ژئوسنتتیک ها و کاربرد در پروژه های عمرانی

صفحه 1:


صفحه 2:
ژئوسنتتیک ها و کاربرد در پروژه های عمرانی 

صفحه 3:
‎DBS ASTM wens‏ ژئوسنتتیک را به صورت زیر تعریف نموده است: ‏فرآورده ای صفحه ای ساخته شده از مصالح پلیمری که همراه با خاک. سنگ یا هر مصالحی که در ارتباط با مهندسی ژئوتکنیک است که به عنوان جزئی اساسی در پرویه ها و سازه های ساخت انسان به کار گرفته می شود. ‏به طور کلی ژئوسنتتیک عنولنی فراگیر برای توصیف صفحات نازک و انعطاف پذیری است که در داخل توده خاک یا درارتباط با مصالح خاکی با اهداف مختلفی مانند مسلح سازی. جداسازی.علیق بندی رطوبتی, مهار فرسایش. ایفای نقش صافی؛ (فیلتر)؛ زهکشی و غیره مورد استفاده قزازمن اگیرند 

صفحه 4:
مواد تشکیل دهنده ژئوسنتتیک ها تقریبً تمام مصالحی که ژئوسنتتیک ها توسط ّن ها تولید می ز مصالحی با وزن مولکولی بسیار بالا هستند که اهمیت بسیار زیاد و نقش مهمی در صنایع و جوامع امروزی پیدا نموده اند. پلیمرهلیی که از آن ها برای تولید ژئوسنتتیک ها استفاده می شود. به طور کلی از نوع ترموپلاستیک ها می باشند پلیمر هایی که معمولاً در تولید ژئوسنتتیک ها به کار گرفته می شوند. Types of Polymer ‏علاست اختصاری‎ Polypropylene PP Polyester (Polyethylene Terephthalate) Per Polyethylene Low density polyethylene ‏۶ص‎ Very Low density polyethylene VLDPE r Low density polyethylene ‏۶ص‎ Medium density pelyethylene MoPE High density polyethylene HOPE Chlorinated polyethylene CPE Chlorosulfonated polyethylene Polyvinyl chloride pvc Polyamide Polystyrer 

صفحه 5:
بخجه استفاده ژئوسنتتیک ها #جهت ساخت عبادتگاه هلیی چون« برج بلبل » در هزاره اول پیش از میلاد و ساخت اماکن مسکونی «در فلات ایران » در حدود پنج هزار سال پیش از میلاد از خاک مسلح شده با قطعاتی از نی استفاده می نمودند . روش های مدرن تسلیح خاک برای ساخت دیوار نگهدارنده توسط مهندس و معمار فرانسوی. هنری ویدلل در اولیل ۱۹۶۰ ارلئهگردید. تحقیقات وی منجر به ابداع و ایجاد خاک مسلح گردید. سیستمی که در ن از نوار فولادی به عنوان تسلیح مورد استفاده قرار می گرفت. اولین دیواری که در ایالات متحده از این تکنولوژی استفاده شد. سال ۱۹۷۲ در بزرگراه ۳۹ ایللت کالیفرنیا در شمال شرق لس آنجلس بوده است. در ۲۵ سال اخيرء بیش از ۲۳۰۰۰ سازه ی خاکی مسلح که نشان دهنده ی بیش از ۷۰ ملیون متر مربع (۷۵۰ فوت مربع) رو ساخت دیور می باشد در ۳۷ کشور تکمیل شده است. بیش از ۸۰۰۰ دیوار از سال ۱۹۷۲ در ایالات متحده ساخته شده است. مرتفع ترین دیوار ساخته شده در ایالات متحده در حدود ۰ متر ‎٩۸(‏ فوت) می باشد. 

صفحه 6:
شليد اولين سوابق اجراى ديوار خاك مسلح (ثوسنتتيكى رابه توان به يروقه هاى ديوارحايل ] بلوار کاوه در منطقه یک شهرداری تهران و بوستان گفتگو در دهه ۷۰ شمسی نسبت داد. رشد مصرف ژئوتکستایل در دنیا طی سال های ۱۹۷۵ الی ۲۰۰۰ 979 1973 1980 19H 1990 1995 ‏ود حدم‎ Yee 

صفحه 7:
مزابای استفاده از ژئوسنتتیک ها 

صفحه 8:
تقسیم بندی ژئو سنتتیک ها به طور عمده |-ژئو تکستایل ها ‎Geotextile‏ ‏۲- ژئوگریدها ‎Geogrid‏ ‏۴-رنو ممبرین ‎Geomembrane‏ ‏۴- وس ها ‎Geocell‏ ‏۵- زو مت ها ‎Geomat‏ ‏۶-زئو کامپوزیت ها ‎Geocomposite‏ ‏۷-زونت ها ‎Geonet‏ ۸-و.. (زنو اسییس زئوبایپ و ژئومش و.--) 

صفحه 9:
تقسیم بندی ژئوسنتتیک ها از نظر کاربره لا ”ب ل رس ي ‏ ممجااللسم لسع ۱- جدا سازی مصالح از یکدیگر ‎Separation‏ ‏تسليح وتقويتخاك2 ‎Reinforcement‏ ‏عملفسيلتيلسيوزبه منظور جلوكيرواز فرسليشلديه هاوخاى- 3 5118030109 لیجاد زهکشو زهکشیلایه ها - 4 ی حفاظتر مقاب[یطوبتو آيبسندئنمومن- 5 ‎Moisture Barrier‏ 

