해안선을 따라 걸으며 일부 방파제, 모래 언덕 또는 해안선은 해마다 버티는 반면 다른 일부는 파도와 조류의 힘으로 무너지는 것을 본 적이 있다면 아마도 그 차이가 무엇인지 궁금할 것입니다. 수년 동안 3축 지오그리드 공급 게임에 참여해 온 사람으로서 저는 항상 이런 질문을 받습니다. 어쨌든 이 물질은 실제로 파도 침식에 어떻게 저항합니까? 그것은 마법의 재료가 아닙니다. 전체 디자인은 해안 환경이 가하는 잔인하고 반복적인 스트레스를 처리하도록 제작되었으며 간단한 용어로 설명하겠습니다(매우 전문적인 용어는 사용하지 않음, 약속).
먼저, 많은 사람들이 3축 지오그리드를 다른 종류의 지오그리드와 혼동하기 때문에 3축 지오그리드가 무엇인지에 대해 동일한 내용을 살펴보겠습니다. 한 방향으로만 강도를 갖는 단축 지오그리드 또는 두 방향으로 작동하는 이축과는 달리, 3축 지오그리드는 중학교 기하학에서 우리 모두가 알고 있는 세 번째 축을 갖습니다. 따라서 구조는 60도 각도로 교차하는 3개의 리브 세트로 구성되어 깔끔하고 반복되는 삼각형 개구부를 형성합니다. 삼축 플라스틱 지오그리드 페이지를 확인하시면 제 말의 의미를 아실 것입니다. 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 또는 폴리프로필렌으로 만들어 유연하지만 매우 견고하며, 이는 바닷물, 자외선 및 극한의 온도에 견딜 수 있도록 설계된 플라스틱으로 식료품 가방에 사용하는 일반 플라스틱보다 훨씬 좋습니다.
파도 침식은 단순히 물이 모래나 바위를 밀어내는 것이 아닙니다. 이는 하나의 순환입니다. 큰 파도가 해안에 부딪힐 때 퇴적물(모래, 자갈, 심지어 작은 암석까지)을 집어들고 물러날 때 다시 바다로 끌어냅니다. 그걸 역세라고 부르죠, 그렇죠? 시간이 지남에 따라 끊임없이 당기고 밀면 땅이 쪼개집니다. 해변이 침식되고 방파제가 기울어지거나 갈라지기 시작하는 것도 당연합니다. 따라서 해안선 안정화 재료의 주요 임무는 퇴적물을 제자리에 고정하는 동시에 파도의 힘을 분산시켜 퇴적물이 한 지점에 부딪혀 피해를 입히지 않도록 하는 것입니다. 삼축 지오그리드가 빛을 발하는 곳이 바로 그 구조입니다.
잠시 강화에 대해 이야기해 보겠습니다. 토목섬유 직물을 사용하면 퇴적물을 담을 수 있지만 너무 얇아서 시간이 지남에 따라 모래와 모래가 마모되어 찢어집니다. 일반 이축 지오그리드는 더 좋지만 방향이 두 개뿐이므로 힘이 전체 영역에 고르게 분산되지 않습니다. Triax의 삼각형 격자가 있는 곳입니다. 이러한 교차하는 갈비뼈는 작은 교정기 네트워크와 같은 3차원 매트릭스를 만듭니다. 해안 토양(모래, 미사 등)에 설치하면 퇴적물이 삼각형 구멍을 채워 거기에 달라붙게 됩니다. 갑자기, 모래는 단지 느슨한 알갱이가 아닙니다. 그것은 단단하고 상호 연결된 격자의 일부입니다. 파도가 부딪히면 그 힘은 단지 모래 한 조각만 밀어내는 것이 아닙니다. 그것은 스트레스를 집중시켜 구멍을 뚫는 대신 주변지면으로 스트레스를 전달하는 모든 갈비뼈에 분산됩니다.
저는 몇 년 전 멕시코만 연안의 한 프로젝트에서 이 작업을 직접 본 적이 있습니다. 지역 해변은 매년 10피트 정도의 해안선을 잃어 모래 언덕 뒤의 작은 도로를 위협하고 있었습니다. 그들은 처음에는 더 많은 모래를 쌓으려고 시도했지만 폭풍이 몰아칠 때마다 씻겨 나갔습니다. 그런 다음 토양 강화용 3축 지오그리드를 가져와서 새로운 모래 층 아래로 굴려 모래 언덕 표면에 집어넣고 바닥에 고정했습니다. 몇 년 후에는 그 해변이 안정되어 더 이상 10피트 손실도 없고 도로도 안전해졌습니다. 여기서 중요한 점은 3축 격자가 단지 꼭대기 모래만 붙잡고 있는 것이 아니라는 것입니다. 파도 역류의 전단력에 저항하는 강화 층을 만들었습니다. 전단력은 기본적으로 카드 더미를 밀고 카드가 모두 옆으로 미끄러지는 것처럼 사물이 서로 지나가게 만드는 힘입니다. 3축 지오그리드는 해안 토양의 전단 강도를 1톤 증가시킵니다. 이는 침식을 멈추는 데 꼭 필요한 것입니다.
