ژئوتکستایل

ژئوتکستایل ها بر پایه پلی استرها ((PES/PET و پلی پروپیلن ها (P.P) به دو صورت بافته (Woven)و نبافته (Non woven) وجود دارد .

از عمده وظایف مهم ژئوتکستایل در صنعت ساختمان و مهندسی عمران می توان به موارد زیر اشاره نمود :

زهکشی (Drainage)  محافظت (Protection)کنترل و فرسایش (Erosion contorol) جداسازی (sepration) فیلتراسیون (Filteration ) مقاوم سازی (Reinforcement)

 

ژئوتکستایل  به خاطر ایفای نقش هایی متنوع دارای زمینه های کاربردی فراوانی می باشد که در زیر چند کاربرد عمده آن آماده است :

  • نقش جداسازی در جاده
  • روکش جاده
  • زیر سازی جاده
  • زیر سازی خط آهن
  • سد سازی
  • کنترل فرسایش
  • دیواره های محافظ
  • زهکشی زیر زمینی ، پشت دیوار حائل ،ستون ها و سطوح عمودی
  • کنترل و نگه داری ضایعات
  • سیستم جمع آوری مایعات و گازها
  • حفاظت ژئوممبران
  • ثبات و تحکیم خطوط آهن
  • سیستم های محافظت و زهکشی زیر چمن مصنوعی
  • لاینینگ و ایزولاسیون تونل ها
  • استحصال زمین های باتلاقی
  • مقاوم سازی زمین در برابر زلزله
  • فیلتر در کانال های آبیاری
  • فیلتر در سد های خاکی
  • مقاوم سازی
  • حفاظت سواحل رودخانه و دریا ها
  • مخازن فاضلاب و لند فیل ها در ایزلاسیون تونلها
  • مخازن ذخیره آب و مواد شیمیائی
  • تحکیم بستر خاکریزها و شیبهای مصنوعی
  • احداث باند فرودگاه

 

نقش جداسازی در جاده

عامل عمده شکست جاده تزریق مواد لایه های مجاور به درون پی سنگ ریزه ای و پیامد آن نزول استحکام در لایه سنگ ریزه ای  می باشد وقتی لایه سنگ ریزه ای روی لایه ساب گرید قرار گیرد ، لایه زیرین آلوده به خاک گشته و زیر بار ترافیکی و ارتعاش ،لایه سنگ ریزه ای پی  ( Aggregate )را به درون خاک تزریق می کند و موجب حرکت لایه به طرف بالا می گردد ،در محل های مرطوب ترافیک موجب پمپ خاک های ساب گرید  ضعیف به درون سنگ ریزه ها گردیده و تمامی این شرایط باعث کاهش کلفتی موثر لایه سنگ ریزه ای گشته و در نتیجه لایه حمایتی جاده تخریب می شود و عمر مفید جاده کاهش می یابد .

استفاده از ژئوتکستایل برای بهبود عملکرد بزرگراه ها , جاده های غیر فرشی , محل های پارکینگ , فرودگاه ها و باراندازها به عنوان عنصر جدا کننده پیشنهاد می شود .

 

زیر سازی جاده

ژئوتکستایل دراین کاربرد با توجه به شرایط محل در یک یا چند نقش اصلی به کار می رود درجداسازی بین ساب گرید  و مواد سنگی و دانه ای واقع می گردد در فیلتراسیون ژئوتکستایل آب را چه تحت فشار و چه در حالت جریان ثابت با فیلتراز خود عبور خواهد داد و از عبور خاک نرم به لایه سنگی پی و لایه های زهکش جلوگیری می کند . در نقش مستحکم سازی موجب استحکام مواد نرم ساب گرید می شود .و میزان CBR را تا حد مطلوبی افزایش می دهد و با توزیع فشار منطقه ای و موضعی از فرو رفتن  مواد سنگی و دانه ای به درون ساب گرید  نرم و مرطوب جلوگیری می کند و نیز نقش زهکشی  در جاده را بهبود می بخشد .

 

روکش جاده

منبع اصلی تخریب در فرش (روسازی )جاده تزریق آب نا خواسته  به درون ساختار از طریق ترک موجود در سطوح فرش است هنگام ساخت یا تمدید فرش جاده ها الحاق ژئوتکستایل بین اندود اتصال (Tack coat) و لایه جدید آسفالت یک سد رطوبتی موثری را ایجاد می کند و زیر پی را در مقابل نفوذ آب سطحی حمایت می کند .