صفحه 10:
ژئو گر یدها 65609۲0 تل ._ 2_0 ژئوگرید یکی از انواع زئوسنتتيك هاست كه از مجموعه نوارهاى يليمرى متصل به يكديكر كه به شكل شبكه در كنار يكديكر قرار كرفته اند ساخته شده است. در ميان نوارهاى شبكه زثوكريد فضاى خللى با ابعاد مناسب جهت افزليش تأثير احاطه كردن خاك. سنگ و سایر مصالح ژئوتکنیکی تعبیه ه است. بنابلین ژتوگریدها شبکه های پلیمری مشبکی هستند که در مان آنها قضاهای خللی با ایعاد مختلف که چشمه نامیده می شوند مشاهده می شود. ایعاد چشمه ها بین ۱2۱۰ ۱۰۰ میلیمتر 

صفحه 11:
زئوكريدها 06600110 = نوارها از مواد پلیمری مختلفی نظیر پلی پروپیلن. پلی اتیلن و الیاف مقاوم پلی استر ساخته مى شوند. نحوه عبور دادن و یا اتصال نوارهای پلیمری به یکدیگر در نقاط پیوند و یا ره ها متفاوت است. با توچه به شکل ظاهزی, ساختار و استحکام وئوگریدها آشکار است که اولین و شاید:مهمترین عملکرد آنها در امر تقویت و تسلیح لایه های خاکریزه بستر خاکی و سایر مصالح [ئوتکنیکی است. 

صفحه 12:
تقسیم بندی زو کریدد ژئوگرید تک محوره: ژئوگریدی که در اثر کشش طولی ورقه پلیمری پلنج شده با آرایشی منظم تولید می شود. فرآیندکشش باعث می شود که ژئوگرید در راستای طولی مقاومت کششی بسیار بالاتری نسبت به راستای عرضی داشته باشد. ژئوگرید دو محوره : ژتوگریدی که در اثر کشش ورقة پلیمری در هر دو راستای طولی و عرضی تولید می شود. ژتوگرید دو محوره دارای مقاومت کششی برابر در هر دو راستای طولی و عرضی باشد. مى با 

صفحه 13:
ژئو کریدها 6609۲۵ اصطکاعی ‎(Friction‏ :) اصطکاک بین خاک و ژئوگربد قفل و بست 1۳6۲۱016/9):) فرو رفتن مصالح قرضه داخل ژئوگریدها کاربرد: ‎-١‏ استفاده در ساخت خاکریزها. بستر و زیرسازی پروژه های مختلف حمل و نقل. ۲- استفاده در استحکام و تثبیت شیب های تند با نماهای سبز و متنوع. ‏۳- افزایش پایداری در جهت جلوگیری از حرکت لایه های خاک در شیب های تند. ۴- ساخت و اجرای دبوارهای حائل خاک مسلح تا زاویه ‎٩۰‏ درجه ‎ 

صفحه 14:
زئوكريد در ديواره خاكريزها 4 foundation soil or rock. Forces and Angles: P= active earth pressure Ate: passive pres is egleed i all methods) q> distributed surcharge load B= inclined backslope angle H= height of wall 

صفحه 15:
ژئوگرید در دیواره ‎Wp SE‏ 

صفحه 16:
پروژه تقاطع غیر همسطح فرهنگیان(غدیر4 همدان اجراى أتوكريد با ل لايه فاكريزى در مر متداج .بهي و تراكم فاك قبل ‎(١‏ يهن كردن أتوكريد نمای کلی از سمت قارجى فاكريز 

صفحه 17:
پروژه تقاطع غیر همسطح فرهنگیان(غدیر4 همدان سس درا و اجرای [ئوتکستایل در کنار ژئوکرید ‎a‏ كك 

صفحه 18:
ژئوگرید در حمل و نقل "= Temporary Roade=> (== Permanent Roads 

صفحه 19:
ژئوگرید در حمل و نقل سس ۵ 8۵۱۱۷ Working Platforms / Wind Turbines 

صفحه 20:
ژئوگرید در حمل و نقل Sinkho = les Road and Rail Construction on So Soil 

صفحه 21:
برخی از مزایای استفاده از ژئوگرید للس)ببببب ‏ ل لقع ١.كاهش‏ ضخامت لايه اساس و درنتيجه كاهش مصالح دانه اى كمتر ؟. اجراى ساده تر. كم هزينه تر و سريع تر آن نسبت به روش هاى مرسوم ۳. کاهش ضخامت آسفالت ۱۵ تا ۳۱ درصد ۴ کاهش ترک های ناشی از خستگی در آسفالت ۵. کاهش جلبه جلیی قلثم و افقی و نیز اختلاف نشست در خاک روسازی و در نتیجه افزایش عمر آن ۶ کاهش هزینه های نگهداری راه در بلند مدت ۷ کم هزینه تر از پایداری شیمیایی با روش های دیگر 

صفحه 22:
عملكرد زئو كريد بر بستر روسازی افزايش ظرفيت باربرى بستر 

صفحه 23:
عملکرد ژئو گرید بر بستر روسازی عملکرد و توزیع تنش مطابق کفش برفی افزایش سختی خاک روسازی باعث تغییر توزیع بار ترافیک و در نتیجه تغییر مکانیزم گسیختگی خاک و درنتیجه افزلیش ظرفیت باربری خاک بستر می شود. به لین عملکرد لثر کفش برف ژئوگرید نیز گفته می شود به این معنی که اثر ژئوگرید روی خاک سست همانند عملکرد کفش برف در روی برف است. Unreinforced Shear Surface 

صفحه 24:
عملکرد زژئو گرید بر بستر روسازی توزیع مناسب تر بار برروی بستر روسازی 51855 0518181011010 

صفحه 25:
عملکرد ژئو گرید بر بستر روسازی ا 2 تاثیر شبکه ژئوگربد در کاهش ضخامت لابه های سنگی روسازی 

