در ساخت سد ها استفاده از مصالح با کیفیت و کاربردی اهمیت بسیاری دارد. یکی از این مصالح ژئوسنتتیک ها هستند که در سد سازی کاربرد های مهم و خاص خود را دارند. لازم به ذکر است که ژئوسنتتیک در سدسازی محصول سال های اخیر نیستند، بلکه آن ها نزدیک به 45 سال است که در این صنعت کاربرد دارند و در ساخت، نگهداری و تعمیرات سد ها به کار می‌روند. از آنجایی که کارایی و دوام این محصولات در دنیا به اثبات رسیده، روز به روز بیشتر مورد توجه و استفاده در این صنعت قرار می‌گیرند. از ژئوسنتتیک در سدسازی با انواع مختلف مانند سد های خاکی، RCC و بتنی استفاده می‌شود. بکارگیری ژئوسنتتیک در سدسازی علاوه بر اینکه مزایای فنی بسیاری دارد، نسبت به روش های سنتی از نظر اقتصادی هم بسیار به صرفه تر می‌باشد.
طبق تعاریف موجود، ژئوسنتتیک ها محصولاتی از صفحات پلیمری هستند که با خاک، سنگ و مصالح دیگر ژئوتکنیکی ترکیب شده و موجب بهبود عملکرد در سازه های ژئوتکنیکی می‌شوند. در این مقاله به بررسی کاربرد ژئوسنتتیک در سدسازی و سازه های هیدرولیکی می‌پردازیم.
همانطور که گفته شد حدود 45 سال است که از مصالح ژئوسنتتیک در سد سازی استفاده می‌شود، علت این اتفاق می‌تواند عملکرد متنوع آنها در این زمینه باشد که بسیار حائز اهمیت است. در سد های خاکی، به طور معمول برای جلوگیری از فرسایش سطوح سد در قسمت های بالا دست در اثر برخورد امواج آب به آن ناحیه و همچنین فرسایش در سطوح پایینی سد به علت بارندگی، از محصولات ژئوسنتتیک در سدها به عنوان یک لایه پوشش برای سطح سد استفاده می‌شود تا به ذرات خاک موجود در سطوح اجازه‌ی فرار و فرسایش داده نشود. همچنین از آنها نیز به عنوان فیلتر در سیستم زهکشی عمودی در بدنه‌ی سد نیز استفاده می‌شود.
در مناطقی که دارای نزولات جوی زیادی است، در مواقع احداث سد ها، از لایه های افقی محصولات ژئوسنتتیک در تراز های مختلف بدنه‌ی سد استفاده می‌شود. در نهایت با متصل شدن این لایه های افقی محصولات ژئوسنتتیک در سدها به سیستم زهکشی عمودی، سیستم زهکشی بدنه‌ی سد به صورت بهتری شکل گرفته و از ایجاد فشار آب اضافه در بدنه‌ی سد جلوگیری می‌کند. این فشار آب اضافی در بدنه‌ی سد می‌تواند موجب ناپایداری آن گردد.
به طور کلی می‌توان موارد زیر را به عنوان کاربرد ژئوتکستایل ها در پروژه های سدسازی معرفی کرد:
در جاده های دسترسی موقت سرریز
زهکشی خاکریز ها با هدف تسریع در فرآیند تحکیم و همچنین محدود کردن فیلتر ها
لایه‌ی نازک محافظ برای شیب بالادست و پایین دست
ورقه هایی جهت پوشش زهکشی های پاشنه پایین دست در شرایط غیر عملی مانند: جاده ها و یا خاکریز های دائمی
مسلح نمودن خاک در خاکریز
فیلتراسیون و جداسازی مصالح
ژئوتکستایل ها یکی از انواع ژئوسنتتیک ها در سدسازی هستند که به عنوان فیلتر در این صنعت به کار می‌روند. عملکرد ژئوتکستایل ها به عنوان فیلتر بدین صورت است که اجازه‌ی خروج آب از آنها داده می‌شود بدون اینکه ذرات خاک بتوانند از آن عبور کنند. به همین دلیل ژئوتکستایل های باید در فضایی بین خاکی که باید تثبیت شود و مصالح زهکشی، لوله‌ی زهکشی و یا ژئوسنتتیک زهکشی قرار بگیرد. به همین علت برای عمل فیلتراسیون از ژئوتکستایل نبافته استفاده می‌شود ولی در هر صورت نوع بافته‌ی آن هم عملکرد مناسبی در این زمینه دارد.
