ژئوتکستایل ها در مهندسی عمران: ویژگی ها و عملکردها

دیوارهای ژئوتکستایل یک زمینه جدید در مهندسی عمران هستند.

رشد سریع آن با پذیرش جهانی و طیف وسیعی از کاربردها مرتبط است.
در این مقاله به دیوارهای ژئوتکستایل، ویژگی‌ها و عملکرد آنها می‌پردازیم.

ژئوتکستایل چیست؟
ژئوتکستایل های مدرن، مواد ایده آلی هستند که نقش مهمی در طراحی و تکنیک های نگهداری روسازی مدرن دارند.
انتظار می رود ژئوتکستایل ها در برابر مواد آلی و معدنی مقاوم باشند که طیف وسیعی از عملکردها مانند پشتیبانی، جداسازی و زهکشی را انجام می دهند.

از جاده ها تا بندرها، سدها تا راه آهن، ساختمان ها تا پل ها، خاکریزها تا پروژه های مهندسی ساحلی،

نصب ژئوتکستایل به طور گسترده در پروژه های مهندسی عمران استفاده می شود.

پیش بینی می شود که ژئوتکستایل ها بالاترین نرخ رشد را در میان سایر حوزه های منسوجات فنی داشته باشند.

ژئوتکستایل ها معمولاً برای بهبود خصوصیات خاک قبل از ساخت خاکریزها، جاده ها، خطوط لوله و سازه های نگهدارنده زمین استفاده می شوند. ژئوتکستایل ها عملکردهای مختلفی دارند که شامل فیلتراسیون، زهکشی، تقویت، بالشتک، ضد آب و جداسازی می شود.

جداسازی ژئوتکستایل

این دلیل اصلی استفاده از ژئوتکستایل در ساخت و ساز است.

هنگامی که یک ژئوتکستایل بین دو خاک مختلف نصب می شود، از اختلاط در هنگام ورود آب به لایه های خاک جلوگیری می کند.
به این ترتیب می توان ویژگی های خاک مورد نیاز را حفظ کرد.

ژئوتکستایل با جداسازی خاک زیربنایی ریز از سنگدانه ها، که در مورد جاده ها است، خواص زهکشی و استحکام مواد پایه را حفظ می کند.

این ژئوتکستایل ها دارای خواص ضخامت و نفوذپذیری ویژه ای هستند تا از آلودگی خاک جلوگیری کنند

جریان آب را بدون به خطر انداختن یکپارچگی سازه فراهم کنند.
برخی از زمینه های کاربردی ژئوتکستایل ها عبارتند از:

بین محل دفن زباله و پایه سنگ
• بین بستر و پایه در جاده های آسفالته و غیر آسفالته
• بین زیرسازی در راه آهن
• بین ژئوممبران و لایه های زهکشی شن و ماسه

ویژگی ها و خواص ژئوتکستایل ها

1. خواص فیزیکی:

• ضخامت
• وزن مخصوص
• وزن
• تراکم
• سفتی، سختی

2. خواص مکانیکی:

سختی
• استحکام کششی
• انعطاف پذیری
• قدرت ترکیدن
• تراوش پذیری
• مقاومت اصطکاکی
• سازگاری
• قدرت پارگی

3. خواص هیدرولیک:
. خواص هیدرولیک:
• نفوذپذیری
• تخلخل
• گذردهی
• کدورت / احتباس خاک
• گذر
• طول فیلتراسیون و غیره

4. خواص تخریب:
• تخریب نوری
• تجزیه شیمیایی
• تجزیه زیستی
• تخریب هیدرولیتیکی
• تخریب مکانیکی
• سایر تخریب ها در اثر حمله موریانه ها، جوندگان و غیره رخ می دهد.

5. خواص استقامتی:
•مقاومت در برابر سایش
• ازدیاد طول
• طول گرفتگی و جریان و غیره.

انواع/طبقه بندی ژئوتکستایل

ژئوتکستایل ها به دو نوع طبقه بندی می شوند که شامل:
الف) بر اساس نوع ساخت
ب) بر اساس زمان استفاده

الف) طبقه بندی ژئوتکستایل ها بر اساس ساخت:

بر اساس ساخت، نصب ژئوتکستایل را می توان به شرح زیر طبقه بندی کرد:
ژئوتکستایل های بافته شده
ژئوتکستایل های بافته شده با درهم آمیختگی دو سری نخ در 90 درجه در فرآیند بافت تولید می شوند.
این ژئوتکستایل ها دارای استحکام بالا و کشیدگی کم در هنگام گسیختگی هستند.
ژئوتکستایل های نبافته

ژئوتکستایل های نبافته از الیاف اصلی یا رشته های پیوسته ساخته می شوند.

آنها ضخیم هستند و با استفاده از تکنیک های پیوند زیر تولید می شوند:

• سوزن زدن
• پیوند حرارتی
• پیوند شیمیایی

ژئوتکستایل های بافتنی

همانطور که از نام آن پیداست، ژئوتکستایل های بافتنی با درهم تنیدگی یک یا چند نخ در فرآیند بافندگی تولید می شوند.
این ژئوتکستایل ها دارای استحکام پایینی هستند اما قابلیت انبساط بالایی دارند.

