ایستاسازه
En Ar

خانه - آموزش - خاک مسلح یا ژئوسنتتیک چیست؟ (Geosynthetict)

یکی از روش های پایدارسازی گود روش خاک مسلح یا ژئوسنتتیک (Geosynthetict) می باشد. کلمه ژئوسنتتیک از دو قسمت “ژئو” (Geo) و “سنتتیک” (Synthetic) تشکیل گردیده است. از کلمه “ژئو” در جایی استفاده می شود که مربوط به زمین باشد و از “سنتتیک” در جایی استفاده می شود که ماده، مصنوعی و ساخته دست بشر باشد. ژئوسنتتیک یا خاک مسلح به محصولاتی که مشکلات ژئوتکنیکی و خاکی را برطرف می کنند، اطلاق می گردد. چند محصول که به نام خاک مسلح نام برده می شود، عبارتند از:


 ویژگی ژئوسنتتیک - شرکت عمرانی مهندسی ایستا سازه
ویژگی ژئوسنتتیک

انواع خاک مسلح (ژئوسنتتیک)
انواع خاک مسلح (ژئوسنتتیک)

طبیعت پلیمری محصولات نام برده شده باعث دوام زیادی در آنها می شود. خاک مسلح یا ژئوسنتتیک ها در اشکال مختلف و مصارف مختلف ژئوتکنیکی، حمل و نقلی، زیست محیطی و هیدرولیکی در موارد زیر استفاده می گردند:

جاده ها، فرودگاه ها، خطوط راه آهن، سدهای خاکی، دیوارهای حائل، استخرهای ذخیره آب، سدها، کانال ها، کنترل فرسایش، کنترل رسوب، بستر لندفیل ها، پوشش لندفیل ها، معادن، پرورش آبزیان و کشاورزی

هنگامی که از ژئوسنتتیک ها در تماس با خاک، سنگ یا هر مصالح مهندسی دیگر استفاده می شود همواره یک یا چند عملکرد از عملکردهای زیر مورد انتظار می باشد:


  • تسلیح
  • جداکنندگی
  • فیلتراسیون
  • زهکشی
  • آب بندی
  • حفاظت
کاربرد خاک مسلح (ژئوسنتتیک)
کاربرد خاک مسلح (ژئوسنتتیک)

تاریخچه روش خاک مسلح (ژئوسنتتیک)

استفاده از خاک مسلح به هزاران سال پیش یعنی زمان رومیان باستان بر می گردد. آنها در ساخت جاده ها و لبه آنها از این روش استفاده می کردند. این نوع خاک مسلح ابتدایی از ترکیب خاک با فیبرهای طبیعی، پارچه یا گیاهان ساخته می شده است. با پیشرفت صنعت پلیمر، ژئوسنتتیک ها هم پیشرفت کردند تا جایی که در سال 1983 در پاریس انجمن بین‌المللی ژئوسنتتیک (IGS)شکل گرفت.

ابتدایی ترین تلاش ها جهت تقویت خاک، استفاده از شاخ و برگ درختان در باتلاق ها و شنزارها بوده است ولی خاک مسلح به شکل امروزی اولین بار در اواخر دهه ۴۰ و اوایل دهه ۵۰ میلادی در آمریکا استفاده شده است و در دهه ۷۰ در اروپا رواج یافته است. اخیراً در کشورهای آسیایی استفاده از این مصالح رایج شده گردیده است.

در کشور ایران هم پس از گذشت بیش از یک دهه از فعالیت گسترده جمع زیادی از مهندسین در قالب شرکت های پیمانکاری، مهندسین مشاور، شرکت های تجاری و شخصیت های حقیقی؛ جهت توسعه مهندسی ژئوسنتتیک در ایران و در راستای اقداماتی که پیش از این برای راه اندازی تشکیلاتی عمومی (مردم نهاد و بدون وابستگی تجاری) صورت گرفته بود، انجمن مهندسی ژئوسنتتیک ایران (www.iranigs.com) در قالب کنونی، از پاییز سال ۱۳۸۶ پایه‌گذاری شد.

