ژئوسنتتیک نام کلی مجموعه مصالحی است که از مواد مصنوعی نظیر پلیمرها ساخته شده و براي مهار رانش خاک و بهسازي رفتار خاك استفاده می شوند. این مصالح عموماً به صورت شبکه یا ورقه هاي نازك تولید می شوند.
تفکر اولیه استفاده از مصالحی نظیر منسوجات در عملیات خاکی، جدید نیست. به عنوان مثال از یک قرن پیش با قراردادن پارچه هاي کرباس در خاکریزها اقدام به کاهش فشار جانبی وارد بر دیوارهاي حائل می کردند. هلندي ها حدود50 سال پیش از منسوجات مصنوعی به عنوان فیلتر براي بازسازي و تعمیر سریع آب بندهاي دریاي شمال استفاده می کردند. در آمریکا هم با استفاده از پارچه هاي کتانی اقدام به پایدارسازي جاده هاي خاکی می نمودند.
امروزه ژئوسنتتیک ها کاربرد فراوانی در مهندسی خاك پیدا کرده اند. فن آوري دیوارهاي ژئوسنتتیک بر اساس ایده خاك مسلح پایه گذاري شده است.
1- انواع ژئوسنتتیک
- ژئوتکستایل
- ژئوگرید
- ژئونت
- ژئوممبرین
- ژئوکامپوزیت
1-1- ژئوتکستایل
منسوجاتی هستند که به جاي الیاف طبیعی از الیاف مصنوعی (مانند پلی پروپیلن یا پلی استر) بافته می شوند.
2-1- ژئوگرید
ژئوگرید ورقه هاي شبکه مانند پلاستیکی هستند که براي بهبود خواص فیزیکی شان در زمان تولید در یک جهت یا دو جهت کشیده می شوند. کاربرد اصلی آنها مسلح سازي خاك است، بنابراین مقاومت کششی در آنها از عوامل حاکم در طراحی است.
3-1- ژئونت
ماده پلیمري توري مانندي است که تا حدي مشابه ژئوگرید است، اما روش تولید آن متفاوت می باشد. بیشترین کاربرد آن در زمینه زهکشی است.
4-1- ژئوممبرین
صفحات نازك پلیمري نفوذناپذیري هستند که به عنوان آب بند استفاده می شوند.
5-1- ژئوکامپوزیت
محصولات به دست آمده از مجموعه گروه هاي بالا که به صورت لایه اي یا ترکیبی است و براي کاربري هاي خاص، مواد افزودنی دیگري هم به آن اضافه می شود.
2- موارد کاربری ژئوسنتتیک
براي عملیات خاکی، خواص مکانیکی، فیزیکی و هیدرولیکی ژئوسنتتیک مهم است. این خواص تابعی از نوع ژئوسنتتیک، روش تولید و غیره هستند. به علاوه باید توجه ویژه اي به دوام و پایایی آنها شود. زیرا مشابه سایر مصالح ساختمانی، مشخصات مکانیکی آنها در طول زمان تغییر می کند. این تغییر تابع چند عامل از جمله شرایط محیطی، نوع پلیمر و وضعیت تنش در مصالح است. یکی از عوامل مخرب براي این مصالح پرتو فرابنفش است. در نتیجه حفاظت در مقابل این پرتو از اهمیت بالایی برخوردار است.
ژئوسنتتیک مصرفی براي کارهاي خاکی متناسب با کاربري مورد نظر انتخاب می شود.
3- مزایا و معایب دیوارهاي ژئوسنتتیک
در مجموع مزایا و معایب دیوارهاي ژئوسنتتیک در مقایسه با سایر دیوارهای حائل متعارف را می توان به قرار زیر خلاصه کرد.
1-3- مزایای دیوارهای ژئوسنتتیک
- اجراي سریع و عدم نیازي به نیروي کار متخصص.
- انعطاف پذیری و تحمل نشست هاي کلی و نامساوي بزرگتر
- عملکرد مطلوب در مناطق لرزه خیز
- عدم نیاز به آماده سازي پی دیوار
- عدم وجود پدیده خوردگی در ژئوسنتتیک ها (بر خلاف مسلح کننده هاي فولادی)
- برخی از انواع ژئوتکستایل ها باعث بهبود خواص زهکشی خاکریزهاي ریزدانه می شوند.
- مسلح کننده هاي ژئوسنتتیک سبک هستند و به راحتی حمل و نقل می شوند.
- در مجموع عموماً اقتصادي تر هستند.
- با استفاده از پوشش گیاهی در نما می توان از دیوارهاي با مسلح کننده و نماي ژئوگریدي در برابر پرتو فرابنفش محافظت نمود.
2-3- معایب
- پدیده خزش در ژئوسنتتیک ها باعث کاهش مقاومت درازمدت آنها می شود.
- بسیاري از انواع ژئوسنتتیک ها باید همواره در برابر پرتو فرابنفش محافظت شوند.
- اجراي این دیوارها به خصوص در نواحی خاکبرداري نیاز به فضاي بزرگ دارد.
- نیاز به خاکریز با مشخصات مناسب که ممکن است در بعضی نواحی باعث گران شدن طرح گردد.
4- اجرای دیوارهاي ژئوسنتتیک
براي اجراي دیوارهاي ژئوسنتتیک نیازي به عملیات پی سازي نیست و تنها باید بسترسازي انجام شود. آماده سازي بستر شامل برداشتن خاك نامناسب (دکوپاژ) و متراکم سازي (کامپکت) بستر یا در موارد خاص تقویت بستر با خاك مناسب است. روش کلی اجراي دیوارهاي ژئوسنتتیک عموماً مشابه است.
1-4- مراحل اجرای دیوار با مسلح کننده و نماي ژئوتکستایل
- پس از انجام عملیات بسترسازي، یک قالب چوبی با ارتفاع اندکی بیش از ارتفاع لایه هاي خاکریز بر روي زمین (یا بر روي لایه اجرا شده قبلی) قرار می گیرند. این قالب مجموعه اي از یک سري نشیمن هاي L شکل فلزي و یک تخته سرتاسري به موازات وجه خارجی دیوار است.
- ژئوتکستایل به گونه اي گسترده می شود که بخشی از آن به طول حداقل یک متر از روي لبه بالایی قالب بیرون افتاده و آزاد باشد (طول برگشتی). معمولاً جهت الیاف عمود بر دیوار است و درزهاي نوارهاي مجاور دوخته شده یا بر روي هم به صورت همپوشانی اجرا می شود.
- خاکریز به ارتفاع 3/4 ضخامت لایه ریخته شده و متراکم می شود.
- ریسه اندکی بلندتر از ارتفاع لایه در مجاورت قالب اجرا می شود.
- انتهاي آزاد ژئوتکستایل بر روي ریسه برگردانده می شود.
- خاکریز بقیه ارتفاع لایه تا ضخامت طراحی شده لایه اجرا شده و متراکم می شود.
- قالب چوبی از جلوي لایه و نشیمن فلزي از زیر آن برداشته می شود و اجراي لایه بعدي به همین صورت انجام می گیرند. پس از اتمام دیوار، نماي خارجی براي جلوگیري از تاثیرات پرتو فرابنفش بر روي ژئوتکستایل، پوشش داده می شود. محصولات آسفالتی، قیر و یا بتن پاشی پوشش هاي معمول در این مورد هستند.
اشتراک گذاری مطالب این صفحه در :