صفحه 26:
عملکرد ژئو گرید بر بستر روسازی ۳ یکی از مطالعات انجام شده در راههای آسفالتی, آزمایش های بارگذاری سیکلی دانشگاه واترلو در اواسط دهه۱۹۸۱ است که در آن از یک صفحه دوار با بار ۴۰ کیلو نیوتن و قط ۰ میلی متر به منظور شبیه سازی بار چرخ استفاده شده است. 200mm 200mm 100mm base base base control Geogrid Geogrid Subgrade CBR = 3.5% 

صفحه 27:
ع .0 ۰ عملکرد ژئو گرید بر بستر روسازی ‎eee‏ ‏نتايج اين آزمايش ها را مى توان به صورت زیر خلاصه کرد: ۱-با یک نشست یکسان؛ لابه مسلح شده ۲۱۱ میلی متری افزایش سه برابری را در تعداد بارگذاری سیکلی نسبت به حالت مسلح نشده نشان می دهد. ۲- وجود ژئوگرید باعث کاهش ۵۱ درصدی ضخامت لایه خاک دانه ای شده است. 20000. ‏سس و‎ ae ‏سص‎ ‎1 Torn ba ore ‏تب‎ 2 ١ 1 200mm E noc00 ' ‏و‎ ‎0 ۳ 200mmbase 200mmbase 100mmbase Section 

صفحه 28:
عملکرد زئُوگرید بر بستر روسازی انق روسازى شماتيى- آزمايش عملكرد ويومينك آمريكا با توجه به شکل فوق هر دو مقطع بعد از گذشت سه سال از عمر روسازی دارای تغییرمکان و ترک عمقی تقریباً یکسان هستند و این موضوع صحت و درستی قانون یک- سوم را تایید می کند. eign tra pr dy ToD IE 7 20mm friction course ‏امع ویس‎ i |W with Geogric ‏ا 5 نتسه‎ Be 5 > = 3 ‏مس‎ ‎557 ۱ les 00 1-2 a, avon Geogrid ‏موه‎ ۳۳۳۳ THD deen md Messsement meh 

صفحه 29:
ژئوگرید در رویه های آسفالتی = habilitation of Asphalt Pavement sehabilitation of Concrete Paveme 

صفحه 30:
مزایای استفاده از ژئوگرید در آسفالت جلوگیری از ترکهای انعکاسی چسبندگی خوب به آسفالت به واسطه بافت سوزن خورده و قیراندود کاهش تغییر شکلهای دراز مدت (خزش) سهولت در نصب حداقل شیاری شدن آسفالت در تفیبر شکل های زیاد بهبود رفتار سیکلی که باعث به وجود آمدن خستگی می شود 

صفحه 31:
مزایای استفاده از ژئوگرید در آسفالت یکپارچه نگه داشتن aye Spa مقاومت در درجه حرارت های بالا افزایش عمر آسفالت و کاهش هزینه های نگهداری کاهش ضخامت روکش آسفالتی توزیع خوب و یکنواخت بارهای وارده بر سطح گسترده به واسطه ساختار شبکه ای خود نياز به قير كمتر در تك كت روسازى ‎aly‏ 

صفحه 32:
ژئوگرید در آسفالت Hatelit Short summary Flexible, high-strength, temperature-resistant grid for effective reinforcement of asphalt layers. Bituminous coating ensures excellent adhesion to base layers Nonwoven backing facilitates installation by saving time and protecting against displacement Roll lengths up to 150 m and varying roll widths up to 5m reduce the number of overlaps and allow higher installation rates High flexibility and adaptability cimolify laving 

صفحه 33:
ژئوگرید در آسفالت 1۳۳۹۱ at joint between paver pa 

صفحه 34:
ژئوگرید در آسفالت Resurfacing of concrete pavemeria> 

صفحه 35:
ژئو تکستابل ژتوتکستایل ها معمولً به شکل پارچه بافته يا نبافته از رشته ها و فیبرهای پلی پروپیلن یا پلی استر تولید می شوند. ژئوتکستایل های بافته می توانند همانند پارچه. از بافته شدن دو سری الیاف موازی عمود بر هم. از درهم رفتن حلقه های نخ ساخته شوند. در ژئوتکستایل های بافته نشده لیاف به صورت اتفاقی در کنار یکدیگر قرار گرفته وبه کمک مواد شیمیایی. حرارت و یا بصورت مکانیکی با یکدیگر یکپارچه می شوند. جافته نشده 

صفحه 36:
کاربردهای زئوتکستایل جداسازی ‎Separation‏ : به عنوان لایه متخلخل انعطاف‌پذیر دارای نفوذ: جداسازی دو نوع مختلف بافت خاک را فراهم می آورد که باعث می شود صحت و درستی کارآیی هردو نوع مصالح به قوت خود باقی بماند. دیری زیاد. موجبات تسلیح ۸۲۳۳/09 :به کار بردن در بسترهایی که دارای ظرفیت باربری پایین هستند مانند بسترهایی با خاک لجنی. ماسه بادی و امثال آن‌ها جهت تسلیح نمودن خاک و افزایش مقاومت آن زهكشى 1013111366 : استفاده از ژئوتکستایل برای لندفیل‌ها و محل های دفن زبلله. ديواره تونلهاء استفاده در زیر خاکریز جاده‌ها پشت دیوار حائل, فیلتراسیون ۳1۲۲21100 : دارای قابلیت عبور انتخلبی آب و محافظت از ورود ریزدانه‌های بالادست به داخل حفره‌های زهکش را دارد و می‌تواند جایگزین فیلترهای متداول در زهکشی شود حفاظت ‎Protection‏ : از ژئوتکستایل به عنوان لایه محافظ ژئوممبران استفاده می‌شود. ژئوتکستایل بر روی بستر خاکی و در زیر ورق ژئوممبرین قرار گرفته و از آن در برابر آسیب‌های احتمللی محافظت می‌نماید. خصوصاً در مناطق کوهستانی و یا اعماق زیاد استخرهای آب مورد استفاده است. 

