業、浸食防止など、幅広い用途で使用されているBPMジオグリッドは、信頼性の高い性能、革新的なソリューション、そしてプロフェッショナルなアフターサービスを提供しており、長期にわたるインフラ整備における信頼できるパートナーとなっています。