اجرای صحیح زیر ساخت جاده ها و جلوگیری از فرسایش خاک ها
اجرای صحیح زیر ساخت جاده ها و جلوگیری از فرسایش خاک ها ، امری مهم و حیاتی در پروژه های عمرانی است . استفاده از ژئوسل نیز با توجه به این اهمیت ، در میان راه سازان و شهر سازان امری متدوال است .
به همین دلیل باید از محصولات باکیفیتی در این زمینه استفاده شود
تا مخارج میلیاردی در این پروژه ها به هدر نرود و با هزینه کم و سرعت بالا بتوان بهترین پروژه ها را به ثمر رساند .
شما می‌توانید با توجه به نوع پروژه خود ،
ژئوسل هایی با کیفیت را با قیمت‌های به صرفه نسبت به نمونه های مختلف موجود در بازار خریداری کنید
و با استفاده از آن ها پروژه های خود را تکمیل کنید و علاوه بر این کمک رسان به محیط زیست نیز باشیم .
در این مقاله با ما همراه باشید تا درباره ژئوسل ها صحبت کنیم وبه طور کامل آن را معرفی کنیم .
مزایا و انواع ژئوسل:
مهندسین ارتش ایالات متحده آمریکا و در سال ۱۹۷۵ میلادی از ژئوسل ها
جهت ساخت جاده های تاکتیکی در خاک های نرم و زمین های سست استفاده می کردند و تاریخچه این محصولات به آن زمان بر میگردد .
مهندسان طی تحقیقات ،
به این نتیجه رسیدند که استفاده و نگهداری از ماسه های درشت دانه و شنی می تواند عملکرد و نتیجه مناسب تری نسبت به سنگ های خرد شده در ساخت و ساز جاده ای دارای خاک نرم داشته باشد همینطور خاصیت جلوگیری از تخریب سریع توسط رطوبت را نیز دارا است و در مدت زمان طولانی تر عملکرد مناسب تر و با دوام تری نسبت به بقیه موارد داشته است.
مهندسین در سال ۱۹۸۱ با بهبود طرح قبلی و استفاده از مواد اولیه جدید مانند ورقه های آلومینیومی شکاف دار و دیگر مصالح مانند لوله های پلاستیکی آزمایش کردند.
امروزه از ژئوسل ها نوارهای ۵۰ تا ۲۰۰ میلی متری ساخته می شود
از جنس پلیمر بوده و دوام و طول عمر بالایی داشته و علاوه بر سبکی در برابر فشار نیز مقاومت بسیار قابل توجهی دارند.
اولین کارخانه تولید کننده این محصول در سیستم غیر نظامی ، کمپانی presto بود .
(نوع HDPE که سبک وزن، نسبتا قوی و با هزینه مناسب است )برای کاربرد هایی همچون نگهداری و کنترل شیب ها و پشتیبانی از بار در ایالات متحده آمریکا و کانادا در اوایل دهه 80 میلادی استفاده می شده است.
ژئوسل و محیط زیست :
همچنین علاوه بر با کیفیت بودن آن دوست دار محیط زیست نیز هست در صورتی که شبکه ها با خاک مناسب پر شوند امکان رشد گیاه وجود دارد .
در صورت استفاده از ژئوسل ها در دیوارها و بام های سبز ،
اگر گیاه درآن بکاریم رشدریشه های گیاه باعث استحکام بیشتر شده عمر سازه را نیزبسیارافزایش میدهند.
همچنین ژئوسل ها در سازه هایی که وزن کمی را تحمل می کنند،
درمحافظت ازکانال وبسترجاده های کم ترددعملکردخوبی ازخودنشان داده اند.
اما استفاده از این مواد تحت بار های سنگین ، مانند زیر ساخت جاده های پر تردد باعث کاهش عمر سازه و تغییرشکل سلول های مورد استفاده می شود .
کاربرد های ژئوسل :
- ۱ . میتواند جایگزین برخی پروژه های ژئوگریدی .
- ۲ . تثبیت شیروانی ها در معادن ، مخازن و … .
- ۳ . انجام پروژه محوطه سازی ( روف گاردن ) .
- ۴ .کاربرد بسیار زیاد در راه آهن به خصوص خط های ریلی .