صفحه 37:
ژئوکامپوزیت ها ژئوکامپوزیت ها ترکیب دو یا چندتایی لز ژئوتکستایل هاء ژئوگریدهاء ژئونت ها یا ژئوممبرین ها هستند. هدف از ساختن ژئوکامپوزیت ها ایجاد محصولاتی است که در عملکردهایی نظیر مسلح کنندگی» زهکشی؛ فیلتریزاسیون و غیره برتری قابل ملاحظه ای نسبت به انواع دیگر ژئوسنتتیک ها داشته باشند و نیز چند وظیفه را بتوانند به طور هم زمان لنجام دهند. 

صفحه 38:
ژئوکامپوزیت ها هدایت آب زهکشی شده بسوی لوله های زهکش عملکرد زهکشی و ایزولاسیون 

صفحه 39:
زهکشی وایزولاسیون داخل وخارج تونل ها 

صفحه 40:
ژئو کامپوزیت ها زهکشی و ایزولاسیون دیوار های حایل و دیوارهای خارجی ساختمان زهکشی زیر مسیرراه و ریل راه آهن 

صفحه 41:
این نوع ژئوسنتتیک ها در حفاظت شیب برای کاهش پیامدهای زیست محیطی و کاهش لفزش زمین کاربرد دارند . 

صفحه 42:
ژئوممبراین ژئوممبرین ها دسته ای از خانوادة ژئوسنتتیک ها هستند که به شکل قابل ملاحظه ای نفوذناپذیرند. مادة اصلی تشکیل دهندة ژئوممبرین ها پلیمرهای مصنوعی ند و مهمترین نقش آنها به عنوان ماده ای محافظ در برابر عبور سیالات میباشد. کاربرد وسیع ژئوممبرین ها وابسته به خواص فوق العاد؛ آنها نسبت به وزنشان میباشد. همچون نفوذناپذیری, انعطاف پذیری توام با مقاومت بالا در برابر پاره شدگی و سوراخ شدگی و تغییرات بالای دمای اطراف: مقاومت در برابرمواد شیمیایی‌سبک بودن و نصب سریع ‎wang‏ 

صفحه 43:
بعضی از کاربردهای ژئوممبرین مر« به عنوان سازه های نگهدارنده خاکریزهای موقت رویه سدهای خاکی برای هدایت جریان آب در مسیر دلخواه به عنوان پوشش خاکریزهای نگهدارنده پسماندهای جامد آستر حوضچه های آب شور داخل سدهای خاکی برای کنترل تراوش آب نگهداری مایعات پسماندهای آلوده به رادیو اکتیو نگهداری آب شرب 

صفحه 44:
مزایای ژئوممبران نسبت به سایر آب بندها کاهش هزینه‌های اجرای استخر ژئوممبران در مقایسه با استخرهای بتنی و یا سنگ وه زمان اجرای بسیار کمتر برای ساخت استخر ژئوممبران نسبت به استخرهای بتنی عایق‌بندی بسیار بالاتر ورق ژئوممبران در مقایسه با سایر پوشش‌های متداول نچسبیدن خزه و جلبک به کف و دیواره استخر ژئوممبرانبه طوری که استفاده از آن برای مخازن ذخیره آب شرب کاملاً استاندارد و متداول است مقاومت بالا در برابر عوامل محيطى (مانندنور آفتاب. بخ زدگی و ...)و عوامل بیولوژیکی 

صفحه 45:
جلوگیری از نشت آلودگی به محیط زیست بخصوص ‎<a‏ ‏آب های زیرزمینی در محل دفن پسماند به عنوان عایق ثانویه در کف مخازن ذخیره سوخت 

صفحه 46:
زیت است: زب در حقیقت نوعی ژئوکا به همراه لایه هایی از ژئوتکستایل در یک سمت یا هر دوسمت تولید شود. مقاومت فشاری بالا تا ۱۰۰۰ کیلو نیوتن بر متر مربع» مقاومت در برابر درجه حرارت از ۲۰- تا ۱۰۰+ درجه سانتیگراده ضخامت کم. ظرفیت بالای ‎al Cul‏ وزن کم؛ مقاومت در برابر قیره عمر طولانی و صرفه اقتصادی از دیگر مزایای ژئونت ها هستند. این محصولات با توجه به انعطاف پذیری و سرعت عمل در نصب و راحتی حمل و نقل استفاده وسیعی در صنعت ساختمان و زهکشی پیدا کرده است. عملکرد اصلی آنها زهکشی و فیلتراسیون می باشد. 

صفحه 47:
ژئونت ‎aah‏ از ورود ذرات خاک به داخل فضاهای خللی داخل ‎Cag‏ جلوگیری نمود.زیرا در صورتی که این فضاها توسط ذرات خاک پر شوند. ژئونت خاصیت زهکش خود را از دست داده و سیال را به خوبی عبور نمی دهد. بنابراین همواره از دو لایه ژئوتکستایل و یا ژئوممبران در هر دو طرف ژلودرین به متظور ممانعت از ورود ذرات خاک ودیگر مصالح به داخل: شبکه زهکش استفاده می شود. محصول جدید که ترکیبی از ژئودرین. ژئوتکستایل و یا ژئوممبران می باشد. به عنوان ‎ ‏ژئوکامپوزیت شناخته می شود. ‎ ‎ 

صفحه 48:
ژئومت ها فرآورده ای پلیمری. سه بعدی و نفوذپذیر متشکل از تارهای ضخیم و صلب که در محل های پیوندگاه ها به هم متصل شده اند. لین نوع از ژئوسنتتیک ها شبکه هلیی سه بعدی لز جنس پروپیلن هستند. بصورت رشته هلیی به هم پیچیده که فضلیی بسیار متخلخل دارند (تا 1/8۵ تخلخل) تولید می شوند. ژئومت ها جهت محافظت از شیب های تند و ایجاد فضاهای سبز روی آنها کاربرد گسترده ای دارند. ژئومت ها بدلیل تخلخل بالایشان قابلیت هدایت آب در دو جهت افقی و عمودی و نیز رشد و نمو گیاهان را دارا می باشند. مقاومت بالا در برابرى لالاء وزن سبک و آسانی نصب از مزایای این محصول است. 

