مواد ژئوسنتتیک

مواد ژئوسنتتیک به طور گسترده در بسیاری از زمینه های مهندسی عمران، به ویژه مهندسی ژئوتکنیک استفاده می شود.

فیبر مصنوعی که ماده اولیه ژئوتکستایل است از پی وی سی (پلی وینیل کلراید) در

از ابتدای دهه 1900 و از اواسط دهه 1960، پارچه های نبافته به عنوان تولید تولید می شدند.

اولین شناخته شده

کاربرد مواد ژئوسنتتیک پارچه های بافته شده مصنوعی (ژئوتکستایل)بود که در فلوریدا ایالات متحده آمریکا برای کنترل

فرسایش سواحل در سال 1958 و مشاهده می شود که این کاربرد مواد ژئوتکستایل همچنان به وظیفه خود ادامه می دهد.

ژئوسنتتیک در تثبیت شیب

به عنوان تقویت کننده کششی و فیلتر برای تثبیت شیب ها یا خاکریزها استفاده شد.

معمولاً در لایه های افقی در داخل شیب قرار می گیرد. همراه با برش شیب در سطوح لغزشی احتمالی در خاک قرار می گیرد. ژئوتکستایل فشار آب منفذی در شیب ها را در طول فصل باران کاهش می دهد و در نتیجه مقاومت برشی را افزایش می دهد.

آخرین اما نه کم اهمیت، ژئوتکستایل خاک را در امتداد مناطق یا سطوح لغزشی بالقوه تقویت می کند. همه اینها باعث افزایش پایداری شیب می شود.

انتخاب ژئوتکستایل

علاوه بر این، ژئوتکستایل موادی دو بعدی و انعطاف پذیر است و برای سازه های ژئوتکنیکی که در معرض حرکات مختلف قرار می گیرند، مناسب است. ژئوتکستایل ها یا به عنوان رابط بین لایه ها یا به عنوان پوشش یا محافظ در سطح ساختارهای ژئوتکنیکی توده ای مفید هستند.

علاوه بر عواملی که در بالا ذکر شد، ژئوتکستایل‌ها به این دلیل موفق بوده‌اند که تولیدکنندگان به شدت آنها را توسعه داده و به بازار عرضه کرده‌اند، و به این دلیل که پیمانکاران، طراحان و مالکان استفاده از آنها را انتخاب کرده‌اند.

دلایل منتسب به انتخاب کاربرد ژئوتکستایل در مهندسی ژئوتکنیک توسط پیمانکاران، طراحان و مالکان.

ژئوسنتتیک در محل های دفن زباله

لایه زهکشی پوشاننده ژئوممبران یک زهکش ورق ژئوکامپوزیت (ژئوتکستایل کامپوزیت/ژئونت) است.

علاوه بر این، سیستم پوشش خاک شامل تقویت‌کننده‌های ژئوگرید، ژئوتکستایل یا ژئوسل در زیر سیستم مانع نفوذ است.

همچنین، سیستم پوششی می‌تواند شامل یک ژئوگرید یا تقویت‌کننده ژئوتکستایل در بالای سد نفوذ برای ایجاد پایداری خاک پوشش رویشی باشد.

تقویت فیبر همچنین ممکن است برای تثبیت بخش شیب دار خاک پوشش رویشی استفاده شود.

محل های دفن زباله

ژئوسنتتیک های مورد استفاده در محل های دفن زباله مزایای فنی و اقتصادی را نسبت به آسترهای رسی سنتی ارائه می دهند. در صورت طراحی و/یا ساخت نادرست ممکن است مشکلات پایداری ایجاد کند و حتی منجر به شکست محل دفن زباله به دلیل رابط کم یا مقاومت برشی داخلی آن شود. رایج‌ترین مکانیسم شکست در محل‌های دفن زباله با پوشش ژئوسنتتیک، خرابی انتقالی است که شامل ضایعات و لایه پایین (شکست در عمق) یا فقط سیستم پوشش نهایی (شکست سطحی) است. مقاومت برشی ژئوسنتتیک-ژئوسنتتیک و ژئوسنتتیک-خاک دارای طیف وسیعی از تغییرات است.

ژئوسنتتیک در مدیریت آب

ژئوسنتتیک ها همچنین برای پوشش استخرهای نگهداری میگو و ماهی در مزارع بزرگ آبزی پروری استفاده می شود. حوضچه های آستردار دارای مزایای زیادی نسبت به حوضچه های خاکی یا خاک رس معمولی از جمله کاهش نفوذپذیری و سهولت در تمیز کردن و برداشت هستند. غشاهای با نفوذپذیری کم باعث می شوند که آب بیشتری در حوضچه ها بماند.

طیف گسترده ای از کاربردها وجود دارد که در آنها ژئوسنتتیک ها با موفقیت برای بهبود فرآیند ذخیره سازی و تصفیه آب و فاضلاب استفاده می شوند. کاربردها شامل حوضچه های تزئینی، ذخیره آب آشامیدنی و تالاب های تصفیه فاضلاب است.نفوذپذیری کمتری دارند و معمولاً نسبت به لاینرهای جایگزین هزینه کمتری دارند و نصب آن آسان تر است.

ژئوسنتتیک درکنترل فرسایش و رسوب

جایگزین مواد سنتی مانند خاک و سنگ در انجام عملکردهای مهندسی مهم می شوند و بنابراین می توان از طریق روش “طراحی به کارکرد” همانطور که توسط Koerner (2012) تجویز شد، انتخاب شود. در حالی که کاربردهای سنتی ژئوسنتتیک ها عملکردهای رایج تری در داخل زمین مانند جداسازی و فیلتراسیون را انجام می دهند، ژئوسنتتیک های مورد استفاده در کنترل فرسایش و رسوب در سطح خاک استفاده می شوند. به این ترتیب، آنها توابع منحصر به فرد زیر را طبق ASTM D5819 معرفی می کنند:

سیستم های کنترل فرسایش

سیستم‌های موقتی تجزیه‌پذیر شامل مالچ‌های شل معمولی، و همچنین، ژئوفیبرهای مالچ هیدرولیک (HMG)، توری کنترل فرسایش (ECN)، مش‌های بافت باز (ECM)، پتوهای کنترل فرسایش (ECB) و سیستم‌های چرخشی فیبر (FRS) هستند.

سیستم‌های بلندمدت شامل چمن‌زار معمولی و ریپاپ و همچنین تشک‌های تقویت‌کننده چمن (TRM)، روکش‌های پارچه‌ای (FFR)، سیستم‌های محصور ژئوسلولار (GCS)، گابیون‌ها (G) و بلوک‌های بتنی مفصلی (ACB) هستند.

از دیگر سیستم های ژئوسنتتیکی می توان به FFR و GCS اشاره کرد.