- ۵ . تحکیم بستر بزرگراه ها ، فرودگاه ها ، بندرگاه ها ، نیروگاه های برق و …
- ۶ . کنترل خط ساحلی و باتلاق ها .
- ۷ . کاربرد های نظامی ژئوسل ( جهت ایجاد خاک ریز و در دیواره های عایق صوتی بسیار کاربرد دارد ) .
- ۸ . سیل بندها .
- ۹ . محل های دفن زباله .
- ۱۰ . کانال ها و مسیل ها .
- ۱۱ . مسیرهای پیاده در جنگل ها .
ژئوسل ها کاربرد و مزایای بسیار گوناگونی دارند
در بیشتر عرصه ها قابل استفاده هستند نکته بسیار مهم در ژدوسل ها سبک بودن و کم وزن بودن آن ها است و با توجه به وزن کمشان طول عمر بسیار بالایی دارند و همچنین در برابر میکرو ارگانیزم ها بسیار مقاوم هستند .
ژئوسل ها علاوه بر سازگار بود نشان با خاک در برابر واکنش های شیمیایی موجود در خاک بسیار مقاوم هستند
دارای مقاومت کششی بالایی با قابلیت زه کشی هستند و این ویژگی کاربردی بودن این محصول را چند برابر میکند .
این محصولات ژئوسنتتیک هستند و ساختاری شبکه‌ای طور دارند از ژئوسل‌ها در صنعت های مختلفی استفاده میشود از جمله :
* ساختمان سازی و عمران
در این دو شغل استفاده‌های فراوانی میشود .
کاربرد پروژه‌های عمرانی و شهرسازی :
- فشرده‌سازی مواد و جلوگیری از حرکات توده‌ای، به دلیل قابلیت انبساط با ایجاد سیستم تخلیه آزاد؛
- حفاظت از سازه‌ها به عنوان پوشش‌های محافظ و محافظت از ساختارهای هیدرولیکی و انواع تجهیزات صنعتی؛
- محافظت و تثبیت سطوح شیب‌دار در مناطق کوهستانی و تثبیت زمین، استحکام بیشتر جاده‌ها و بهبود عمر آنها؛
- استفاده در دیوار حائل، برای حفاظت از بهمن با بتن؛
- قابلیت تحمل بار استاتیکی و دینامیکی در خاک‌های ضعیف در سطح‌های زیرین، برای ایجاد جاده‌های قوی و تثبیت زمین با خاک‌های ماسه‌ای شکل؛
- استفاده در سازه‌های گرانشی نگه‌دارنده زمین چندلایه‌ای، برای جلوگیری از فرسایش خاک به وسیله آب و رواناب‌ها؛
- استفاده به عنوان تثبیت‌کننده برای پروژه‌های ساختمانی و نیازهای مسکونی، مثل تثبیت مسیر عبور و جلوگیری از آب‌گرفتگی پارکینگ‌ها؛
دیوار حائل :
دیوارحائل دیوارهای محکم و مقاومی هستند که به منظور نگه داشتن توده ای ازخاک ومقاومت دربرابرفشارجانبی آن وهمینطور خاک ریزی دردره ها به منظوربهره برداری ازروی سطح ویا کنار آن، طراحی وساخته می‌شوند.
دیوارهای حائل بایستی در برابر فشار جانبی ایجاد شده توسط خاک های پشت آن ودربرخی موارد
مانند فشار آب و نیرو‌های هیدرواستاتیک مقاومت کنند و ضعیف نباشد .
این دیوار‌هاازمصالح مختلف به روش های بسیارگوناگونی ساخته می‌شوند .
انواع دیوارهای حائل به لحاظ عملکرد :
دیوارهای وزنی :
این دیوار ها به منظور مقاومت در مقابل نیرو‌های جانبی خاک ، دارای وزن زیادی هستند .
به منظور ساخت این نوع دیوارها میتوان از مواد مختلفی از جمله بتن ( معمولاً بدون عناصر مسلح کننده مانند میلگرد ) ، آجر ، مصالح بنایی ، بلوک‌های حجیم بتنی ، سنگ و تخته سنگ هم استفاده کرد .