صفحه 49:
کاربرد ژئومت ها: بعنوان یک جایگزین مقرون به صرفه برای دیوارهای سنگی يا بتنی جهت محافقلت از شیب ها. بعنوان یک سیستم کنترل فرسایش یکپارچه در شیبهای تند (تا ۶۰ درجه) و مناطق مستعد فرسایش. جهت جلوگیری از شسته شدن و فرسایش خاک در خاکریزهای حاشیه رودخلنه هاءکانال هاء مسیل ها و جهت ایجاد فضاهای سبز روی شیب ها و خاکریزهاء 

صفحه 50:
منايع: بركرفته از انجمن بين المللى 5 ‎(IGS) Sesion gf‏ 7" کتاب: ژئوسنتتیک‌ها در مهندسی عمران » نام نویسنده: امیررحسین بهشتی و سید مهدی سجادی aftab.ir © 

1 2 ژئوسنتتیک ها و کاربرد در پروژه های عمرانی تعریف ژئو سنتتیک 3 کمیته D35 ASTMژئوسنتتيك را به صورت زير تعريف نموده است: فرآورده اي صفحه اي ساخته شده از مصالح پليمري كه همراه با خاك ،سنگ يا هر مصالحي كه در ارتباط با مهندسي ژئوتكنيك است که به عنوان جزئي اساسي در پروژه ها و سازه هاي ساخت انسان به كار گرفته مي شود. به طور کلی ژئوسنتتیک عنوانی فراگیر برای توصیف صفحات نازک و انعطاف پذیری است که در داخ ل توده خاک یا درارتباط ب ا مص الح خاک ی ب ا اهداف مختلف ی مانن د مس لح سازی، جداسازی،عایق بندی رطوبتی ،مهار فرسایش ،ایفای نقش صافی( ،فیلتر) ،زهکشی و غیره مورد استفاده قرار می گیرند. مواد تشکیل دهنده ژئوسنتتیک ها 4 تقريباً تمام مصالحي كه ژئوسنتتيك ها توسط آن ها توليد مي شوند منحصرا ً پليمري اند .پليمرها، مصالحي با وزن مولكولي بسيار باال هستند كه اهميت بسيار زياد و نقش مهمي در صنايع و جوامع امروزي پيدا نموده اند .پليمرهايي كه از آن ها براي توليد ژئوسنتتيك ها استفاده مي شود ،به طور كلي از نوع ترموپالستيك ها مي باشند ژئوسنتتیک ها تاریخچه استفاده تاریخچه 5 ‏جهت ساخت عبادتگاه هايي چون« برج بابل » در هزاره اول پيش از ميالد و ساخت اماكن مسكوني «در فالت ايران » در حدود پنج هزار سال پيش از ميالد از خاك مسلح شده با قطعاتی از ني استفاده می نمودند . ‏روش های مدرن تسلیح خاک برای ساخت دیوار نگهدارنده توسط مهندس و معمار فرانسوی ،هنری ویدال در اوایل 1960ارائه گردید .تحقیقات وی منجر به ابداع و ایجاد خاک مسلح گردید ،سیستمی که در آن از نوار فوالدی به عنوان تسلیح مورد استفاده قرار می گرفت .اولین دیواری که در ایاالت متحده از این تکنولوژی استفاده شد ،سال 1972در بزرگراه 39ایالت کالیفرنیا در شمال شرق لس آنجلس بوده است .در 25سال اخیر ،بیش از 23000سازه ی خاکی مسلح که نشان دهنده ی بیش از 70ملیون متر مربع ( 750فوت مربع) رو ساخت دیوار می باشد در 37کشور تکمیل شده است .بیش از 8000دیوار از سال 1972در ایاالت متحده ساخته شده است .مرتفع ترین دیوار ساخته شده در ایاالت متحده در حدود 30متر ( 98فوت) می باشد. تاریخچه استفاده ژئوسنتتیک ها 6 شايد اولين سوابق اجراي ديوار خاك مسلح ژئوسنتتيکي را به توان به پروژه های ديوارحايل ژئوگريدي بلوار كاوه در منطقه يک شهرداري تهران و بوستان گفتگو در دهه 70شمسی نسبت داد. مزایای استفاده از ژئوسنتتیک ها 7 اشغال فضای کمتر کنترل کیفیت مصالح فراوانی مصالح صرفه جویی در هزینه سبکی و راحتی حمل و نقل مزایا حساسیتهای زیست محیطی برتری فنی زمان اجرا راحتی نصب و اجرا تقسیم بندی ژئو سنتتیک ها به طور عمده 8 -1ژئو تکستایل ها ‏Geotextile ‏Geogrid -2ژئوگریدها -3ژئو ممبرین ‏Geomembrane -4ژئوسل ها ‏Geocell -5ژئو مت ها ‏Geomat -6ژئو کامپوزیت ها ‏Geocomposite -7ژئو نت ها -8و( ..ژئو اسپیسر ،ژئوپایپ و ژئومش و )... ‏Geonet تقسیم بندی ژئوسنتتیک ها از نظر کاربرد 9 ‏Separation – 1جدا سازی مصالح از یکدیگر ت سلیح وتقویتخاک2- ‏Reinforcement یون ه م نظور ج لوگ یریاز ف رسایشال یه هایخاک– 3 ع ملف یلتراس ب ایجاد زهکشو زهکشیال یه ها – 4 ندی مود ن– 5 ن آب ح فاظتدر م قاب لرطوب تو ب ‏Filteration ‏Drainage ‏Moisture Barrier ژئوگریدهاGeogrid 10 ژئوگرید یکی از انواع ژئوسنتتیک هاست که از مجموعه نوارهای پلیمری متصل به یکدیگر که به شکل شبکه در کنار یکدیگر قرار گرفته اند ساخته شده است .در میان نوارهای شبکه ژئوگرید فضای خالی با ابعاد مناسب جهت افزایش تأثیر احاطه کردن خاک ،سنگ و سایر مصالح ژئوتکنیکی تعبیه شده است .