ژئوتکستایل چیست ؟ و چه کاربردی دارد؟
ژئوتکستایل از انواع ژئوسنتیک ها می باشد در تعریف کلی ژئوسنتیک ها منسوجات یا پوشش ساخته شده از الیاف نفتی هستند که خاصیت اصلی آنها فاسد ناپذیر در مقابل عوامل مخرب درون خاک است.
لذا از این نظر کاربردهای فراوانی در مهندسی خاک و بهبود کیفیت خواص گوناگون خاک دارند ژئوسنتیک ها انواع گوناگونی نظیر ژئوتکستایل ژئوممبران ژئو گرید ژئومت و…. دارد.
که هر یک بر حسب خاصیت کاربردهای مختلفی دارند از این میان ژئوتکستایل بر مبنای خصوصیاتی که در مهندسی ژئو تکنیک دارد از دامنه کاربرد وسیعی برخوردار می باشد.
ژئوتکستایل ها پوشش های عموما نفوذ ناپذیر می باشد که از الیاف مصنوعی بدست آمده اند و این الیاف از مشتقات نفت خام نظیر پلی استر پلی اتیلن پلی پروپلین و بعضی از مواقع از فایبر گلاس ساخته می شود .
این محصول می تواند به صورت بافته شده و یا بافته نشده باشند ژئوتکستایل های بافته شده می توانند همانند پارچه از بافته شدن دو سر نخ موازی عمود بر هم یا همانند کاموابافی از در هم رفتن حلق های نخ ساخته شوند.
در ژئوتکستایل های بافته نشده الیاف به صورت اتفاقی در کنار یکدیگر قرار گرفته و به کمک مواد شیمیایی حرارت و یا بصورت مکانیکی با یکدیگر یکپارچه می شوند.
انواع ژئوتکستایل کدام اند؟
همان طور که اشاره گردید ژئوتکستایل بر دو نوع بافته شده و بافته نشده می باشد و ویژگی های آنها در مقابل خاک، خاصیت جداکنندگی و فیلتریزاسیون می باشد.
همچنین در حفاظت از وقوع فرسایش و در برابر جریان های متلاطم کاربرد فراوان دارد.
اهمیت ژئوتکستایل در مهندسی چیست؟
- زهکشی آب زیر زمینی روی ژئوتکستایل به خوبی جریان پیدا کرده و می تواند به سمت خروجی هدایت شود.
- فیلتریزاسیون در صورتی که لایه ژئوتکستایل نفوذ پذیر بین دولایه خاک دانه ای درشت و ریز قرار گیرد .
- زهکشی به راحتی از لایه ریز به لایه درشت انجام شده و از نفوذ دانه های ریز به لایه درشت جلوگیری می شود.
- جداسازی با استفاده از ژئوتکستایل میتوان لایه های مختلف خاک را از هم جدا کرد به عنوان مثال در احداث شاهراه ها بستر رسی را می توان به کمک ژئوتکستایل از زیر اساس شنی جدا نمود.
- در تسلیح ، مقاومت کششی زیاد ژئوتکستایل باعث افزایش ظرفیت باربری زمین می شود.
کاربرد ژئوتکستایل به عنوان فیلتر چگونه است؟
به دلیل برتری از نظر اجرا ، بهینه بودن از نظر اقتصادی و داشتن خصوصیات مناسب و کاربرد آسان این مواد با کاربرد موفقیت آمیزشان در بسیاری از پروژه های زهکشی و ژئوتکنیکی جای فیلترهای دانه بندی شده را گرفته اند .
بنابراین ، مواد ژئوتکستایل بایستی رفتار و کارکردی مشابه فیلترهای دانه ای داشته باشند.
به دلیل برتری از نظر اجرا ، بهینه بودن از نظر اقتصادی و داشتن خصوصیات مناسب و کاربری آسان این مواد با کاربرد موفقیت آمیزشان در بسیاری از پروژه های زهکشی و ژئوتکنیکی جای فیلترهای دانه بندی شده را گرفته اند.
