ژئوسل و خاک

یکی از حالت های ناپایداری سازه های خاک مسلح گسیختگی می باشد.

درک صحیح رفتار لایه های ژئوگرید و اثر گذاری آن بر خاک تأثیر مهمی بر طراحی بهینه این نوع سازه ها داشته باشد.

بررسی این رفتار زمانی دارای ارزش است که در قالب تحقیقات آزمایشگاهی انجام شود. تا بتوان به نتیجه ی آن اطمینان کرد.

در این بررسی در مراحل بارگذاری بیرون کشش از توده تغییر شکل یافته خاک عکس برداری دیجیتال شده و تصاویر به کمک روش PIV مورد پردازش قرار گرفته اند.

دستگاه بیرون کشش مورد استفاده بزرگ در مقیاس با ابعاد ۶۰×۶۰×۱۰۰ سانتیمتر می باشد.

از عوامل مهم و موثر در بیرون کشش لایه ژئوگرید ، خاک محصور بین چشمه ها می باشد که سبب ایجاد مقاومت اتکایی (پسیو) در نوارهای عرضی می گردد.

نتایج بیانگر این موضوع هستند که مسیر حرکت دانه های های خاک در اطراف نوارهای عرضی ژئوگرید به صورت چرخشی بوده و با افزایش سربار ضخامت باند برشی افزایش می یابد.

ایده ی استفاده از خاک مسلح جهت ارتقاء خواص خاک از دیر باز مورد توجه بوده است.

در این راستا با پیشرفت تکنولوژی مسلح کننده های مختلف شامل انواع مسلح کننده های فولادی و ژئوسینتتیکی معرفی شده اند.

ژئوسل ها یکی از انواع ژئوسینتتیک ها هستند که اخیراً جهت تسلیح خاک معرفی و به کار برده شده اند.

آنها با توجه به هندسه ی سه بعدی و منحصر به فردی که دارند قادرند محصور شدگی جانبی قابل توجهی را برای خاکی که درون آنها قرار میگیرد ایجاد کنند

و در نتیجه خواص مقاومتی و سختی خاک موجود را به طرز چشم گیری ارتقاء دهند.

این قابلیت – حتی در صورت نامرغوب بودن مصالح موجود در منطقه – امکان استفاده از آن مصالح را جهت لایه های راه سازی به عنوان زیراساس و اساس به کمک مسلح کردن آنها با ژئوسل فراهم می آورد.

به علاوه به دلیل وجود سوراخ هایی در بدنه ی آنها، امکان جریان یافتن آب از یک سلول به سلول بعدی و زهکشی جانبی را فراهم میکنند

و همچنین مانع فرسایش خاک علی رغم جریان آب میشوند علاوه بر این امکان رشد پوشش گیاهی را در خاک فراهم میکنند

که ریشه ی این گیاهان نیز خود باعث افزایش مسلح شدگی خاک می شود.

این ویژگی ها با توجه به اهمیت آن ها در راه سازی بیانگر آن است که یکی از اصلی ترین کاربردهای خاک مسلح به ژئوسل استفاده در راه سازی است.

خاک مسلح به ژئوسل

مطالعات در زمینه ی خاک مسلح به ژئوسل حاکی از آن است که روش های تئوری و طراحی موجود برای آنها بسیار عقب تر از کاربردهای آن در زمینه های مختلف است.

که این امر به علت عدم شناخت کافی از مکانیزم تسلیح با این مواد و عوامل مؤثر در آن است.

با توجه به اینکه یکی از پرکاربردترین زمینه های استفاده از این مواد در راه سازی است

مطالعات آزمایشگاهی وسیعی در این زمینه صورت گرفته است. طبق تحقیقات صورت گرفته در زمینه ی تکنولوژی ژئوسل در راه سازی است. اذعان به کارایی بالای سیستم تسلیح با این مواد و استفاده از آن در بهسازی خاکریزهای راه شده .

مقاطعی از راه با روسازی ایجاد و تأثیر استفاده از مسلح کننده های ژئوسینتتیکی از جمله ژئوسل بر روی مقاطع راه های نشان داده است

که مقاطع مسلح به ژئوسل عملکرد بسیار خوبی در چرخه های یخ زدگی و ذوب شدگی فصلی داشته اند.

برای مسلح کردن خاک به صورت کامپوزیت جهت لحاظ کردن افزایش مقاومت خاک مسلح به ژئوسل ، از چسبندگی ظاهری استفاده می شود.

به عبارت دیگر نکته ی جالب توجه این است که نشست در خاک ضعیف تر مسلح به ژئوسل از نشست در خاک قوی بدون این مواد کمتر است

و می توان انتظار داشت که رفتار خاک ضعیف مسلح به ژئوسل مشابه خاک قوی باشد. این بدان معناست که در مناطقی که امکان دسترسی به خاکهای مناسب برای لایه های اساس و زیر اساس نیست و هزینه های زیادی به پروژه اعمال میشود.

استفاده از این محصول می تواند بسیار کمک کننده باشد.

به علاوه تورم خاک در حالت مسلح به ژئوسل بسیار کمتر از حالت غیر مسلح است.

در واقع کم شدن تورم نشان دهنده ی تأثیر ژئوسل در کنترل گسیختگی برشی کلی است زیرا خاک شست تحت بارگذاری دچار گسیختگی برشی میشود

و این گسیختگی به صورت تورم در خاک اطراف ناحیه ی تحت بارگذاری نمایان میشود

در حالت خاک مسلح به ژئوسل بارگذاری قائم منجر به ایجاد شدن تنش های جانبی قابل توجه در دیواره ی ژئوسل و لذا منجر به کنترل گسیختگی برشی و در نتیجه کاهش تورم خاک می شود.

نتیجه گیری

ژئوسل ها یکی از انواع ژئوسینتتیک ها هستند که اخیراً جهت تسلیح خاک معرفی و به کار برده شده اند. آنها با توجه به هندسه ی سه بعدی و منحصر به فردی که دارند قادرند محصور شدگی جانبی قابل توجهی را برای خاکی که درون آنها قرار میگیرد. ایجاد کنند و در نتیجه خواص مقاومتی و سختی خاک موجود را به طرز چشم گیری ارتقاء می دهند.