تعریف ژئوگرید

ژئوگرید یک ماده ژئوسنتتیک است که برای تقویت خاک و مواد مشابه استفاده می‌شود. ژئوگریدها معمولاً برای تقویت دیوارهای حائل و همچنین زیرپایه‌ها یا خاک‌های زیرین زیر جاده‌ها یا سازه‌ها استفاده می شوند. خاک ها تحت کشش از هم جدا می‌شوند. در مقایسه با خاک، ژئوگریدها از نظر کشش قوی هستند. این واقعیت به آن‌ها اجازه می‌دهد تا نیروها را به منطقه بزرگتری از خاک منتقل کنند. ژئوتکستایل‌ها برای اهداف جداسازی، فیلتراسیون و زهکشی تولید می‌شوند، در حالی که ژئوگریدها به طور خاص به عنوان یک ماده تقویت کننده تولید می‌شوند.

جنس ژئوگرید

ژئوگریدها معمولاً از مواد پلیمری تهیه می‌شوند، مانند پلی استر، پلی‌اتیلن یا پلی‌پروپیلن. آن‌ها می‌توانند به صورت الیاف بافته باشند، یا با حرارت لحیم شده از تکه‌های مواد ساخته شوند و با سوراخ‌های منظمی در ورق‌های مواد تولید شوند و سپس به صورت شبکه دربیایند. این محصولات انعطاف‌پذیر، بسیار مقاوم و دارای استحکام طراحی بلندمدت هستند. تقویت ژئوگرید به منظور استفاده همزمان با بلوک دیوار نگهدارنده و خاک برای استحکام بخشیدن به جرم و پشت دیوار طراحی شده است.

ژئوگریدها شبکه‌های مصنوعی انعطاف‌پذیری هستند که به طور خاص برای استحکام سازی شیب و نگهداری خاک تولید می‌شوند. شبکه‌ها در انواع مواد، اندازه‌ها و استحکام‌ها موجود است. آن‌ها می‌توانند از پلاستیک‌های با استحکام کششی بالا یا نخ‌های پلی‌استر بافته شده تهیه شوند و معمولاً در کارخانه به صورت رول بسته بندی می‌شوند. این شبکه‌ها بر اساس استحکام طراحی مجاز بلندمدت (LTADS) با ارزش‌هایی در بازه ۵۰۰ تا ۳۰۰۰ پوند در هر فوت خطی (۷٫۳ نیوتن در هر متر خطی تا ۴۳.۸ نیوتن در هر متر خطی) ارزیابی می‌شوند.

کار با ژئوگرید:

ژئوگرید معمولاً به صورت رول‌های بزرگ، باعرض 13 فوت (4 متر) و طول تا 250 فوت (76 متر) عرضه می‌شود. این “شبکه‌ها” همچنین با انواع وزن‌ها و استحکام‌ها موجود هستند. دیوارهای بلند به خصوص در بخش‌های پایینی دیوار نیاز به گریدهایی با استحکام بیشتر دارند. بیشتر گریدها در جهت رول یا جهت ماشین قوی‌تر هستند. طرح‌های گرید تقویت شده نیازمند قرار دادن همه گریدها با جهت ماشین از روی صورت دیوار به سمت پشت منطقه حفاری هستند.

مراحل نصب ژئوگریدها

• حفاری ناحیه خاک تقویت شده:

خاک‌های موجود در ناحیه خاکی تقویت شده را تا حداکثر طول طراحی ژئوگرید بردارید. برای قرار دادن هر لایه ژئوگرید در پشت واحدهای دیوار، باید یک شرایط خاکی کاملا مسطح فراهم شود.

• برش ژئوگرید

قطعاتی را از رول ژئوگرید به طول مشخص شده ببرید. جهت رول ژئوگرید از دیوار به سمت ساختمان است. در بیشتر موارد، جهت صحیح برگشت ژئوگرید عمود بر صورت دیوار است.

• نصب ژئوگرید

ژئوگرید را بر روی پین‌های فایبرگلاس قرار دهید تا اتصال مکانیکی مثبتی بین واحد ژئوگرید ایجاد شود.

• ثابت کردن ژئوگرید

ژئوگرید پین شده را محکم کنید تا چینه‌های رها شده حذف شود. قبل و در طول پر کردن و فشار دادن خاک به سمت عقب، لبه ژئوگرید را با شاخه بسته یا ثابت کنید. در صورت تمایل، پایه‌ها را پس از قرار دادن خاک بردارید. برای پوشش پیوسته در هر لایه، قسمت‌های دیگری از ژئوگرید را که به یکدیگر متصل می‌شوند، قرار دهید.