بنابراین ژئوگریدها شبکه های پلیمری مشبکی هستند که در میان آنها فضاهای خالی با ابعاد مختلف که چشمه نامیده می شوند مشاهده می شود .ابعاد چشمه ها بین ١٠تا ١٠٠میلیمتر متغیر است. ژئوگریدهاGeogrid 11 نوارها از مواد پلیمری مختلفی نظیر پلی پروپیلن ،پلی اتیلن و الیاف مقاوم پلی استر ساخته می شوند .نحوه عبور دادن و یا اتصال نوارهای پلیمری به یکدیگر در نقاط پیوند و یا گره ها متفاوت است .با توجه به شکل ظاهری ،ساختار و استحکام ژئوگریدها آشکار است که اولین و شاید مهمترین عملکرد آنها در امر تقویت و تسلیح الیه های خاکریز ،بستر خاکی و سایر مصالح ژئوتکنیکی است. :C تقسیم بندی ژئو گرید 12 ژئوگريد تك محوره :ژئوگريدي كه در اثر كشش طولي ورقة پليمري پانچ شده با آرايشي منظم توليد مي شود .فرآيندكشش باعث مي شود كه ژئوگريد در راستاي طولي مقاومت كششي بسيار باالتري نسبت به راستاي عرضي داشته باشد. ژئوگريد دو محوره :ژئوگريدي كه در اثر كشش ورقة پليمري در هر دو راستاي طولي و عرضي توليد مي شود .ژئوگريد دو محوره داراي مقاومت كششي برابر در هر دو راستاي طولي و عرضي مي باشد. ژئوگریدهاGeogrid 13 مکانیزم درگیری ژئوگرید ها : اصطکاکی ):)Frictionاصطکاک بین خاک و ژئوگرید قفل و بست ):)Interlockingفرو رفتن مصالح قرضه داخل ژئوگریدها :کاربرد: - 1استفاده در ساخت خاکریزها ،بستر و زیرسازی پروژه های مختلف حمل و نقل. -2استفاده در استحکام و تثبیت شیب های تند با نماهای سبز و متنوع. -3افزایش پایداری در جهت جلوگیری از حرکت الیه های خاک در شیب های تند. -4ساخت و اجرای دیوارهای حائل خاک مسلح تا زاویه 90درجه ژئوگرید در دیواره خاکریزها 14 ژئوگرید در دیواره خاکریزها 15  Cهمدان پروژه تقاطع غیر همسطح فرهنگیان(غدیر) 16 اجرای ژئوگرید با 3الیه خاکریزی در هر مقطع و تراکم خاک قبل از پهن کردن ژئوگرید نمای کلی از سمت خارجی خاکریز  Cهمدان پروژه تقاطع غیر همسطح فرهنگیان(غدیر) 17 درناژ و اجرای ژئوتکستایل در کنار ژئوگرید جدا کردن الیه های خاکریزی با درناژ توسط ژئو تکستایل ژئوگرید در حمل و نقل 18 Temporary Roads Permanent Roads ژئوگرید در حمل و نقل 19 Railways Working Platforms / Wind Turbines ژئوگرید در حمل و نقل 20 Sinkho les Road and Rail Construction on So Soil برخی از مزایای استفاده از ژئوگرید 21 .1کاهش ضخامت الیه اساس و درنتیجه کاهش مصالح دانه ای کمتر .2اجرای ساده تر ،کم هزینه تر و سریع تر آن نسبت به روش های مرسوم .3کاهش ضخامت آسفالت 15تا 31درصد .4کاهش ترک های ناشی از خستگی در آسفالت .5کاهش جابه جایی قائم و افقی و نیز اختالف نشست در خاک روسازی و در نتیجه افزایش عمر آن .6کاهش هزینه های نگهداری راه در بلند مدت .7کم هزینه تر از پایداری شیمیایی با روش های دیگر عملکرد ژئو گرید بر بستر روسازی 22 افزایش ظرفیت باربری بستر عملکرد ژئو گرید بر بستر روسازی 23 عملکرد و توزیع تنش مطابق کفش برفی افزایش سختی خاک روسازی باعث تغییر توزیع بار ترافیک و در نتیجه تغییر مکانیزم گسیختگی خاک و کفش برف ژئوگرید نیز گفته ِ درنتیجه افزایش ظرفیت باربری خاک بستر می شود .به این عملکرد اثر می شود ،به این معنی که اثر ژئوگرید روی خاک سست همانند عملکرد کفش برف در روی برف است. عملکرد ژئو گرید بر بستر روسازی 24 توزیع مناسب تر بار برروی بستر روسازی عملکرد ژئو گرید بر بستر روسازی 25 تاثیر شبکه ژئوگرید در کاهش ضخامت الیه های سنگی روسازی عملکرد ژئو گرید بر بستر روسازی 26 یکی از مطالعات انجام شده در راههای آس فالتی ،آزمایش های بارگذاری سیکلی دانشگاه واترلو در اواسط دهه 1981است که در آن از یک صفحه دوار با بار 40کیلو نیوتن و قطر 300میلی متر به منظور شبیه سازی بار چرخ استفاده شده است. روسازی گریددربر بستر راهسازی ژئوگرید عملکردژئو 27 نتایج این آزمایش ها را می توان به صورت زیر خالصه کرد: -1با یک نشست یکسان ،الیه مسلح شده 211میلی متری افزایش سه برابری را در تعداد بارگذاری سیکلی نسبت به حالت مسلح نشده نشان می دهد. -2وجود ژئوگرید باعث کاهش 51درصدی ضخامت الیه خاک دانه ای شده است. روسازی ژئوگریددربر بستر راهسازی عملکرد ژئو گرید 28 روسازی شماتیک -آزمایش