امروزه در صنعت ساختمان با توجه به کمبود و کاهش منابع برای گرانول و سایر مواد اولیه و همچنین محدودیت بودجه‌ی کافی برای انواع پروژه ها، فرصت های خوبی را برای دسترسی به راه حل های مقرون به صرفه و نوآورانه ایجاد کرده است. از این رو از انواع مختلف ژئوسنتتیک در مهندسی عمران و ساختمان سازی استفاده می‌شود.
با ورود ژئوسنتتیک ها در مهندسی عمران و صنایع ساختمان سازی می‌توان از آنها هم به عنوان جایگزینی برای مواد کمیاب مانند سیمان و فولاد یاد کرد و هم می‌توانند جای طرح های معمولی را نیز پر کنند. ما در این مقاله به بررسی ژئوسنتتیک در مهندسی عمران و کاربرد آنها می‌پردازیم.
هرچند استفاده از ژئوسنتتیک ها در مهندسی عمران و صنعت ساخت و ساز یک نوآوری جدید محسوب می‌شود اما استفاده از این مواد هر ساله در بخش هایی مثل مدیریت فشار آب منفذی، تقویت پر کننده، روسازی ها و فونداسیون ها در حال افزایش است. ژئوسنتتیک ها در مهندسی عمران علاوه بر این که از لحاظ اقتصادی بسیار مقرون به صرفه هستند، سرعت نصب بسیار بالایی دارند و به کنترل کیفیت محصولات کارخانه ای کمک ویژه ای می‌کنند.
ژئوسنتتیک ها در مهندسی عمران به عنوان یک راه حل اقتصادی در عملکرد های مختلف مانند فیلتراسیون، تقویت، جداسازی، موانع، زهکشی، کنترل فرسایش، حفاظت ضروری و مهار به حساب می‌آیند. به طور کلی ژئوسنتتیک ها نوعی مواد مسطح و پلیمری هستند که در تماس با سنگ، خاک و مواد ژئوتکنیکی دیگر، جهت زهکشی، جداسازی، فیلتراسیون، حفاظت، تقویت، آب بندی و بسته بندی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
انواع موارد ژئوسنتتیک در مهندسی عمران و ساختمان در گروه های زیر دسته بندی می‌شود:
ژئوتکستایل ها
ژئوگرید ها
ژئوممبران
زهکش های عمودی پیش ساخته
ژئوسل ها
ژئوکامپوزیت ها
آستر سفالی ژئوسنتتیک
ساختار تقویتی خاک
تقویت کننده‌ی پایه برای حمایت از ساختار تقویت خاک
فیلتراسیون برای تمامی سازه های هیدرولیکی
انجام عملیات جداسازی بین خاک در جا و خاک وارداتی جهت جلوگیری از ایجاد اختلاط و کم شدن عملکرد مکانیکی
پتوی کنترل فرسایش جهت جلوگیری از فرسایش خاک و همچنین محافظت از شیب در بالا
کنترل کردن زهکشی های بالای 8 متر جهت جمع آوری هرگونه آب ناشی از تراوش که از طرف دیگری از خاکریز می‌آید برای جلوگیری و کاهش آلودگی
در عملیات جداسازی لایه های خاک برای جدا نگه داشتن مواد وارداتی از خاک در محل مورد نظر، یک لایه‌ی جداکننده از ژئوسنتتیک ها بین نهاد های ژئوتکنیکی کار گذاشته می‌شود. این کار از این جهت انجام می‌شود که خواص مواد وارد شده به صورت دست نخورد نگه داشته شوند و در غیر این صورت، ممکن است این مواد تحت تاثیر بار های اعمال شده دچار تغییراتی شوند.
بسته به شرایط محیط اطراف می‌توانیم ژئوتکستایل های نبافته، ژئوکامپوزیت و ژئوفوم ها را در بین مواد وارداتی و خاک در جا قرار دهیم. این مواد معمولا در سطوح مشترک زیر پایه، زیر پایه در جاده های موقت و دائمی، بین خاکریز های خاکریز و خاک نرم و بین انفجار راه آن و خاک پی اعمال می‌شوند.
مدیریت نادرست آب های جاری در محل می‌تواند خساراتی را به ما وارد کند. یکی از مهم ترین پیامد هایی که این بی احتیاطی می‌تواند برای ما به دنبال داشته باشد، فرسایش خاک در یک منطقه‌ی مهم و خاص است. این مدیریت نادرست آب های جاری در ژئوسنتتیک ها در مهندسی عمران اغلب منجر به ایجاد خندق های جبران ناپذیر می‌شود.