ژئوتکستایل ها زمانی که بین دو نوع مصالح غیر مشابه قرار گیرند، به عنوان جدا کننده به کار می‌روند، مانند دو نوع خاک ریز دانه و خاک دانه درشت. انواع مختلف این محصول اعم از بافته و نبافته و حتی ژئوکامپوزیت ها در صورتی که بتوانند حداقل شرایط مقاومت مورد نیاز را داشته باشند، می‌توانند به عنوان جدا کننده در این صنعت مورد استفاده قرار بگیرند. عمل جدایش جزو اولیه ترین امکانات این محصولات به شمار می‌رود.
ژئوسنتتیک در سدها اگر ضخیم باشند و دارای قابلیت جریان سیال درون صفحه‌ی خود باشند، می‌توانند به عنوان زهکش به کار روند. ژئوکامپوزیت ها، ژئونت ها و ژئوتکستایل ها ضخیم از انواع ژئوسنتتیک ها هستند که ویژگی های گفته شده را دارند و می‌توانیم از آنها به عنوان مصالح زهکشی و یا بخشی از مصالح زهکشی بدنه‌ی سد ها استفاده نمود.
در بین انواع مختلف ژئوسنتتیک ها، ژئوسنتتیکی که قابلیت این را داشته باشد که تنش را از داخل خاک به صفحه‌ی خود انتقال دهد و سپس توزیع یکنواخت بار را داشته باشد به عنوان یک ژئوسنتتیک تقویت کننده شناخته می‌شود. ژئوگرید ها مهم ترین انواع ژئوسنتتیک در سدها هستند که استفاده از آنها به منظور تقویت نمودن بستر رایج می‌باشد. البته در کنار آنها، ژئوتکستایل های بافته نیز می‌توانند در این زمینه عملکرد خوبی را داشته باشند.
برای استفاده از ژئوسنتتیک ها به عنوان آب بند معمولا از ژئوسنتتیک هایی استفاده می‌شود که دارای نفوذپذیری اندکی باشند. معمولا در ساخت سد ها از یک لایه آب بند استفاده می‌شود و این مسئله در ساخت بسیاری از سد ها ضروری‌ست. ژئوممبران ها از بهترین محصولاتی هستند که می‌توانند در این زمینه مورد استفاده قرار گیرند. بنابراین در ساخت آب بند در سدها از آنها استفاده می‌شود.
ژئوتکستایل هایی که ضخیم هستند و همچنین دارای وزن زیادی هستند به عنوان یک لایه‌ی محافظ برای ژئوممبران ها در نظر گرفته می‌شوند. گرچه این عملکرد ساده ای به نظر می‌آید اما در عین حال بسیار رایج است زیرا محافظت از لایه های آب بند در سدها بسیار حائز اهمیت می‌باشد. در این بخش، از ژئوتکستایل های نبافته با وزن های بالا جهت محافظ لایه ها استفاده می‌شود. همچنین این محصولات می‌توانند به عنوان زهکش نیز به کار روند.
یکی از مهم ترین و کاربردی ترین عملکرد گروه های ژئوسنتتیک در سدسازی، عمل کنترل فرسایش است. استفاده از ژئوسنتتیک ها در جلوگیری از حرکت و جا به جایی ذرات خاک بر اثر جریان آب، بسیار رایج و پر اهمیت می‌باشد. این عملکرد می‌تواند ترکیبی از عملکرد های مختلف از جمله فیلتراسیون، تقویت کننده و جدایش باشد. از بین انواع مختلف ژئوسنتتیک در سدها، ژئومت و ژئوسل ها بدین منظور به کار می‌روند.
از بین تمامی محصولات و انواع ژئوسنتتیک ها، ژئوتکستایل ها بیشترین کاربرد و عملکرد را در سد سازی دارند. این محصولات کاربرد های زیادی در ساخت، نگهداری و تعمیرات سد ها دارند و عمده‌ی مهندسان در آمریکا ترجیحشان بر آن است که این محصولات را در جاهایی قرار دهند که دسترسی به آنها برای تعمیرات و نگهداری آسان تر باشد یا به عبارتی در نزدیک سطح زمین. تنها در موارد اندکی در کشور های فرانسه، آلمان و آفریقای جنوبی از این مصالح به عنوان فیلتر در عمق، در ساخت سد ها استفاده شده است.
مهم ترین موارد به کارگیری ژئوتکستایل به عنوان فیلتر، در سدی به نام وال کراس است که از ساخت آن حدود 35 سال می‌گذرد. در این سال ها در محلی که از ژئوتکستایل استفاده شده هیچگونه مشکلی پیش نیامده است.
منابع:
https://geofamco.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