- دیوار حائل سپری : این دیوارها معمولاً در خاک نرم و در مکان هایی که فضا کم و تنگ است مورد استفاده قرار می‌گیرد .
- یکی از انواع این نوع دیوارها شمع ورق ها هستند
- ازمصالحی درهم قفل شده واز جنس بتن مسلح، فولاد و الوارو به شکل ورقه ای ساخته می‌شوند درحین خاک برداری پایداری ایجاد می‌کنند.
- این نوع دیواهاانواع مهار شده ومهار نشده طراحی واجرامی‌گردند.
- دیوار حائل مسلح : این نوع دیوار از اقتصادی ترین و متداول ترین دیوارهای حائل در دنیا می‌باشد .
- درحقیقت خاک مسلح تشکیل شده مصالح مرکب خاک وموادمسلح کننده است .
- این مسلح کننده ها باعث بهبود کیفیت خاک موجود می‌شوند .
- مصالح مسلح کننده معمولاً به شکل نوار ، شبکه ، میله ، الیاف یا ورقه هایی هستند که عملکرد اصلی آن ها افزایش مقاومت کششی و برشی خاک است . .
اجرای ژئوسل در دیوار های حائل بسیار عالی می باشد زیرا :
- ۱. نصب ژئوتکستایل پشت دیوار حائل ( ژئوتکستایل به عنوان فیلتر اسیون از سیستم زه کشی ) محافظت می نماید .
- ۲. قرار دادن لوله زهکش روی ژئوتکستایل پهن شده برسطح(ماسه ای، سنگی،سنگ ریزه ای و…).
- ۳. پهن کردن شبکه ژئوسل درموقعیت تعیین شده خودش .
- ۴. پرکردن و متراکم کردن مواد پرکننده شبکه با تجهیزات و روش های مطابق با مشخصات پروژه .
مزایای ژئوسل‌ها :
- داشتن تنوع در اندازه ، عمق ، طول مقطع و رنگ با توجه به نیاز پروژه ؛
- محافظت از لایه های غیرقابل نفوذ به خاک زیرین ؛
- ماندگاری ساختاری بدون تغییر شکل ؛
- حمل و نقل و نصب آسان و راحت ؛
- مقاومت بالا در برابر تنش های مختلف مثل کشش و پارگی ؛
- سازگاری با محیط زیست ؛
- ارزانی و مقرون به صرفه بودن ؛
- دوام بالا و سبک وزن بودن ؛
- افزایش طول عمر سازه و تثبیت آن ؛
- کمک به تشکیل خاک ریزه در خاک های ضعیف ؛
از دیگر مزایای ساختار شبکه ژئوسل میتوان به این مورد اشاره نمود که باعث میشود
نیروی عمودی واردشده به سطح خاک به صورت جانبی در آن پخش شود خاک نشست و فرسایش نکند!
عملکرد اصلی ژئوسل ایجاد محدودیت های جانبی است.
چون توسط دیوارهای سلولی آن ها محدود می‌شوند میتوانیم به این مورد نیز اشاره های فراوانی کنیم .
تجهیزات مورد نیاز برای اجرای ژئوسل
باید قبل از اجرای هر پروژه ، تجهیزات مورد نیاز آن را تامین کنیم تا کار با سرعت و کیفیت هرچه تمام تر انجام شود .
حالا تجهیزات مورد نیاز برای اجرای ژئوسل ها را به شما معرفی می کنیم تا راحت تر آنها را نصب کنید :
- پرچ‌ها ؛
- پین های J شکل ؛
- ژئو کامپوزیت زه کشی ؛
- ژئو تکستایل ( در صورت نیاز ) ؛
- طناب و ابزار حفاری ؛
- غلتک ؛
- ابزار آلاتی نظیر چکش ، متر ، بیل و … ؛
جنس ژئوسل از چیست ؟
ژئوسل‌ها ، محصولاتی لانه زنبوری هستند که از اتصال نوارهای پلیمری مختلفی به وسیله جوش ، چسب یا دوخت تولید می‌شوند .