ژئوتکستایل های چسبانده شده:

این ژئوتکستایل ها به وسیله نخ ها یا الیاف به هم پیوسته یا هر دو، بهم متصل می شوند.
ژئوتکستایل های متصل به دوخت قوی، سنگین وزن هستند و می توانند به سرعت تولید شوند.

ژئوکامپوزیت ها
ژئوکامپوزیت ها از ترکیب دو یا چند ماده ژئوسنتتیک مانند ژئوگرید، ژئوسل، ژئوفوم و غیره ساخته می شوند.

ژئونت ها
ژئونت ها مواد شبکه ای باز هستند که از تقاطع دو مجموعه از رشته های پلیمری درشت موازی و اکسترود شده در یک زاویه حاد ثابت تشکیل می شوند.

آنها برای حمل سیال یا جریان گاز نسبتاً بزرگ استفاده می شوند.

ژئوگریدها
ژئوگریدها مصالحی هستند که ظاهری شبکه ای دارند و در تقویت خاک مورد استفاده قرار می گیرند.

ژئوممبران
ژئوممبران ها، ورق های انعطاف پذیر پیوسته ای هستند که از یک یا چند ماده مصنوعی تولید می شوند.

آنها به دلیل ویژگی‌های نفوذناپذیرشان به عنوان موانع بخار و آستر برای مهار مایع یا گاز استفاده می‌شوند.

ژئوسل ها
ژئوسل ها شبکه های سه بعدی نسبتاً ضخیمی هستند که از نوارهای ورق پلیمری ساخته شده اند.

این نوارها به یکدیگر متصل می شوند تا سلول‌های به‌هم پیوسته ای را تشکیل دهند که با خاک و بتن پر شده اند.

ژئوفوم
دال‌ها یا بلوک‌های ژئوفوم، شبکه ای با چگالی کم از سلول های بسته و پر از گاز هستند که در اثر انبساط پلی استایرن ایجاد می شوند.

GCL ها
GCL ها لایه های ژئوتکستایل زیرین ژئو کامپوزیت هستند که به یک ژئوممبرانی که با یک لایه رسی بنتونیتی پیش ساخته است، متصل شده اند.

ژئوپیپس
این لوله‌های پلیمری سوراخ دار یا دیواره جامد هستند که برای تخلیه گازها یا مایعات استفاده می شوند.

ب) با توجه به زمان استفاده:

نسل 1
این شامل ژئوتکستایل‌هایی است که برای اهداف دیگری مانند گونی صنعتی یا فرش تولید می شوند، اما بعداً برای اهداف ژئوتکنیکی استفاده می شوند.

نسل 2
اینها ژئوتکستایل هایی هستند که برای اهداف ژئوتکنیکی خاصی ساخته شده اند.

متأسفانه نسل دوم ژئوتکستایل ها از فناوری مدرن استفاده نکردند.

نسل 3
این دوره از ژئوتکستایل طراحی و تولید شد تا بتواند کاربرد نهایی خاصی را برآورده کند.

این همان ژئوتکستایلی است که ما در مورد آن صحبت می کنیم.

توابع ژئوتکستایل ها:

دیوارهای ژئوتکستایل بسته به کاربرد برای عملکردهای متعددی استفاده می شوند.
در اینجا به سیزده عملکرد ژئوسنتتیک ها اشاره می کنیم.

• جداسازی
• آب بندی
• تقویت
• فیلتراسیون
• حوضچه ها
• حفاظت
• زه کشی
• کارهای راهداری
• کارهای راه آهن
• ساخت زمین ورزشی
• خطوط لوله
• خاکریزها
• کشاورزی

آیا شما یک مهندس عمران هستید؟

دامنه ژئوتکستایل ها در زمینه مهندسی عمران بسیار گسترده است،

از جمله کاربردهای زیر:
• جاده ها: ژئوتکستایل‌ها به طور گسترده ای در راه سازی استفاده می شوند و با افزودن مقاومت کششی، خاک را تقویت می کنند.
ژئوتکستایل ها می توانند به عنوان یک لایه آبگیری سریع در بستر جاده استفاده شوند.
• راه آهن: از ژئوتکستایل ها برای جداسازی لایه های خاک استفاده می شود، بدون اینکه مانع گردش آب زیرزمینی در جایی که زمین ناپایدار است.
این همچنین مانع از جابجایی مواد لایه به طرفین تحت ضربه ها و ارتعاشات قطارهای عبوری می شود.
• کشاورزی: پارچه های نبافته برای کنترل گل و لای، و برای بهبود مسیرها و مسیرهای مورد استفاده توسط گاو یا ترافیک سبک استفاده می شود.
• زهکشی: ژئوتکستایل ها به عنوان مکانیزم فیلتر برای زهکشی در جاده ها، بزرگراه ها، سدهای خاکی، مخازن، دیوارهای حائل، ترانشه های زهکشی و بسیاری کاربردهای دیگر استفاده می شوند.
• کارهای ساحلی: گوتکستایل ها می توانند به جلوگیری از فرسایش در سواحل رودخانه ها، کانال ها و سایر آب ها کمک کنند.
سایر کاربردهای رایج ژئوتکستایل ها شامل دفن زباله ها، پیاده روها، پارکینگ ها، مناطق سبز، امکانات تفریحی، ترانشه های لوله و کانال های کانال می باشد.
از آنجایی که ژئوتکستایل ها به حفظ شرایط خاک کمک می کنند، اثرات زیست محیطی مثبتی دارند.