 

سد سازی

کاربرد ژئوتکستایل در زمینه سد سازی برای ضد آب سازی و جلوگیری از نشست آب از بدنه سد شده و از تخریب تدریجی آن جلوگیری می نماید .در این کاربرد از ژئوتکستایل سنگین به عنوان لایه محافظ غشاء ژئوممبرین استفاده می شود .همچنین به عنوان زهکشی سطحی دیواره سد و انتقال رطوبت به زهکش های پائین سد عمل می کند.

 

زیر سازی خط آهن

ژئوتکستایل در این کاربرد موجب تثبیت خط آهن می گردد.حفظ هندسی بستر خط آهن و در نقش جداسازی ،بین مواد پی Ballast  و زیر پی Sub ballast و نیز مهار سازی مواد پی و زیر پی در مقابل حرکات جانبی کمک می کند .ژئوتکستایل همچنین مکانیزمی  را برای زهکشی جانبی (حاشیه ها) ایجاد می کند و عملکرد زهکشی را بهبود می بخشد .

 

کنترل فرسایش

ژئوتکستایل در مواردی از جمله زهکشی ،سواحل،سیستم های حفاظتی و اسکله به کار می رود و نیز برای کنترل دائمی فرسایش شبیه زهکشی زیر زمینی می باشد . بدون حضور ژئوتکستایل فیلتری،ضربات موج آب ،مواد subgrade را زیر پوشش سنگی Rip rap یا بتن آرمه فرسایش می دهد .

 

دیواره های محافظ

ژئوتکستایل به طور وسیع جهت استحکام بخشیدن به خاکریزه ها  روی خاک های نرم ،سیل بند و دیواره های نگهدارنده به کار می روند .حقیقتاً یک ژئوتکستایل به کار رفته جهت دیوار نگهدارنده می تواند تقریباً با کمتر از نیمی از هزینه یک دیوار نگهدارنده سنتی ساخته  شود .

 

کنترل نگهداری ضایعات

ژئوتکستایل برای ضایعات شهری و محل دفن زباله ها و ضایعاتی مضرو خطرناک ،تالاب های تصفیه پساب همچنین مخازن نگهداری و کنترل ضایعات و دیگر سیستم های نگهداری سطحی توصیه شده است .این محصول کارایی سیستم را برای دفن زباله ها  و هم برای طرح پاکیزه سازی آب زیر زمین افزایش می دهد .

 

زهکشی زیر زمینی

ژئوتکستایل جایگزین فیلتر های خاکی متداول برای زهکشی تقریباً تمام ساختارها از سیستم های کنترل آب زیرزمینی  فرش جاده ها ،زیر ساخت های ساختمان سدها و دیوارها می باشند.

ژئوتکستایل های نبافته سبک وزن تا وزن متوسط مناسب کاربرد فیلتر زهکش بوده و اجازه می دهند که آب زیر زمینی از هسته های زهکشی بگذرند و در عین حال از بسته شدن و گیر کردن سیستم زهکشی با خاک مجاور جلوگیری می کند .

 

سیستم جمع آوری مایعات و گاز:

ژئوتکستایل های نبافته و بافته شده برای مایعات محلول و سیستم های جمع آوری گاز استفاده می شوند درصورت استفاده از سیستم یکپارچه خاک و ژئوتکستایل می توان وزن  کل خاک اطراف و روی لوله و دیواره های کانال را بر سطح مقطع لوله اعمال نمود و به این ترتیب به وزن کافی جهت مقابله با نیروی شناوری دست یافت.

 

حفاظت ژئوممبرین

ژئوتکستایل ها به طور موثر به عنوان بالشتک محافظتی از لایه های کنترل ضایعات در مقابل سوراخ شدگی و صدمات دیگر حفاظت می کنند .بدون لایه های محافظ ،لبه های تیز مواد زیرین و مواد زائد موجب آسیب دیدگی ممبرین شده و نهایتاً از کیفیت و کارایی لایه ها می کاهد .لایه های نبافته سنگین وزن با وزن حدود 200تا 500 گرمی ژئوممبرین ها را محافظت می کند .

 

مزایای ترکیب ژئوتکستایل و ژئوممبرین ها

  • از الیاف ژئوتکستایل بافته نشده می توان جهت تقویت بعضی از ژئوممبرین های لایه ای مسطح استفاده نمود که به آن لایه آستری scrm گفته می شود .
  • از سوراخ شدن ژئوممبرین در هنگام قرار گرفتن بر روی خاکریزجلوگیری می شود .
  • از آنجا که ژئوتکستایل مانند یک لایه زهکشی ،عمل کرده از افزایش فشار آب حفره ای در زیر
  • امکان پخش تنش در قسمت تحتانی ژئوممبرین فراهم می شود .

