محافظ کانال ها و سازه های هیدرولیکی
پوشش های محافظ کانال ها و سازه های هیدرولیکی با ژئوسل
مهندسان عمران مسئول طراحی زیرساخت‌های شهری انعطاف‌پذیر هستند که می‌تواند در برابر اثرات بلایای طبیعی،
رویدادهای شدید آب و هوایی و الگوهای تغییر آب و هوا مقاومت کند.برای دستیابی به این ام،
آنهاباید توجه ویژه ای به مدیریت آب طوفان داشته باشند که نقش مهمی درجلوگیری ازسیل،کنترل فرسایش وحفظ کیفیت آب دارد.
یکی ازاجزای حیاتی مدیریت آب طوفان،ساخت کانال های آب طوفان است.
ساخت این کانال‌ها یک جنبه ضروری برای ارتقای پایداری و انعطاف‌پذیری محیط شهری
از طریق کمک به جوامع برای مقاومت دربرابر سیل و تسهیل بازیابی سریع‌تر از اثرات حوادث آب وهوایی شدید است.
ژئوسل ها
ژئوسل‌های معمولی ژئوسنتتیک‌هایی هستند که بانوارهایHDPEجوش داده شده بااولتراسونیک ساخته میشوند.
ودرمحل منبسط میشوند تاساختاری لانه زنبوری شکل دهندکه سپس پر میشود.ژئوسنتتیک به سادگی یک محصول مصنوعی است که برای تثبیت زمین استفاده می شود.
چگونه ژئوسل را طراحی کنیم؟
لایه ژئوسل به عنوان یک لایه مرکب معادل بامقادیراستحکام وسفتی اصلاح شده مدل سازی میشود.
استحکام وابعادلایه ژئوسل برای ظرفیت باربری موردنیازیاتغییرشکل‌های مجازتخمین زده میشود.این سه روش طراحی ازطریق یک مثال طراحی مقایسه میشوند.
پوشش کانال با استفاده از Geocells
سیستم حفاظت دارای یک فناوری ژئوسنتتیک پیشرفته به نام ژئوسل است که می تواند
برای تسهیل طیف وسیعی از گزینه های پوشش کانال برای ساخت کانال آب طوفان استفاده شود.این سیستم سلول های پلی اتیلن باچگالی بالا(HDPE)راادغام می کند
که به هم متصل شده اند تایک ماتریس انعطاف پذیر وسه بعدی راتشکیل دهندکه باانواع گزینه های پرکننده سازگاراست.هنگامی که این سیستم به همراه گزینه های پرکننده نفوذپذیرمانندپرکردن مهندسی شده یاسنگدانه استفاده میشود.
این سیستم به آب طوفان اجازه می دهدتابه زمین نفوذ کند،منابع آب زیرزمینی را شارژکند
وخطر سیل راکاهش دهدهنگامی که به همراه موادپرکننده غیرقابل نفوذمانند بتن استفاده می شودسیستم می تواند به گونه ای طراحی شود که دربرابر نیروهای برشی بسیار بالامقاومت کندتادربرابرآبشستگی وبرش خوردگی محافظت شود.
تست عملکرد هیدرولیک سیستم حفاظت در CSU
برای ارزیابی شرایط آستانه پایداری وتعیین کمیت نیروهای هیدرولیکی و تلفات پر کردن،
سیستم حفاظت کانال GEOWEB تحت یک سری آزمایش‌های عملکرد هیدرولیکی در آزمایشگاه هیدرولیک واقع در مرکز تحقیقات مهندسی(ERC)دردانشگاه ایالتی کلرادو(CSU)قرارگرفت.
برنامه عملکرد هیدرولیک انواع مختلفی ازموادپرکننده و محصولات ژئوسنتتیک
رابرای شبیه سازی سه نوع مختلف گزینه پوشش نتایج برای هر یک از انواع پوشش کانال اصلی دربخش های بعدی مورد بحث قرار می گیرد.
