در این سری مقالات به بررسی کاربردهای مواد ژئوسنتتیک و استفاده های مختلف از محصولات جانبی این مواد می پردازیم.
مواد ژئوسنتتیک به عنوان مواد مصنوعی که در مهندسی ژئوتکنیک و عمران استفاده می‌شوند، کاربردهای متنوعی دارند.
برخی از کاربردهای اصلی مواد ژئوسنتتیک عبارتند از:
1. **تقویت خاک**: مواد ژئوسنتتیک می‌توانند به تقویت و بهبود خصوصیات مکانیکی خاک کمک کنند. این مواد در پروژه‌های ساخت و ساز برای افزایش ظرفیت باربری و جلوگیری از نشست زمین استفاده می‌شوند.
2. **جلوگیری از فرسایش**: استفاده از ژئوتکستایل‌ها و دیگر مواد ژئوسنتتیک می‌تواند به کاهش فرسایش خاک در مناطق شیب‌دار و سواحل کمک کند.
3. **مدیریت آب**: مواد ژئوسنتتیک می‌توانند در سیستم‌های زهکشی و مدیریت آب به کار روند. این مواد می‌توانند به عنوان فیلتر، جمع‌کننده و توزیع‌کننده آب عمل کنند.
4. **محافظت از محیط زیست**: در پروژه‌های زیست‌محیطی، مواد ژئوسنتتیک می‌توانند به عنوان مانع‌های نفوذی برای جلوگیری از آلودگی خاک و آب‌های زیرزمینی استفاده شوند.
5. **ساخت دیواره‌های نگهدارنده**: در ساخت دیواره‌های نگهدارنده و سازه‌های خاکی، مواد ژئوسنتتیک می‌توانند به عنوان تقویت‌کننده و مانع عمل کنند.
6. **عایق‌بندی**: این مواد می‌توانند به عنوان عایق در پروژه‌های ساختمانی و زیرزمینی برای جلوگیری از نفوذ آب و رطوبت استفاده شوند.
7. **ساخت جاده‌ها و باندهای فرودگاهی**: در ساخت و ساز جاده‌ها و باندهای فرودگاهی، مواد ژئوسنتتیک می‌توانند به عنوان لایه‌های تقویتی و زهکشی استفاده شوند.
با توجه به ویژگی‌های خاص و متنوع مواد ژئوسنتتیک، این مواد در بسیاری از پروژه‌های عمرانی و زیست‌محیطی کاربرد دارند و می‌توانند به بهبود عملکرد و پایداری سازه‌ها کمک کنند.
نظریات درباره مواد ژئوسنتتیک
بارت جزو اولین کسانی بود که در سال 1996 میلادی، ویژگی های اساسی ژئوتکستایل ها (نسبت سطح روزنه، نفوذ پذیری و خلل و فرج) را برای استفاده از آنها در محیط آب و خاک تعیین نمود .
در استانداردهای USACE سال 1975 هیئت مهندسین ارتش آمریکا فنی در زمینه استفاده از ژئوتکستایل های بافته شده بعنوان جایگزین فیلترهای دانه ای در سیستم های کنترل فرسایش را ارائه نمود.
در سال 1990 هوو و همکارانش اثر فشردگی فیلتر ژئوتکستایل به داخل مجاری زهکش ژئونت را بررسی و مشاهده کردند که ممکن است ظرفیت جریان بین 39 تا 88 درصد مقدار اولیه خود کاهش یابد.
میورا و همکارانش در سال 1998 ظرفیت زهکشی در شرایط گرفتگی فیلتر توسط خاک، فشردگی فیلتر به درون ژئونت، وجود حباب های هوا در زهکش و خمیدگی هسته زهکشی را مورد مطالعه قرار دادند .
نتایج تحقیق این محققین نشان داد که خمیدگی در هسته زهکشی بر میزان دبی خروجی تاثیری ندارد و وجود حباب های هوا در زهکش تا 20 % میزان دبی را کاهش می دهد.
دهینی در سال 2001 در تحقیقی که روی زهکش های ژئوکمپوزیت نصب شده در مجاورت خاک انجام داد به این نکته پی برد که میزان گرفتگی این زهکش ها با افزایش گرادیان و غلظت مواد معلق خاک افزایش می یابد. همچنین ظرفیت انتقال زهکش به علت گرفتگی و رسوب مواد معلق خاک درون آن، مخصوصاً در جریان های متلاطم کاهش پیدا می کند.
چانگ و همکاران در سال 1996 عملکرد زهکش های ژئوکمپوزیت استفاده شده در زیر پی سازه ها با سطح آب زیر زمینی بالا را بعد از سه سال مورد مطالعه قرار دادند .
در این بررسی، داده های برداشت شده از پیزومترها نشان داد که زهکش ها فشار آب منفذی را در حدود 50 درصد مقدار ا ولیه کاهش داده و هیچ گونه تغییری در عملکرد این زهکش ها بعد از این مدت ایجاد نشده است.
رحیمی و همکارانش در سال 2005 ، امکان کاربرد زهکش های مصنوعی را به عنوان فیلتر – زهکش در زیر پوشش کانال های انتقال آب بررسی کردند .
آن ها با بررسی جریان نشت آب زیرز مینی به سمت پی بردند که صرفاً با FeSeep و Plaxis کانال توسط نرم افزار های نصب یک فیلتر از نوع ژئوکمپوزیت یا ژتوتکستایل – ژئونت به ضخامت و عرض کافی در کف کانال می توان آب نشتی به سمت کانال را زهکشی و تخلیه نمود .
همچنین بررسی های آن ها نشان داد که آب جریان یافته به طرف بدنه کانال ، به سمت کف آن هم گرا می شود و این نکته لزوم استفاده از فیلتر – زهکش را در شیب های جانبی کانال از لحاظ تئوری منتفی می سازد.
برای استفاده از ژئوسنتتیک ها به عنوان فیلتر- زهکش و برای بهینه عمل کردن آن در ز یر پوشش کانال ، نیاز است که خصوصیات و معیارهای مختلف فنی سیستم (فیزیکی و هیدرولیکی) با توجه به محل کارگذاری و نوع خاکی که ژئوکمپوزیت در مجاورت آن نصب می شود ، تعیین و نوع مناسبی از این مواد برای این منظور طراحی و مورد استفاده قرار گیرد.
شرکت بزرگ آرین خاک ایرانیان با تجربه انجام پروژه های عمران و ژئوسنتتیک در سراسر کشور با بیش از 10 سال سابقه درخشان در این زمینه می تواند به شما کمک کند.