 

سیستم های محافظ و زهکشی زیر چمن

از آنجا که چمن مصنوعی معمولاً بر روی آسفالت نصب می گردد چمن به مرور نازک و باعث پارگی بکینگ شده و نخ های تافت چمن از آن جدا می گردد که با برقراری  ژئوتکستایل بین بیکینگ و آسفالت از این امکان جلوگیری می گردد .

 

لاینینگ و ایزولاسیون تونل ها

در سیستم های ایزولاسیون و زهکشی تونل ها  از لایه  ژئوتکستایل به عنوان محافظ و زهکشی ورق ژئوممبران  استفاده می شود.

عموماً باید از ژئوتکستایلی استفاده نمودکه در مقابل مواد شیمیایی مقاوم بوده و به خوبی سیال  را زه کند و از صدمات احتمالی  به لایه پلیمری آب  بند کننده محافظت بعمل آورد یعنی از مقاومت خوبی در برابر فشارهای متمرکز پانچ کننده بر خوردار باشد .

 

استحصال زمین های باتلاقی

استحصال زمین های باتلاقی ،سست و آبگیر جهت بهره برداری و ساخت سازه های مختلف نیاز به تحکیم دارد که ژئوتکستایل بخاطر مقاومت کششی عالی و توزیع بار در سطح وسیع جایگزین مناسبی برای رو ش های سنتی زمان  بروپر خرج می باشد .

 

مقاوم سازی زمین در برابر زلزله

زهکشی های قائم ،ستون یا ترانشه ای از مصالح نفوذپذیر است که برای تخلیه اضافه فشار آب منفذی خاک های ماسه ای و رسی سست اشباع احداث می گردد تا احتمال روانگرایی و خسارت وارده در اثر زلزله کاهش یابد . مدل پیشنهادی زهکش های نیمه پیش ساخته ژئوتکستایلی می باشد که پس از حفاری خاک توسط  ماشین های حفاری لایه های ژئوتکستایل درون برش قرار گرفته و به وسیله خا ک های دانه ای پر می گردد.از مزیت این روش می توان به هزینه پائین،نصب سریع ،بهبود خواص مکانیکی خاک در کوبش و کاهش روانگرایی،پیوستگی مطمئن زهکش ،نفوذپذیری زیاد ،دست خوردگی ناچیز خاک و زهکشی مناسب اشاره نمود .

 

فیلتر در کانال های آبی

این کاربرد شناخته ترین و پر مصرف ترین کاربرد ژئوتکستایل می باشد .در این عمل ژئوتکستایل در تماس با خاکی که قرار است زهکشی شود قرار می گیرد .

ژئوتکستایل ها در واقع جانشین مصالح ماسه ای می شوند و باید بتوانند همان عملکرد و کارایی فیلترهای ماسه ای را داشته باشند . هم فیلتر های ژئوتکستایلی و هم فیلتر های ماسه ای باید بتوانند بدون ایجاد هر گونه فشار هیدرواستاتیک اضافی ،آب یا گاز را از خود غبور دهند .

 

فیلتر در سدهای خاکی

فیلتر یکی از اجزاء مهم سازه های خاکی است که در ارتباط با جریان آب می باشند هنگامی که جریان نشت از  یک خاک با دانه های نسبتاً ریز به مصالح درشت تر  به زهکش وارد می شود ،ممکن است مصالح ریز دانه از جای خود حرکت کرده ،اولاً باعث بروز ناپایداری در کل سازه گردیده و خطر آفرین باشند و ثانیاً فضاهای خالی سیستم زهکش را پر کرده و در برابر حرکت آب ایجاد موانع کنند و در نتیجه باعث افزایش فشار هیدرواستاتیکی در سازه شوند.

 

مزایا :

از جمله مزایای استفاده از ژئوتکستایل تولیدی لایه بافان می توان به ساخت و نصب سریع ، صرفه اقتصادی ،مقاومت شیمیایی ،دوام زیاد،عدم وجود جدایش  بین دانه ها که در فیلتر های دانه ای در حین ساخت به وجود می آیدو کاهش میزان حفاری  اشاره کرد . ضخامت لایه ژئوتکستایل نسبت به لایه مصالح دانه ای خیلی کوچکتر است و این امر از نظر اقتصادی

و اجرائی حائز اهمیت می باشد .قیمت و هزینه ژئوتکستایل عموماً در مقایسه با سایر مواد سیستم های زهکشی کمتر می باشد.