عملکرد ویومینگ آمریکا با توجه به شکل فوق هر دو مقطع بعد از گذشت سه سال از عمر روسازی دارای تغییرمکان و ترک عمقی تقریباً یکسان هستند و این موضوع صحت و درستی قانون یک -سوم را تایید می کند. ژئوگرید در رویه های آسفالتی 29 habilitation of Asphalt Pavements Rehabilitation of Concrete Paveme مزایای استفاده از ژئوگرید در آسفالت 30 ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ جلوگیری از ترکهای انعکاسی چسبندگی خوب به آسفالت به واسطه بافت سوزن خورده و قیراندود کاهش تغییر شکلهای دراز مدت (خزش) سهولت در نصب حداقل شیاری شدن آسفالت در تغییر شکل های زیاد بهبود رفتار سیکلی که باعث به وجود آمدن خستگی می شود مزایای استفاده از ژئوگرید در آسفالت 31 یکپارچه نگه داشتن قطعات ترک خورده مقاومت در درجه حرارت های باال افزایش عمر آسفالت و کاهش هزینه های نگهداری کاهش ضخامت روکش آسفالتی توزیع خوب و یکنواخت بارهای وارده بر سطح گسترده به واسطه ساختار شبکه ای خود نیاز به قیر کمتر در تک کت روسازی راه ژئوگرید در آسفالت 32 HaTelit  Bituminous coating ensures excellent adhesion to base layers  Nonwoven backing facilitates installation by saving time and protecting against displacement  Roll lengths up to 150 m and varying roll widths up to 5 m reduce the number of overlaps and allow higher installation rates  High flexibility and adaptability Short summary Flexible, high-strength, temperature-resistant grid for effective reinforcement of asphalt layers. ژئوگرید در آسفالت 33 Full-area reinforcement cal reinforcement for carriageway widening Reinforcement at joint between paver pas ژئوگرید در آسفالت 34 Reinforcement over reinstated road excava Resurfacing of concrete pavement ژئوتکستایل 35 ژئوتکستایل ها معموالً به شکل پارچه بافته یا نبافته از رشته ها و فیبرهای پلی پروپیلن یا پلی استر تولید می شوند .ژئوتكستايل هاي بافته مي توانند همانند پارچه ،از بافته شدن دو سري الیاف موازي عمود بر هم ،از درهم رفتن حلقه هاي نخ ساخته شوند .در ژئوتكستايل هاي بافته نشده الياف به صورت اتفاقي در كنار يكديگر قرار گرفته و به كمك مواد شيميايي ،حرارت و يا بصورت مكانيكي با يكديگر يكپارچه مي شوند. بافته شده بافته نشده کاربردهای ژئوتکستایل 36 جداس ازی : Separationب ه عنوان الیه متخلخ ل انعطاف‌پذیر دارای نفوذپذیری زیاد ،موجبات جداسازی دو نوع مختلف بافت خاک را فراهم می آورد که باعث می شود صحت و درستی کارآیی هردو نوع مصالح به قوت خود باقی بماند. تسلیح : Armingبه کار بردن در بسترهایی که دارای ظرفیت باربری پایین هستند مانند بسترهایی با خاک لجنی ،ماسه بادی و امثال آن‌ها جهت تسلیح نمودن خاک و افزایش مقاومت آن زهکشی : Drainageاستفاده از ژئوتکستایل برای لندفیل‌ها و محل های دفن زباله،پشت دیوار حائل، دیواره تونل‌ها ،استفاده در زیر خاکریز جاده‌ها فیلتراسیون : Filtrationدارای قابلیت عبور انتخابی آب و محافظت از ورود ریزدانه‌های باالدست به داخل حفره‌های زهکش را دارد و می‌تواند جایگزین فیلترهای متداول در زهکشی شود حفاظت : Protectionاز ژئوتکستایل به عنوان الیه محافظ ژئوممبران استفاده می‌شود .ژئوتکستایل بر روی بستر خاکی و در زیر ورق ژئوممبرین قرار گرفته و از آن در برابر آسیب‌های احتمالی محافظت می‌نماید. خصوصاً در مناطق کوهستانی و یا اعماق زیاد استخرهای آب مورد استفاده است. ژئوکامپوزیت ها 37 ژئوکامپوزیت ها ترکیب دو یا چندتایی از ژئوتکستایل ها ،ژئوگریدها ،ژئونت ها یا ژئوممبرین ها هستند. هدف از ساختن ژئوکامپوزیت ها ایجاد محصوالتی است که در عملکردهایی نظیر مسلح کنندگی ،زهکشی، فیلتریزاسیون و غیره برتری قابل مالحظه ای نسبت به انواع دیگر ژئوسنتتیک ها داشته باشند و نیز چند وظیفه را بتوانند به طور هم زمان انجام دهند. ژئوکامپوزیت ها 38 زهکشی وایزوالسیون داخل وخارج تونل ها 39 ژئوکامپوزیت ها 40 زهکشی و ایزوالسیون دیوار های حایل و دیوارهای خارجی ساختمان زهکشی زیر مسیر راه و ریل راه آهن ژئوسل 41 این نوع ژئوسنتتیک ها در حفاظت شیب برای کاهش پیامدهای زیست محیطی و کاهش لغزش زمین کاربرد دارند . ژئوممبراین 42 ژئومم برین ه ا دس ته اي از خانوادة ژئوس نتتیک ه ا هس تند ک ه ب ه شکل قاب ل مالحظه اي نفوذناپذیرند .