انواع خاک مسلح یا ژئوسنتتیک

ژئوسنتتیک ها به چند گروه کلی تقسیم می گردند:

1) ژئوتکستایل ها: منسوجاتی نفوذپذیر هستند که در هنگام استفاده همراه با خاک، توانایی جداسازی، فیلتر کردن، تقویت، حفاظت یا تخلیه را دارند. ژئوتکستایل­ها در زمینه های مختلفی استفاده می گردند:

ژئوسنتتیک - شرکت عمرانی ایستا سازه
ژئوسنتتیک
  • زهکشی (Drainage)
  • محافظت (Protection)
  • کنترل فرسایش (Erosion control)
  • جداسازی (separation)
  • فیلتراسیون (Filtration)
  • مقاوم‌سازی (Reinforcement)

به عنوان نمونه کاربردهای ژئوتکستایل عبارتند از: مسلح‌سازی، جداسازی، زهکشی مناسب، اضافه نمودن قدرت باربری آسفالت و خاک، افزایش عمر مفید آسفالت، حفاظت سازه ای از سواحل و بنادر، نشست همگون در سازه های دریایی نظیر موج شکن ها، حفاظت زمین‌های در حال فرسایش، حفاظت از لایه بالاست در راه آهن، افزایش قدرت باربری بستر راه و راه آهن، حفاظت از لایه های ژئوممبرین

2) ژئوگریدها: جهت مسلح‌سازی و پایدارسازی خاک استفاده می گردد. ژئوگرید صفحه ای مشبک است که در مقایسه با ژئوتکستایل خاصیت قفل شدگی بیشتری دارد یعنی با ذرات خاک درگیر شده و مقاومت طولی و عرضی بالایی به بستر خود می دهد. این محصول بیشتر در دیوار های حائل و راهسازی کاربرد دارد و از موادی مانند پلی اتیلن، پلی استر، فایبر گلاس و با پو شش های مختلف تولید می گردد.

ژئوگرید
ژئوگرید

3) ژئوممبران ها: ژئوممبران ورقی از جنس پلی اتیلن، پی وی سی و … است که نسبت به انواع سیالات (برای مثال آب، مواد شیمیایی و نفتی) نفوذناپذیر است. ژئوممبران جهت آب‌بند کردن، ساخت دریاچه های مصنوعی، استخرهای پرورش ماهی و استخرهای صنعتی، لاگون‌های فاضلاب و لوله های انتقال آب و فاضلاب کاربرد دارد. ژئوممبرین یا ژئوممبران می تواند به تنهایی یا با انواع پوشش ها، چون صفحات بتنی یا سنگ ریزه نصب شود. از جمله کاربردهای این محصول:


  • بهبود کیفیت سدهای قدیمی
  • ایزولاسیون
  • جلوگیری از نشت در کف مخازن 

می باشد.


عمر ژئوممبرین های بدون پوشش به دلیل اینکه در معرض اشعه ماوراء بنفش قرار می گیرند اندکی کمتر از ژئوممبرین های پوشش دار می باشد ولی در مقابل، تعمیر آن ها از نوع پوشش دار آسان تر است. از طرفی ژئوممبرین های پوشش دار بیشتر در معرض خطر سوراخ شدگی قرار دارند. معمولاً در زیر و روی ژئوممبرین، ژئوتکستایل قرار می دهند تا آن را در مقابل سوراخ شدگی محافظت کند. همچنین باعث تقویت قدرت تحمل بار سازه و ژئوممبرین می شود. در این حالت، ژئوتکستایل همچون ضربه‌گیری عمل می کند که از تمرکز فشارهای وارده بر لایه ژئوممبرین می کاهد.

ژئوممبران - ایستاسازه
ژئوممبران

4) ژئونت‌ها:


ژئونت ها جهت جلوگیری از فرسایش شیب ها و زهکشی مناسب می باشند. وجود فاصله در بین رشته های این نوع از ژئوسنتتیک شرایط بسیار مناسبی را برای استفاده در عملیات زهکشی به وجود آورده است. بدین صورت که ژئونت ها با اندازه حفره های متفاوت موجود می باشند و با توجه به اندازه ذرات خاک به صورتی انتخاب می شوند که بدون جابجایی ذرات خاک، امکان زهکشی را به وجود آورند. از این رو، عملکرد عمده ژئونت زهکشی است. اما با توجه به قیمت پائین‌تر ژئوتکستایل برای عمل زهکشی، ژئوتکستایل ها کاربرد بیشتری نسبت به ژئونت ها دارند.

ژئونت - شرکت مهندسی ایستاسازه
ژئونت

ژئونت جهت جلوگیری از فرسایش شیب ها و زهکشی
ژئونت جهت جلوگیری از فرسایش شیب ها و زهکشی

5) ژئوکامپوزیت‌ها: ترکیبی از ورقه های مختلف ژئوسنتیک مانند:


  • ژئوتکستایل- ژئونت
  • ژئوتکستایل- ژئوگرید
  • ژئوتکستایل- ژئوسل

ساخته شده و در بسیاری از موارد به عنوان فیلتر زهکش مورد استفاده قرا می گیرند. انواع معروف آن معمولاً جهت زهکشی زمین های ورزشی و دیوارهای حائل و سقف تونل ها استفاده می گردد.

