انواع مختلفی از ژئوسنتتیک در مهندسی عمران و ساختمان استفاده می شود. خواص، عملکردها و کاربردهای ژئوسنتتیک مورد بحث قرار گرفته است. کاهش منابع برای گرانول و سایر مواد اولیه اولیه، همراه با محدودیت در دسترس بودن بودجه برای پروژه ها، فرصت های جدیدی را برای مهندسی نوآورانه برای دستیابی به راه حل های مقرون به صرفه ایجاد کرده است.
یکی از این نوآوری ها، ورود ژئوسنتتیک در مهندسی عمران و ساختمان است. ژئوسنتتیک‌ها به عنوان مواد مهندسی با حسن نیت در نظر گرفته می‌شوند که نه تنها مواد اولیه کمیاب مانند سیمان و فولاد را پر می‌کنند، بلکه جایگزین مناسبی برای طرح‌های معمولی هستند.
اگرچه استفاده از ژئوسنتتیک در مهندسی عمران و ساختمان و در صنعت ساخت و ساز جدید است، اما استفاده از آن هر ساله در بخش هایی مانند تقویت پرکننده، مدیریت فشار آب منفذی، فونداسیون ها و روسازی ها افزایش می یابد. علاوه بر مقرون به صرفه بودن، می توانند به سرعت نصب شوند و به کنترل کیفیت محصولات کارخانه ای کمک کنند.
امروزه ژئوسنتتیک در مهندسی عمران و ساختمان برای یک راه حل اقتصادی در عملکردهای متعدد مانند تقویت، جداسازی، فیلتراسیون، زهکشی، موانع، کنترل فرسایش، مهار و حفاظت ضروری و ضروری در نظر گرفته می شوند. ژئوسنتتیک ها یا مواد ژئوسنتتیک چیزی نیستند جز مواد مسطح، پلیمری (سنتتیک یا طبیعی) که در تماس با خاک/سنگ و/یا هر ماده ژئوتکنیکی دیگری برای فیلتراسیون، زهکشی، جداسازی، تقویت، حفاظت، آب بندی و بسته بندی استفاده می شوند.
انواع ژئوسنتتیک در مهندسی عمران و ساختمان
انواع موارد استفاده از ژئوسنتتیک در مهندسی عمران و ساختمان به شرح زیر است:
- ژئوتکستایل ها
- ژئوگریدها
- Geonets
- ژئوممبران
- زهکش های عمودی پیش ساخته
- آستر سفالی ژئوسنتتیک
- ژئوسل ها
- ژئوکامپوزیت ها
کارکردهای ژئوسنتتیک در مهندسی عمران و ساختمان
- ساختار تقویتی خاک
- تقویت پایه برای حمایت از ساختار تقویت کننده خاک
- جداسازی بین خاک درجا و خاک وارداتی برای جلوگیری از اختلاط و کاهش عملکرد مکانیکی
- فیلتراسیون در پشت تمامی سازه های هیدرولیکی
- کنترل زهکشی در بالای 8 متر برای جمع آوری هر گونه آب تراوش که از طرف دیگر خاکریز می آید برای جلوگیری از آلودگی روی ساختاری
- پتوی کنترل فرسایش برای محافظت از شیب در بالا و جلوگیری از فرسایش.
جدول: انواع ژئوسنتتیک ها و کاربرد آنها
| نوع ژئوسنتتیک | جدایش، جدایی | تقویت | فیلتراسیون | زه کشی | مهار |
| ژئوتکستایل | |
|
|
||
| ژئوگرید | |
||||
| Geonet | |
||||
| ژئوممبران | |
||||
| آستر سفالی ژئوسنتتیک | |
||||
| ژئوپایپ | |
||||
| ژئوفوم | |
||||
| ژئوکامپوزیت | |
|
|
|
|
کاربردهای ژئوسنتتیک در مهندسی عمران و ساختمان
جداسازی لایه های خاک
به منظور جدا نگه داشتن مواد وارداتی از خاک در محل، یک لایه جداکننده ژئوسنتتیک بین نهادهای ژئوتکنیکی گذاشته می شود. این کار برای دست نخورده نگه داشتن خواص مواد وارد شده انجام می شود که در غیر این صورت ممکن است تحت تأثیر بارهای اعمال شده تغییر کند.