مادة اصلی تشکیل دهندة ژئوممبرین ها پلیمرهاي مصنوعی اند و مهمترین نقش آنها به عنوان ماده اي محافظ در برابر عبور سیاالت میباشد. کاربرد وسیع ژئوممبرین ها وابسته به خواص فوق العادة آنها نسبت به وزنشان میباشد .همچون نفوذناپذیري ،انعطاف پذیري توام با مقاومت باال در برابر پاره شدگی و سوراخ شدگی و تغییرات باالي دماي اطراف ،مقاومت در برابرمواد شیمیایی،سبک بودن و نصب سریع و… بعضی از کاربردهای ژئوممبرین 43 به عنوان سازه هاي نگهدارنده خاكريزهاي موقت رويه سدهاي خاكي براي هدايت جريان آب در مسير دلخواه به عنوان پوشش خاكريزهاي نگهدارنده پسماندهاي جامد آستر حوضچه هاي آب شور داخل سدهاي خاكي براي كنترل تراوش آب نگهداري مايعات پسماندهاي آلوده به راديو اكتيو نگهداري آب شرب مزایای ژئوممبران نسبت به سایر آب بندها 44 ‏ کاهش هزینه‌های اجرای استخر ژئوممبران در مقایسه با استخرهای بتنی و یا سنگ وسیمانی ‏ زمان اجرای بسیار کمتر برای ساخت استخر ژئوممبران نسبت به استخرهای بتنی ‏ عایق‌بندی بسیار باالتر ورق ژئوممبران در مقایسه با سایر پوشش‌های متداول ‏ نچسبیدن خزه و جلبک به کف و دیواره استخر ژئوممبرانبه طوری که استفاده از آن برای مخازن ذخیره آب شرب کام ً ال استاندارد و متداول است ‏ مقاومت باال در برابر عوامل محیطی (مانند نور آفتاب ،یخ زدگی و …) و عوامل بیولوژیکی ژئوممبراین 45 جلوگیری از نشت آلودگی به محیط زیست بخصوص آب های زیرزمینی در محل دفن پسماند به عنوان عایق ثانویه در کف مخازن ذخیره سوخت ژئونت 46 در حقیقت نوعی ژئوکامپوزیت است ،متشکل از یک مغزه مشبک از جنس پلی اتیلن سنگین که میتواند به همراه الیه هایی از ژئوتکستایل در یک سمت یا هر دوسمت تولید شود. مقاومت فشاری باال تا 1000کیلو نیوتن بر متر مربع ،مقاومت در برابر درجه حرارت از -20تا +100 درجه سانتیگراد ،ضخامت کم ،ظرفیت باالی هدایت آب ،وزن کم ،مقاومت در برابر قیر ،عمر طوالنی و صرفه اقتصادی از دیگر مزایای ژئونت ها هستند. این محصوالت با توجه به انعطاف پذیری و سرعت عمل در نصب و راحتی حمل و نقل استفاده وسیعی در صنعت ساختمان و زهکشی پیدا کرده است. عملکرد اصلی آنها زهکشی و فیلتراسیون می باشد. ژئونت 47 باید از ورود ذرات خاک به داخل فضاهای خالی داخل ژئونت جلوگیری نمود .زیرا در صورتی که این فضاها توسط ذرات خاک پر شوند ،ژئونت خاصیت زهکش خود را از دست داده و سیال را به خوبی عبور نمی دهد .بنابراین همواره از دو الیه ژئوتکستایل و یا ژئوممبران در هر دو طرف ژئودرین به منظور ممانعت از ورود ذرات خاک ودیگر مصالح به داخل شبکه زهکش استفاده می شود .محصول جدید که ترکیبی از ژئودرین ،ژئوتکستایل و یا ژئوممبران می باشد ،به عنوان ژئوکامپوزیت شناخته می شود. ژئومت ها 48 فرآورده اي پليمري ،سه بعدي و نفوذپذير متشكل از تارهاي ضخيم و صلب كه در محل هاي پيوندگاه ها به هم متصل شده اند .این نوع از ژئوسنتتیک ها شبکه هایی سه بعدی از جنس پروپیلن هستند ،بصورت رشته هایی به هم پیچیده که فضایی بسیار متخلخل دارند (تا %95تخلخل) تولید می شوند .ژئومت ها جهت محافظت از شیب های تند و ایجاد فضاهای سبز روی آنها کاربرد گسترده ای دارند .ژئومت ها بدلیل تخلخل باالیشان قابلیت هدایت آب در دو جهت افقی و عمودی و نیز رشد و نمو گیاهان را دارا می باشند .مقاومت باال در برابری ،UVوزن سبک و آسانی نصب از مزایای این محصول است. ژئومت ها 49 کاربرد ژئومت ها: بعنوان یک جایگزین مقرون به صرفه برای دیوارهای سنگی یا بتنی جهت محافظت از شیب ها. بعنوان یک سیستم کنترل فرسایش یکپارچه در شیبهای تند (تا 60درجه) و مناطق مستعد فرسایش. جهت جلوگیری از شسته شدن و فرسایش خاک در خاکریزهای حاشیه رودخانه ها ،کانال ها ،مسیل ها و .... جهت ایجاد فضاهای سبز روی شیب ها و خاکریزها. 50 ‏ ‏ ‏ ‏ منابع: برگرفته از انجمن بين المللي ژئوسنتتيك ()IGS کتاب :ژئوسنتتیک‌ها در مهندسی عمران ،نام Cمهدی سجادی نویسنده :امیرحسین بهشتی و سید ‏aftab.ir