از ژئوسنتتیک ها در سد سازی استفاده می شود و قرار است در این مطلب بیشتر درباره آنها بدانیم.
آشنایی با نحوه سدسازی و کاربرد ژئوسنتتیک ها در آن
امروزه تصور زیرساختها، مهندسی عمران، ژئوتکنیک و مهندسی محیط زیست بدون استفاده از ژئوسنتتیک غیرممکن است. به عنوان یکی از بهترین نوآوری ها، استفاده از ژئوسنتتیک در هند و جهان به شدت در حال افزایش است. در این مقاله به بررسی کاربرد ژئوسنتتیک در سدها می پردازیم. کاربردهای اصلی ژئوتکستایل در سدها به این شرح است: ژئوتکستایل دو لایه خاک با توزیع اندازه دانه های مختلف (به عنوان مثال شن و خاک رس) را جدا می کند. از اختلاط دو ماده به دلیل بارهای اعمال شده که عمدتاً توسط آب ایجاد می شود جلوگیری می کند.
چه چیزی باعث محبوبیت ژئوسنتتیک شده است؟
عوامل زیادی در محبوبیت ژئوسنتتیکها نقش دارند که بارزترین آنها دوام، قیمت مقرون به صرفه، کاهش هزینههای نگهداری و کاهش زمان ساخت است. گیلاس روی کیک البته این است که ژئوسنتتیکها همه محصولات سازگار با محیط زیست و ایمن هستند.
با کاهش لجستیک، آنها به کاهش ردپای کربن کلی کمک می کنند. آنها قادر به مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی شدید هستند و از این رو در چندین بخش قابل استفاده هستند.
انواع ژئوسنتتیک ها
9 نوع مختلف ژئوسنتتیک وجود دارد که هر کدام در نحوه طراحی و ایجاد آنها و همچنین کاربرد آنها متفاوت است. دسته بندی ژئوسنتتیک ها عبارتند از:
کاربرد ژئوسنتتیک در سدسازی
سدها، سازههایی در سراسر بدنههای آبی مانند نهرها و رودخانه ها برای مهار و محدود کردن جریان آب هستند که برای جلوگیری از سیل و تامین آب برای فعالیت های مفید مانند آبیاری، استفاده صنعتی، آبزی پروری و همچنین مصرف انسانی ساخته شده اند. سدها نه تنها می توانند آب را ذخیره کرده و جریان آب را مدیریت کنند، بلکه برای تولید برق (انرژی آبی) نیز مفید هستند.
علیرغم فناوریهای پیشرفته و اقدامات ایمنی، سدها بهویژه برای مناطق پاییندست، تهدید قابلتوجهی هستند. حتی کیفیت ساخت بهتر، مصالح ساختمانی درجه یک و فناوری پیشرفته نمی تواند سازهای بدون خطر را تضمین کند و حوادث به دلیل اقدامات انسانی یا خطرات طبیعی رخ می دهد.
کاستیهای سازه ای یا رویدادهای خارجی نیز می تواند باعث ایجاد یا تهدید ایمنی سد شود. شکست سدها منجر به سیلاب های شدیدی می شود که جوامع، اموال، دام ها و زیرساخت ها را تحت تاثیر قرار می دهد.
ژئوسنتتیکها مصالح ساختمانی مدرن مهندسی عمران هستند که رفتار مواد زمین شناسی را اصلاح و بهبود می بخشند و کاربردهای فراوانی دارند. آنها از: پلی پروپیلن، HDPE، PVC، جوت، کویر یا لاستیک مصنوعی تشکیل شده اند. اولین استفاده از ژئوتکستایل ها به دهه 1950 برمی گردد، با استفاده در زیر سنگهای بزرگ، پشت دیوارهای بتنی پیش ساخته و غیره.
ژئوسنتتیکها نقش مهمی در بخش آب ایفا می کنند و از جمله پرکاربردترین مواد در سدسازی های مدرن هستند. ژئوسنتتیکهای مختلف نقشهای متفاوتی را در ساخت و بازسازی سد بر عهده میگیرند.
وظایف اولیه ژئوسنتتیک ها شامل زهکشی، جداسازی، فیلتراسیون و تقویت است. در هر پروژه، ژئوسنتتیک ها یک یا چند مورد از این عملکردها را انجام می دهند. کاربردها و کاربردهای عملی زیادی از ژئوسنتتیک ها در سدها وجود دارد.
به عنوان فیلتر در سدهای پر:
- حفاظت از شیب پایین دست
- زهکشی های سطح پایین دست برای جلوگیری از نشت
- حفاظت از شیب بالادست
- زهکشی داخلی موقت برای از بین بردن فشار منفذ اضافی در طول ساخت پر مرطوب
- به عنوان یک فیلتر برای بهبود حفاظت در برابر فرسایش
- عایق رطوبتی در سد سنگی
- برای بالا بردن خاکریزها
- احیای سدهای دارای مشکلات عایق رطوبتی و نشتی
- پیشگیری از ترک در هسته سدها
مزایای ژئوسنتتیک
ژئوسنتتیکهایی که به درستی طراحی و به کار رفته اند، پتانسیل ارائه مزایای زیادی را دارند. استفاده از آنها در طول زمان در کاربردهای متعدد، انواع خاک و مناطق آب و هوایی ثابت شده است. مزایا طیف گستردهای دارند، از امکان دسترسی به زمینهای «غیرممکن» تا افزایش عمر جادهها. در اینجا به برخی از مزایای استفاده از ژئوسنتتیک ها اشاره می کنیم:
- بهبود طول عمر: حفظ عملکرد بالا برای طول عمر طولانی.
- صرفه جویی در هزینه: کاهش مقادیر پرکننده، سنگدانهها ، تسریع ساخت و ساز، ارائه گزینههای طراحی کارآمدتر
- سادگی ساخت: نصب ساده و سریع با استفاده از روش های اثبات شده.
- استحکام: در کاربردهای تقویتی نسبت استحکام به وزن بالایی دارند
- دوام: در برابر عوامل جوی، تجزیه زیستی و آلاینده های شیمیایی بسیار مقاوم است.
- قابل سفارشی سازی: می تواند از نظر ساختار، اندازه و ترکیب بر اساس نیازها تنظیم شود.
- خلاقیت طراحی: راه حلهای جدید، روشهای جدید ساخت و ساز و ایده های جدید.
- از نظر زیست محیطی مفید: می تواند روشهای ساخت و ساز جایگزین را فعال کند که حجم مواد، حمل و نقل و روش های ساخت و ساز و انتشار کربن مرتبط با آنها را کاهش می دهد.
- انعطافپذیری: ژئوسنتتیکها راهحلهای جدید و نوآورانهای را فعال کردهاند که به حفاظت از زیرساختها در برابر اثرات تغییرات محیطی کمک میکند.
کلام آخر
ژئوتکستایلها به عنوان فیلتر و زهکش استفاده می شوند. ژئوممبران ها در سدهای پر سنگ، عایق رطوبتی، بالا بردن خاکریزها یا بازسازی سدهای بتنی و ... کاربرد دارند. ژئوکامپوزیت ها می توانند یک لایه کشویی برای سدهای هسته بتنی یا زهکش تشکیل دهند.