بسته به شرایط اطراف، ژئوتکستایل نبافته، ژئوفوم و ژئوکامپوزیت ها را می توان بین مواد وارداتی و خاک درجا قرار داد. آنها معمولاً در سطح مشترک زیرپایه / زیرپایه در جاده های موقت و دائمی، بین انفجار راه آهن و خاک پی، و بین خاکریزهای خاکریز و خاک پایه نرم اعمال می شوند.
فیلتراسیون آب
مدیریت نادرست آب در محل می تواند باعث آسیب شدید شود. فرسایش خاک در یک منطقه خاص یکی از مضرترین پیامدهایی است که بی احتیاطی می تواند به دنبال داشته باشد. اغلب منجر به تشکیل خندق های جبران ناپذیر می شود، از این رو برای جلوگیری از وقوع آن، یک آستر رسی ژئوکامپوزیت (GCL) در زیر تمام سازه های هیدرولیکی قرار می گیرد. این یک گزینه پرهزینه است بنابراین برای باقی ماندن در بودجه، همچنین پیشنهاد می شود از ژئوتکستایل نبافته استفاده کنید.
کارهای زهکشی
اگر آب به درستی در دو طرف، مثلاً یک خاکریز، قرار نگیرد، افزایش سطح آب مشاهده می شود که فشار منافذ را بیشتر به بازی وارد می کند. افزایش فشار منافذ اغلب به مقدار اضافی تقویت حدود 50٪ نیاز دارد. برای جلوگیری از این امر، لاینر ژئوکامپوزیت معمولاً در پشت سازه تقویت شده با یک لوله سوراخ شده در پایین برای جمع آوری آب نصب می شود. سپس لوله به سازه های هیدرولیکی متصل می شود.
تقویت خاک
1) تقویت پایه
آرماتور پایه در سطح پایه سازه تقویت شده ارائه می شود. یک آزمایش نفوذ استاندارد برای ارزیابی ظرفیت باربری خاک انجام می شود. اگر ظرفیت باربری بین 10 تا 60 کیلو پاسکال بیرون بیاید، آرماتور پایه به صورت آرماتور ژئوگرید ارائه می شود که برای مقابله با شکستی که ممکن است به دلیل تنش برشی زهکشی نشده فونداسیون رخ دهد، طراحی می شود.
2) تقویت خاک
فناوری تقویت خاک، با استفاده از ژئوسنتتیک، شامل نیروی کار برای برش ژئوگرید به طول مورد نیاز، قرار دادن آن در محل است. تسلیح خاک معمولاً در یکی از سناریوهای زیر انجام می شود: زمانی که ظرفیت باربری خاککم است یا لایه ها قابل تراکم هستند. هنگامی که در یک منطقه مستعد زمین لغزش؛ هنگامی که شیار شدن بیش از حد وجود دارد و; زمانی که سکونتگاه های ناهموار وجود دارد.
ساخت و ساز را در داخل مرزها حفظ می کند و همچنین در خاک برداری و واردات خاک صرفه جویی می کند. ژئوگریدهای مورد استفاده پلی استر با کشش بالا هستند که در یک پوشش LLDPE (پلی اتیلن با چگالی کم خطی) قرار گرفته اند تا از آسیب نصب به عنوان تقویت کننده اولیه جلوگیری کنند. یک تقویت ثانویه در این بین توسط یک شبکه دوتایی تابیده شده ایجاد می شود. در مواردی که سازه های هیدرولیکی مورد نیاز بود، از صفحه گابیون استفاده می شود.
کنترل فرسایش خاک
معمولاً برای محافظت در برابر فرسایش از گبیون ها، ژئوتکستایل ها و تشک ها استفاده می شود. علاوه بر این، فیلتر ژئوتکستایل و تقویت کننده ژئوتکستایل پایداری را در طول اشباع در فصل بارانی و شرایط تخلیه ناگهانی تضمین می کند.
ژئوتکستایل های نبافته به عنوان جداکننده فیلتر، زهکش و تقویت کننده عمل می کنند. برای کنترل فرسایش از یک واحد از پیش ساخته شده مقرون به صرفه ساخته شده از شبکه دو تابیده برای تامین آرماتور اولیه استفاده می شود.