بنابراین ، مواد ژئوتکستایل بایستی رفتار و کارکردی مشابه فیلترهای دانه ای داشته باشند.
اجازه عبور آب اضافی و هدایت آن به سمت زهکش ها و ادامه این کار در طول مدت بهره برداری نگهداری ذرات خاک در محل خود و جلوگیری از بروز پدیده فرسایش داخلی ( piping) ژئوتکستایل نیز بمانند.
فیلترهای دانه بندی شده نیاز به طراحی و در نظر گرفتن یک سری خواص مهندسی دارد و در غیر این صورت نمی تواند به عنوان یک سیستم کارآ عمل نماید.
از جمله مزایایی که ژئوتکستایل دارد می توان به ساخت و نصب سریع ، صرفه اقتصادی ، مقاومت شیمیایی، دوام زیاد ، عدم وجود جدایش بین دانه ها که در فیلترهای دانه ای در حین ساخت به وجود می آید و کاهش میزان حفاری اشاره کرد.
ضخامت لایه این محصول نسبت به لایه مصالح دانه ای خیلی کوچکتر است و این امر از نظر اقتصادی و اجرایی حائز اهمیت می باشد.
در شرایط ویژه مثل خاک های واگرا ، بروز ترکها و شرایط اشباع ژئوتکستایل بهتر عمل می کند.
طراحی فیلتر ژئوتکستایل چگونه صورت می گیرد؟در طراحی فیلترهای ژئوتکستایل سه مرحله اساسی وجود دارد:
- اگر اندازه حفرات این محصول کوچکتر از اندازه ذرات خاک باشد. خاک اساس به وسیله فیلتر نگهداری می شود و بدین وسیله از فرسایش داخلی جلوگیری می شود.
- اگر اندازه حفرات این محصول به اندازه کافی بزرگ باشد که برابر عبور ذرات خیلی ریز خاک مانعی وجود نداشته باشد .
- اگر اندازه حفرات این محصول به اندازه کافی بزرگ باشد که برابر عبور ذرات خیلی ریز خاک مانعی وجود نداشته باشد، در این صورت این محصول ، مانع از تجمع فشار هیدرواستاتیک خواهد شد.
- حفرات این محصول باید به آن مقداری باشد که همواره بتواند جریان آب را از خود عبور دهد. بدین وسیله محدوده طراحی فیلترهای این محصول تعیین می گردد
- این محصول باید در برابر حرکت ذرات خاک مقاومت کند . محدوده نگهداری این محصول باید توان گذر دهی آب اضافی و آزاد از خود را داشته باشد . (محدوده نفوذ پذیری)
کاربر ژئوتکستایل به عنوان فیلتر در سدهای خاکی چگونه است؟
کاربردهای این محصول در سدهای خاکی و سنگریزه ای به عنوان فیلتر به شرح زیر می باشد:
- حفاظت شیب پایاب نسبت به فرسایش
- هدایت روانابهای سطحی و نشت در پایین دست
- حفاظت شیب سرآب
- ایجاد زهکشی داخلی در سد.
نتیجه گیری درباره ی ژئوتکستایل
این محصول در دهه های گذشته بطور گسترده در سطح جهانی بکار گرفته شده اند. اصلی ترین کاربرد آنها در سدها به عنوان جایگزین فیلترهای دانه ای بوده است.
این محصول کاربرد موثری در جداسازی لایه ها و جلوگیری از فرسایش، حفاظت سواحل رودخانه ها و …. داشته است و با توجه به اینکه پایایی و مقاومت خوبی در برابر عوامل مخرب و نیروهای هیدرواستاتیکی دارد، برای کاربردهای ژئوتکنیکی مناسب است و توصیه می گردد.
مشروط بر اینکه محدوده ها و معیارهای طراحی همانگونه که در مورد فیلترهای دانه ای با دقت کنترل میشود ، در مورد این مواد نیز عمل گردد.