به همین دلیل برای جلوگیری از بروز مشکلات این چنینی یک آستر رسی ژئوکامپوزیت یا جی سی ال را در زیر تمامی سازه های هیدرولیکی قرار می‌دهند. لازم به ذکر است که استفاده از این آستر رسی ژئوکامپوزیت ها یا جی سی ال منجر به هزینه های اضافی می‌گردد بنابراین برای حفظ بودجه بهتر است از ژئوتکستایل های نبافته در این زمینه استفاده شود.
اگر برای مثال آب به درستی در دو طرف یک خاکریز قرار نگیرد، سطح آب دچار افزایش شده و بالا می‌آید و در نهایت فشار بیشتری به منافذ وارد می‌شود. این افزایش فشار به منافذ معمولا جهت تقویت آنها به مقدار 50% نیاز است.
جهت جلوگیری از این امر، معمولا لاینر ژئوکامپوزیت را در پشت سازه ای که تقویت شده است به کمک یک لوله‌ی سوراخ شده در قسمت پایین جهت جمع آوری آب نصب می‌کنند. سپس در پایان این لوله ها به سازه های هیدرولیکی وصل می‌شوند.
تقویت خاک در ژئوسنتتیک در مهندسی عمران به دو دسته‌ی تقویت پایه و تقویت خاک تقسیم می‌شوند که به معرفی هریک می‌پردازیم.
آرماتور های پایه در سطوح پایه‌ی سازه‌ی تقویت شده ارائه می‌شوند. یک آزمایش نفوذی استاندارد نیز جهت افزایش ظرفیت باربری خاک صورت می‌گیرد. در صورتی که این ظرفیت باربری بین 10 الی 60 کیلو پاسکال به دست آید، آرماتور پایه به صورت آرماتور ژئوگرید ارائه خواهد شد. این آرماتور ژئوگرید برای مقابله با شکستگی که امکان دارد دلیل آن تنش برشی زهکشی نشده فونداسیون است رخ دهد، شکل می‌گیرد.
تکنولوژی تقویت خاک در ژئوسنتتیک ها در مهندسی عمران شامل نیروی کار مورد نیاز برای برش ژئوگرید به طول مورد نیاز و قرار دادن آن در محل است. تسلیح خاک در این قسمت معمولا طبق یکی از شرایط زیر انجام می‌شود:
زمانی که ظرفیت باربری در خاک کم است و یا لایه های خاک قابل تراکم هستند.
هنگامی که در مناطقی، زمین مستعد لغزش است.
وقتی که شیار شدن بیش از حد نرمال وجود دارد.
هنگامی که سکونتگاه های ناهموار در آن منطقه وجود دارند.
ژئوسنتتیک ها در مهندسی عمران، ساخت و ساز را در داخل مرزها حفظ می‌کنند و در عملیات خاکبرداری و واردات خاک صرفه جویی می‌کنند. ژئوگرید های مورد استفاده در این زمینه پلی استر هایی با کشش بالا هستند که در یک پوشش به نام LLDPE قرار گرفته اند تا از آسیب های نصب به عنوان تقویت کننده های اولیه جلوگیری کنند. در مواردی که سازه های هیدرولیکی نیاز بود، از صفحات گابیون استفاده می‌شود.
به طور معمول برای محافظت در برابر فرسایش خاک گابیون ها، ژئوتکستایل ها و تشک ها استفاده می‌کنند. همچنین فیلتر های ژئوتکستایل و تقویت کننده ای ژئوتکستایل، پایداری خاک را در طول اشباع در فصول بارانی سال و شرایط تخلیه ناگهانی تضمین می‌کنند. در ژئوسنتتیک ها در مهندسی عمران، ژئوتکستایل های نبافته به عنوان زهکش، جداکننده فیلتر و تقویت کننده عمل می‌کنند.
برای کنترل فرسایش خاک، از یک واحد از پیش ساخته شده و مقرون به صرفه در این زمینه، ساخته شده از شبکه دو تابیده برای تامین کردن آرماتور اولیه استفاده می‌شود.
منابع:
https://ariankhak.com/
به کمک احتیاج دارید؟
یا سوالی دارید؟
ساعت تماس
شنبه تا پنج شنبه
09:00 صبح – 08:00 شب
جمعه ها
09:00 صبح – 02:00 بعد از ظهر