• ایمن سازی ژئوگرید

برای از بین بردن چین‌های شل، ژئوگرید سنجاق شده را محکم بکشید. لبه پشتی ژئوگرید را قبل و در حین پرکردن و فشرده سازی محکم کنید. در صورت تمایل، پس از پر کردن، پایه‌ها را بردارید. برای پوشش مداوم در هر لایه، بخش‌های اضافی ژئوگرید را در کنار یکدیگر قرار دهید.

ساختار ژئوگرید

1. ژئوگریدهای یک طرفه

ژئوگرید یک جهته توسط پلیمرهای ماکرومولکول اکسترود شده و با کشش طولی تشکیل می شود. این نوع شبکه جغرافیایی یکپارچگی با ساختارهای شبکه بیضی شکل یکنواخت شده است. استحکام کششی بالایی دارد. با این نوع ساختار، شبکه ژئو یک سیستم اینترلاک ایده آل برای خاک فراهم می‌کند. دارای استحکام و استقامت یک طرفه بالا و محدودیت جانبی بالایی برای مخلوط خاک و سنگ است. تمام شاخص های دارایی آن نسبت به ژئو گرید بدون کشش برتری دارند. این ماده در حال حاضر یک ماده تقویت شده ایده آل است، مانند سازه‌های خاکی تقویت شده در دیوار، شیب تند تقویت شده، تکیه گاه و بزرگراه پل، راه آهن و فرودگاه.

2. ژئوگریدهای دو محوری (BX)

مواد ژئوگرید دو محوره مشابه مواد ژئوگرید یک طرفه است. خاصیت شیمیایی آن نیز فعال نیست. توسط پلیمرهای ماکرومولکول اکسترود می‌شود و توسط کشش‌های طولی و افقی تشکیل می‌شود. این نوع ماده دارای استحکام کششی بالایی در هر دو جهت طولی و افقی است. این نوع سازه سیستم اینترلاکی را برای خاک فراهم می‌کند و برای اصلاح بستر جاده با بار دائمی مساحت وسیع مانند عملیات پی خاک نرم و سازههای خاکی تقویت شده مناسب است.

3. ژئوگرید سه محوری
Triaxial یک محصول جدید و انقلابی geogrid است. ساختار مثلثی ژئوگرید سه محوری، همراه با افزایش ضخامت دنده و راندمان اتصال، تا حد زیادی به هم پیوستگی و محصور شدن سنگدانه‌ها را بهبود می‌بخشد – که منجر به عملکرد ساختاری بهینه لایه پایدار شده مکانیکی می‌شود. تحقیقات نشان می‌دهد که ژئوگرید سه محوری می‌تواند نیازهای پایه/زیرپایه کل را بین 25 تا 50 درصد کاهش دهد.

انواع ژئوگرید

• ژئوگرید فایبرگلاس:

ژئوگرید فایبرگلاس یک ماده عالی جدید است که برای تقویت سطح جاده و پایه استفاده می‌شود، که توسط رشته فایبر گلاس ساخته شده و با محلول ویژه پوشانده شده است. استحکام طولی و افقی بالا، نرخ ازدیاد طول کم، مقاومت ضد قلیایی و پیری، به طور گسترده در سطح جاده آسفالت، سطح جاده بتنی و پایه جاده تقویت کننده استفاده می‌شود.

• PET ژئوگرید:

ژئوگرید PET ژئوگرید تریلن یک ماده جدید برای تقویت پایه جاده است که توسط رشته تریلن ساخته شده و با محلول ویژه پوشانده شده است. استحکام طولی و افقی بال، نرخ کشیدگی کم، مقاومت ضد قلیایی و پیری.

• ژئوگرید فایبرگلاس بافته:

این نوع ژئوگرید توسط رشته فایبر گلاس با مدول کششی بالا به عنوان ماده خام پوشیده شده با چسب بافته می‌شود.

ویژگی‌ها:

• استحکام کششی بالا در جهت تار و پود
• میزان کشش کم
• سازگاری عالی با محدوده دمایی
• دارای مقاومت عالی در برابر اشعه ماوراء بنفش، قلیایی و اکسیداتیو است که منجر به پیری استثنایی می‌شود
• برای از بین بردن مشکل ترک‌خوردگی روسازی در بزرگراه‌ها، جاده‌ها و باند فرودگاه‌ها و نیاز به کاهش هزینه‌ها برای نگهداری و تعمیر زیرساخت‌ها.

منبع: textileblog.com ,Anam Saleem, 2021,Geogrid: Types, Structures, Installation and Application.