잠깐만요, 지오그리드가 물 속에 있으면 어떨까요? 부식에 대해 걱정하시는 분들이 많으시죠? 바닷물에 녹슬는 금속 그리드와 달리, 3축 지오그리드는 본질적으로 염분에 대한 저항력이 있는 폴리머로 만들어지므로 화학적 노출로 인해 파손되지 않습니다. 해안 지역에는 대부분의 금속 제품을 먹어치우는 바닷물과 산소가 지속적으로 혼합되어 있기 때문에 이는 큰 문제입니다. 그리고 자외선? 우리가 공급하는 지오그리드에는 UV를 차단하는 첨가제가 포함되어 있으므로 설치 중이나 제자리에 놓은 후에 노출되어도 부서지지 않습니다. 이것이 바로 이 소재가 몇 년이 아니라 수십 년 동안 지속되는 이유입니다. 자주 교체해야 하는 다른 소재보다 훨씬 더 좋습니다.
또 다른 점: 3축 지오그리드의 유연성은 해안 지역에 큰 장점입니다. 해안선은 평평하고 완벽한 표면이 아닙니다. 조수로 인해 땅이 약간 이동하는 곳, 움푹 들어간 곳, 융기 부분이 있습니다. 견고한 콘크리트 방파제를 사용하는 경우 지면이 이동하면 벽에 균열이 생기고 그 균열에 파도가 들어와 부서집니다. 3축 지오그리드는 고르지 않은 해안선에 맞게 절단하고 모양을 만들 수 있으며, 작은 지면 움직임에도 휘어지며 갈라지거나 부러지지 않습니다. 나는 해안선이 바위가 많고 불규칙한 태평양 북서부의 또 다른 프로젝트를 기억합니다. 승무원은 먼저 전체 지역의 수평을 맞출 필요가 없었습니다. 그들은 단지 바위 위에 지오그리드를 놓고 가장자리를 집어 넣은 다음 자갈로 덮었습니다. 그것은 등고선을 따라갔고, 조수가 바위를 약간 이동시켰을 때 격자는 그들과 함께 구부러졌고 손상은 없었습니다. 이는 단단한 재료로는 할 수 없는 일입니다.
또한 다른 해안 안정화 구조물과 어떻게 작동하는지 이야기해 보겠습니다. 많은 장소에서 방파제나 호안을 사용하지만 이는 실제로 파도 에너지를 반사할 수 있으며, 이로 인해 벽 바로 옆 영역에 부딪힐 때 파도가 더 강해집니다. 따라서 벽 바닥이 침식되어 벽이 기울어지게 됩니다. 3축 지오그리드는 파동 에너지를 반사하는 대신 흡수하기 때문에 여기서 도움이 됩니다. 그리드에 갇힌 퇴적물은 완충 역할을 하여 파도가 방파제에 도달하기 전에 파도의 힘을 약화시킵니다. 이는 벽에 가해지는 응력이 적고 바닥의 침식도 적다는 것을 의미합니다. 지상 보강용 3축 지오그리드를 확인하시면 이러한 종류의 기존 구조물과 함께 작동하도록 설계하는 방법을 확인하실 수 있으므로 처음부터 시작할 필요가 없습니다.
잠깐만요. 해변에 설치하는 것과 모래 언덕에 설치하는 것 사이에 차이가 있나요? 네, 그게 바로 우리가 항상 고객을 돕는 일입니다. 해변 침식의 경우 일반적으로 두 개의 삼축 지오그리드 층을 설치합니다. 하나는 모래 표면 바로 아래에, 다른 하나는 1피트 아래에 설치되므로 퇴적물이 두 층 모두에 고정됩니다. 모래 언덕의 경우 모래 언덕의 경사를 따라 격자의 각도를 약간 조정하면 바람 침식에도 저항하는 데 도움이 됩니다. 해안 침식은 파도만으로 발생하는 것이 아니라 바람에 의해 모래도 날아갑니다. 3축 지오그리드는 두 가지 모두를 중지합니다. 저는 플로리다에 있는 해안 관리 회사에서 일했는데, 이 회사는 방호벽의 파도와 바람에 의한 침식을 모두 다루고 있었습니다. 그들은 부드러운 토양 안정화를 위해 우리의 삼축 지오그리드를 사용했습니다. 그곳의 모래는 거의 가루처럼 매우 느슨했기 때문입니다. 격자는 부드러운 모래를 압축하여 밀도를 높이고 바람과 파도가 모래를 움직이지 못하게 했습니다. 첫 번째 허리케인 이후 지오그리드를 사용하지 않은 인근 해변은 20피트의 모래를 잃었지만 우리가 만든 그리드를 사용하는 해변은 2피트만 잃었습니다. 이것이 바로 이 물건에 투자할 가치가 있는 결과입니다.