حفاظت از کانال گیاهی:
پس از اتمام آزمایش‌های متعدد، هیچ ناپایداری برای آزمایش‌های کانال پوشش گیاهی مشاهده نشد و سیستم هیچ افت خاک قابل اندازه‌گیری را نشان نداد. عملکرد فوق‌العاده برای تنش‌های برشی تا 15.9 پوند بر فوت مربع (psf) و در سرعت‌های جریان متوسط تا 26.5 فوت در ثانیه (ft/sec) تأیید شد. علاوه بر این، در پایان آزمایش‌ها، یک نمونه خاک استخراج‌شده
نفوذ رویشی ریشه را تا عمق 1.5 اینچ نشان داد، با ریشه‌های بزرگ‌تر در تعامل با سوراخ‌های دیواره سلولی.محققان همچنین به این نتیجه رسیدندکه بارشد آینده،
می توان انتظار داشت که برهمکنش ریشه افزایش یابد و پایداری سیستم را با بالغ شدن پوشش رویشی در طول زمان بهبود بخشد.
پوشش کانال سنگدانه:
با استفاده ازداده‌های جمع‌آوری‌شده از 90 آزمایش، سیستم حفاظتی کانالGEOWEBبا پر کردن کل در عملکرد آن
در مقایسه با ریپ رپ مورد ارزیابی قرارگرفت.نتایج نشان دادکه اندازه سنگ موردنیازبرای پرکردن سنگدانه حداقل30درصد کوچکترزریپ رپ است.
توسط Abtوجانسون(1991)اندازه گیری شده است وحداقل50درصدکوچکترازاندازه های توصیه شده توسط سپاه مهندسین ارتش(1994)است.
توانایی کاهش اندازه سنگ،پتانسیل استفاده ازسیستم حفاظت کانالGEOWEBرابه عنوان
یک جایگزین مهندسی ارزش برای ریپ رپ،به ویژه درمناطقی که سنگ بزرگتربه صورت محلی دردسترس نیست،برجسته میکند.
آزمایشCSU
برای آزمایش‌ها از جمله پرکردن بتن،تأیید شد که از آستانه عملکرد تعیین‌شده تجاوز نکرده است،
حتی برای بالاترین جریان‌هایی که میتوانندبه فلوم آزمایشCSUتحویل داده شوند.
مشخص شد که سیستمی متشکل ازژئوسل‌هایGEOWEB30V3پرشده بابتن3000psi،
توانایی مقاومت دربرابر سرعت جریان پایدار 35.7 فوت بر ثانیه و تنش‌های برشی20.9 psf رانشان می‌دهد.
پایداری در شرایط هیدرولیکی شدید نشان می‌دهد که به طور منطقی می‌توان انتظار داشت
که GEOWEBبا بتن دراکثر کاربردهای مهندسی که تنش‌های برشی معمولاً
بسیار کمتر از حداکثر سطح مشاهده‌شده در شبیه‌سازی‌های آزمایشی هستند، عملکرد خوبی داشته باشد.
یک راه حل قابل تنظیم برای محافظت از کانال
سیستم حفاظت از کانال GEOWEB یک راه حل مقرون به صرفه و پایدار برای ساخت کانال های آب طوفان ارائه می دهد
می تواند برای پاسخگویی به طیف گسترده ای از شرایط هیدرولیکی برای برآورده کردن نیازهای پروژه شما سفارشی شود. سیستم حفاظت از کانال GEOWEB به گزینه‌های پرکننده نفوذپذیر مانند پوشش گیاهی یا سنگدانه اجازه می‌دهد،
مدیریت مؤثر و نفوذ آب طوفان را ارتقا می‌دهد، در حالی که خطر سیل یا پر شدن بتن را کاهش می‌دهد،
به عنوان یک گزینه زره سخت برای محافظت در برابر آبشستگی و رویدادهای جریان شدید.
سیستم GEOWEB با طراحی انعطاف‌پذیر و گزینه‌های پرکننده نفوذپذیر،
راه‌حلی نوآورانه است که می‌تواند به جوامع کمک کند تا زیرساخت‌های شهری انعطاف‌پذیری را ایجاد کنند
که می‌تواند در برابر اثرات بلایای طبیعی، رویدادهای شدید آب و هوایی و الگوهای تغییر آب و هوا مقاومت کند.
بنیاد ژئوسل چیست؟
یک سیستم محصورکننده ولانه زنبوری سه بعدی است که ازژئوسنتتیک ساخته شده است.
به طورقابل توجهی ظرفیت باربری خاک های نرم رابه ویژه در پی و روسازی هابهبود می بخشد.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید ؟در گفتگو ها شرکت کنید!