جنس ژئوسل میتواند از پلی اتیلن با چگالی بالا ( HDPE ) هم باشد که این نوع ژئوسل ،
در مقابل سیالات ، نفوذناپذیری بالایی هم دارند و برخلاف آنها ، ژئوسل های پلیاستری ، قابلیت انتقال آب را هم خواهند داشت و این مورد در زمینه کشاورزی بسیار کمک کننده خواهد بود .
حال به ویژگی های ژئوسل میپردازیم :
تاکنون متوجه شدیم ژئوسل چیست و اطلاعتی در مورد جنس آن بدست آوردیم،
حالا به بحث آگاهی از ویژگی های ژئوسل انتخابی شما می رسیم که در ادامه برای شما بیان میشود :
محافظت از خاک در میان ژئوسل بدون تغییر شکل در آن :
هرماده پلیمری بعدازگذشت زمان کش آمده خزش میکند
مانندباقی پلیمرهندسه خاک این ژئوسل کشیده شده تغییرمی‌کند
در نتیجه شما باید ژئوسلی را انتخاب کنید که تغییر شکل ندهد و همینطور یک پارچگی ساختارش را حفظ کند .
انواع ژئوسل ها و نحوه انتخاب آن ها :
ژئوسل‌ها در دو نوع سوراخ دار و بدون سوراخ به افراد عرضه می‌شوند.
هر یک از آنها کاربرد های متنوعی دارند در زیر آن ها را باهم بررسی میکنیم :
ژئوسل سوراخ دار :
این نوع ژئوسل :
سوراخ های یکنواختی در دیواره های خود دارد که باعث بهبود توزیع تنش و کاهش تغییر شکل آن می‌شوند که بسیار کمک کننده می باشد .
در ژئوسل سوراخ دار :
شبکه اربافته شدن تعداد زیادی نوار پلیمری ایجاد می‌شوند. استحکام کلی آن نیز به نوار و نحوه جوش آن ها بستگی دارد.
فراموش نکنید که استحکام جوش نوار در این نوع ،
باید برابر یا بیشتر از مقاومت کششی خود نوار باشد تا به اندازه کافی کشسانی انجام شود .
ژئوسل بدون سوراخ :
این نوع ژئوسل نیز دیواره های ضخیم و صافی دارد .
ورق پلیمری باساختار مشبک سه بعدی پیوندپرچ یاجوش اولتراسونیک ساخته میشود .
انتخاب نوع ژئوسل بر اساس انوع پروژه های موجود :
- هندسه همه ژئوسل ها یکسان است و ماده پلیمری استفاده شده در آن است که باعث تعریف عملکرد متفاوت در آن میشود .
- شما می‌توانید با توجه به نوع پروژه خود ، انواع ژئوسل نرم و یا سخت را انتخاب کنید . انتخاب هرکدام از این موارد تفاوت هایی دارد که به آن ها میپردازیم :
- ژئوسل های نرم ازپلی اتیلن هایی باچگالی بالاوانعطاف‌پذیری مطلوب ساخته می‌شوند .
- برای پروژه های با مساحت کم ، بار سبک و کوتاه مدت مناسب تر هستندهمینطوراستفاده ازژئوسل های سخت نیز برای پروژه های بلند مدت بیشتر پیشنهاد میشود چون این نوع ژئوسل ها ، از آلیاژ های نانو پلیمری ( NPA ) ساخته می‌شوند.
- بسیار محکم و ماندگار ، قوی و مقاوم در برابر خزش ها هستند .
- ژئوسل‌های سخت اغلب برای استفاده در جاده ها،
- راه آهن بنادروهمینطور فرودگاه ها درنظر گرفته می‌شوندوبسیار در این صنایع اهیمت دارند .
بررسی مدول مکانیکی دینامیک:
- استحکام کششی در ژئوسل باید مناسب باشد زیرا قدرت تحمل بار عمودی و تبدیل آن ها به نیروی کششی را داشته باشد
- شما باید ژئوسلی را انتخاب کنید که توانایی ذخیره و رها سازی بار دینامیکی را بدون ایجاد تغییر در هندسه‌اش ،
- بتواند کمک رسانی بهتری نیز داشته باشد .