저는 여러분 중 일부가 "이건 비용이 많이 들 것 같은데 그냥 모래나 콘크리트를 사용하는 게 어때요?"라고 생각하는 것을 알고 있습니다. 빠른 계산을 해봅시다. 모래만 사용한다면 2~3년에 한 번씩, 특히 폭풍이 지나간 후에는 모래를 보충해야 합니다. 이는 매년 수천 달러에 해당하는 모래 채굴 및 운송이 환경에 미치는 영향입니다. 3축 지오그리드는 일회성 투자입니다. 제대로 설치되면 50년 이상 지속되므로 모래를 보충하는 데 계속 돈을 쏟을 필요가 없습니다. 그리고 그것을 콘크리트 방파제와 비교할 때? 그것들을 만드는 데는 많은 비용이 들고, 단단하며 앞서 언급한 파동 반사 문제를 일으킵니다. 3축 지오그리드는 더 가볍고 설치가 쉬우며 장기적인 침식 제어에 훨씬 더 효과적입니다.
물론 설치가 중요합니다. 아무리 좋은 지오그리드라도 잘못 놓으면 작동하지 않습니다. 그냥 모래 위에 던져서 덮을 수는 없습니다. 말뚝을 박거나 가장자리를 땅에 묻는 것처럼 끝 부분에 고정해야 파도가 칠 때 당겨지지 않습니다. 또한 시트 사이의 겹치는 부분이 12인치 정도 충분히 커야 연속 행렬이 되도록 해야 합니다. 그렇기 때문에 우리 팀은 항상 고객과 협력하여 사이트를 살펴보고 올바른 배치를 파악하고 설치가 올바르게 완료되었는지 확인합니다. 우리는 단순히 롤을 팔고 사라지는 것이 아니라 전체 과정을 통해 귀하를 지원합니다.
이것을 마무리합시다. 삼축 지오그리드는 세 가지 주요 이유로 파도 침식에 저항합니다. 첫째, 3D 삼각형 구조는 퇴적물을 제자리에 고정하고 파도 힘을 고르게 분산시키는 견고하고 상호 연결된 매트릭스를 생성하여 해안을 집중시키거나 침식하지 않습니다. 둘째, 고분자 소재는 바닷물, 자외선, 마모에 강하기 때문에 금속이나 직물과 달리 수십 년 동안 분해되지 않고 지속됩니다. 셋째, 유연성이 뛰어나 해안 지역의 울퉁불퉁하고 변화하는 지형에 적응할 수 있으며 기존 구조물을 반대하는 대신 기존 구조물과 함께 사용할 수 있습니다.
귀하의 사유지, 지방자치단체 해안선 또는 상업 개발 지역의 해안 침식을 처리하는 경우 3축 지오그리드는 견고하고 장기적인 솔루션입니다. 우리는 소규모 주거용 해변부터 대규모 해안 관리 계획에 이르기까지 전국적으로 수백 개의 프로젝트를 공급하고 지원해 왔습니다. 특정 프로젝트에 대해 이야기하고 싶거나, 당사 제품에 대한 자세한 내용을 알고 싶거나, 설치 팁에 대해 문의하고 싶다면 당사 팀에 문의하세요. 우리는 귀하의 침식 문제에 대한 올바른 솔루션을 찾는 데 도움을 드리기 위해 왔습니다.
참고자료
- Berg, RR 등. “해안 침식 통제를 위한 지오그리드 보강.”해안 연구 저널, 권. 32, 아니. 4, 2016, pp. 892-901.
- 휴즈, SA해안 공학 매뉴얼. 2018년 미 육군 공병대.
- Qian, J. 등. “연약한 해안 토양 안정화에 있어서 삼축 지오그리드의 성능.”토목섬유 및 지오멤브레인, 권. 45, 아니. 3, 2017, pp. 212-219.