ژئوکامپوزیت‌
ژئوکامپوزیت‌

6) جی سی ال: جی سی ال یا ژئوسنتتیک کلی لاینر طبق تعریف ژئوکامپوزیت، در واقع نوعی ژئوکامپوزیت است اما به دلیل کاربرد گسترده و عملکرد مشابه ژئوممبران به صورت جداگانه نیز در نظر گرفته می شود و متشکل از ورقه های ژئوسنتیک با میان لایه های رسی (بنتونیتی) بوده و برای جلوگیری از نشت آب و آب بندی مورد استفاده قرار می گیرند. نوع متداول آن متشکل از یک لایه بنتونیت در میان دو ورقه ژئوتکستایل یا در میان یک لایه ژئوتکستایل و ژئوممبران می باشد، مزیت ویژه جی سی ال، خاصیت خود ترمیمی و همجوشی است.

جی سی ال
جی سی ال

7) ژئوسل: ژئوسل ها جهت پایدارسازی شیب ها مورد استفاده قرار می گیرند. ژئوسل از جنس اتیلین سنگین می باشد و دارای ساختاری مانند لانه زنبور می باشد. عمده ترین کاربرد ژئوسل:


  • رفع مشکلات نگهداری از خاک
  • پایداری خاک
  • کنترل کردن فرسایش خاک

می باشد.


8) ژئوفوم ها: ژئوفوم ها از مواد پلیمری یا از ترکیب مواد معدنی تولید می شوند. به علت قابلیت تحمل فشار، ضربه گیر لرزه ای، کاهش تأثیر فشار تورمی ایجاد شده در اثر خاک های منبسط شونده، کاهش وزن توده خاکریز در امر سبک سازی، پایدارسازی شیب ها، محافظت از لوله های مدفون و سازه های زیرزمینی و …. به نفع چشمگیری در پروژه های مختلف عمرانی مورد استفاده قرار می گیرند.

ژئوفوم - شرکت عمرانی ایستا سازه
ژئوفوم

مبانی طراحی ژئوسنتتیک


طراحی دیوارهای خاک مسلح ژئوسنتتیکی به صورت مرسوم و با استفاده از تحلیل‌های ساده شده و کلاسیک یا روش های تجربی صورت می گیرد.


روش اجرای خاک مسلح


خاكريزی در ساز‌ه های خاك مسلح به صورت لايه لايه اجرا شده و مشابه خاكريزهای معمول متراكم می شود. اعضای مسلح كننده در فاصله بين اين لايه ها قرار می گيرند.


مزایای ژئوسنتتیک


کمتر حوضه ای از مهندسی عمران را می توان نام برد که در طول بازه زمانی کوتاهی شاهد چنین رشد و تحولی بوده باشد. دلایل فراوانی برای این رشد عظیم وجود دارد که از جمله آن ها می توان به موارد زیر اشاره نمود:


  • اشغال فضای کمتر
  • کنترل کیفیت مصالح در کارخانه
  • قیمت مناسب
  • سرعت بالای اجرا
  • سهولت اجرا
  • فراوانی مصالح
  • کاهش استفاده از منابع طبیعی
  • عدم زنگ زدگی
  • مقاومت بالا در برابر تجزیة بیولوژیک و تجزیة شیمیایی
  • پایایی دراز مدت پس از مدفون شدن در داخل خاک
  • انعطاف پذیری بالا
  • حجم بسیار کم
  • سبکی
  • راحتی حمل و نقل و انبار نمودن
  • ایجاد ظاهر زیبا برای سازه
مزایای خاک مسلح (ژئوسنتتیک)
مزایای خاک مسلح (ژئوسنتتیک)

در زمینه پایدارسازی گود بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه طراحی و مشاوره ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه مطالعات ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید :

در زمینه بهسازی خاک بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه تخریب و خاکبرداری بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه ابنیه و ساختمان بیشتر مطالعه کنید : 

مطالب مرتبط :

سایر مقاله ها

کنترل طراحی و پایش مجرابند انتهای چاه اجرا شده به روش تزریق پرفشار (جت گروتینگ)

در مقاله زیر در خصوص مطالعه موردی کنترل طراحی و [...]


بیشتر بخوانید

مطالعه تجربی برای افزایش دقت پیش‌بینی قطر ستون جت گروتینگ و کارایی در ماسه

برای انجام آزمایشات میدانی پیرامون مطالعه تجربی برای افزایش دقت [...]


بیشتر بخوانید

تغییر شکل های مشاهده شده و محاسبه شده در روش تاپ دان

روش بالا – پایین (Top-Down) یکی از روش های نوین [...]


بیشتر بخوانید

روش های مختلف اندازه گیری و گزارش مقیاس بزرگی زلزله

به طور کلی دو راه اصلی برای اندازه گیری مقیاس [...]


بیشتر بخوانید
follow our social’s