- از کاربرد های ژئوسل در پروژه‌های عمرانی و شهرسازی ، میتوانیم به موارد زیادی اشاره کنیم در ادامه به چند مورد آن میپردازیم :
- فشرده‌سازی مواد و جلوگیری از حرکات توده ای ، به دلیل قابلیت انبساط با ایجاد سیستم تخلیه آزاد ؛
- حفاظت از سازه ها به عنوان پوشش های محافظ و محافظت از ساختار های هیدرولیکی و انواع تجهیزات صنعتی آن ها ؛
- محافظت و تثبیت سطوح شیب‌دار در مناطق کوهستانی و تثبیت زمین ، استحکام بیشتر جاده ها و بهبود عمر آن ها ؛
- استفاده دیوارحائل برای حفاظت ازآمدن بهمن با بتن؛
فرسایش خاک :
بلکه سطح زیادی از خاک در معرض باران و روان اب ها است ولی میتوان از آن ها برای تثبیت خاک از ۱۰۰ تا ۳۳۰ میلی متر استفاده کرد .
از ژئوسل‌ها برای جلوگیری از لغزش خاک ها به پایین شیب ها نیز استفاده میشود و
برای جلوگیری از فرسایش خاک توسط باران و روان اب ها نیز باید از ژئومت یا بیو مات استفاده کنیم .
ژئومت ( geomat ) یکی از اعضای خانواده ژئنستیک که عمدتاً برای کنترل فرسایش در مقابل جریانات آرام آب یا باد و یا هوا زدگی خاک های قابل رویش گیاه بکار می رود .
ژئومت ها یک ماده انعطاف پذیر سبک ، جایگزینی برای سازه های بتنی ، سنگی و … می باشد .
همچنین ساختار متخلخل ژئومت ، امکان استفاده از آن بعنوان یک صفحه دارای آب گذری زیاد در تولید ژئوکمپوزیت های مورد استفاده در زه کشی
( ژئودرین ) را فراهم می آورد .
ژئومتنیز:
معمولاًازدرهم شدن رشته نخ های پلیمری بصورت اتفاقی (بدون ساختار تار و پود) تشکیل می شود.
هرقدرمقداررشته های درهم تنیده بیشتر باشد، geomat قادر به حفظ آب گذری تحت فشار پیرامونی آن بیشتر می شود.
از سویی سعی می شود ضمن حفظ تخلخل در ساختار ژئومت ، ضخامت آن را نیز در حد ۲ تا ۳ سانتی متری نگه داری کرد
همینطور ضخامت بیشتر ژئومت ها به معنی قابلیت نگهداری ضخامت بیشتری از خاک گیاهی روی سطوح شیب دار می باشد و این موضوع بسیار هائز اهیمت است .
از اصلی ترین کاربرد های ژئومت میتوان به این موارد اشاره کرد :
اصلی ترین کاربرد ژئومت در مواردی است که می خواهیم فرسایش سطوح شیب دار خاکی با شیب ملایم را ( حداکثر تندی ۴۵ درجه ) را از طریق سبز کردن ( کاشت و نگه داشتن گیاه ) کنترل نمائیم .
که به راحتی می تواند در تمام سطح و عمق خاک پر شود و جوانه زنی ریشه ، رشد سریع گیاهی دامنه‌ها را تسریع می بخشد و در نتیجه کنترل فرسایش را تضمین میکند .
با انتخاب صحیح مصالح و رعایت تکنیک مونتاژ می توان خسارات فرسایشی را حتی در مناطق صعب العبور و شیب های تند را نیز برطرف کرد.
در چنین مواردی ژئومت ها وظیفه نگهداری از بذر گیاهان مادامی که آنها ریشه نرو یانیده و در ساختار خاک نتنیده اند را دارا است .
این سطوح شیب دار خاکی می توانند بدنه کانال ها و آب روها با جریان آرام را نیز تشکیل بدهند .
همانطور که عنوان شد ژئومت مانند ژئونت می تواند جهت زه کشی و عبور آب در صفحه خود نیز مورد استفاده قرار گیرد .
مزیت های ژئومت عبارتند از :
- از نظر شیمیایی و میکروبیولوژیکی بی اثر است
- جذب صفر آب
- دارای مقاومت کششی و انعطاف پذیری بالا
- هندلینگ و نصب ساده
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید ؟در گفتگو ها شرکت کنید!