ژئوسل خاک مسلح

معرفی ژئوسل خاک مسلح

ژئوسل خاک مسلح (Geosynthetic Reinforced Soil) به یک سیستم حمایتی در زیر سازه‌های راه‌سازی و ساختمانی گفته می‌شود که از بستر خاکی غیرفشرده‌ای، یک یا چند لایه از مواد ژئوسل (مانند شبکه ورقه‌ای یا پارچه نسوز) و خاک مسلح تشکیل شده است. این سیستم قابلیت تحمل بارهای استاتیک و دینامیکی بالا را دارد و به عنوان یک روش ارزان برای تثبیت زمین و حفظ تراز و ترکیب محلی خاک استفاده می‌شود. با استفاده از ژئوسل خاک مسلح، امکان ساخت سازه‌هایی با طول عمر طولانی و کارآیی بالا، بدون نیاز به استفاده از مصالح سنگین و هزینه بالا، فراهم می‌شود.

ژئوسل یا سازه‌های ژئوسنتتیکال، به مجموعه ای از فناوری‌ها و سیستم‌های طراحی شده برای حمایت و ثابت سازی شیب‌های طبیعی یا ادغام آنها در جنبه‌های زیرین خوردگی‌ها گفته می‌شود. این سیستم‌ها عموما شامل استفاده از سنگ‌های خام، گاهی اوقات با استفاده از مصالح‌های قوی، مانند گابیون، سازه‌های شبکه ای، فولاد‌ها و بتن مسلح شده اند.

با استفاده از ژئوسل، می‌توان از وقوع رانش و فرسایش شیب‌های طبیعی جلوگیری کرد. همچنین، می‌توان شیب‌های خوردگی و یا شیب‌های عرضی را تثبیت کرده و از خرابی‌های ناشی از آنها جلوگیری کرد.

یکی از مزایای استفاده از سیستم‌های ژئوسل، امکان انجام کارها در عرض زمان کوتاه است. عموما، این سیستم‌ها نیاز به کمترین زمان حمل و نقل و نیز نیاز به تمرین کمتری برای نصب دارند. همچنین، یکی دیگر از مزایای استفاده از سیستم ژئوسل، کاهش هزینه‌های ساخت و نگهداری است. سیستم‌های ژئوسل هزینه کمتری نسبت به سیستم‌های ساده در ایجاد و نگهداری شیب‌های طبیعی دارند.اگر بخواهیم به قسمت‌های مختلف خاک مسلح اشاره کنیم می‌توانیم خاکریز (خاک‌های دانه ای)، عناصر مسلح کننده (تسمه‌های پهن و باریک) و پوسته را نام ببریم. اجزای پوسته که قسمت خارجی دیوار را تحت پوشش خود قرار می‌دهند به انتهای عناصر مسلح کننده وصل می‌شوند. در دیواره‌های خاک مسلح اصولاً نسبت عرض به ارتفاع بزرگ است از این رو تمرکز تنش برخلاف دیوارهای معمولی در پنجه دیوار اتفاق نمی‌افتد. این دیوارها برای بسترهایی که ظرفیت باربری آن‌ها کم است مناسب می‌باشند.

محافظت از شیب با ژئوسل در سازه‌های خاک مسلح، خاکریزی به شکل لایه لایه انجام می‌شود و تراکم سازی آن مانند خاکریزهای معمولی است. در بین این لایه‌های خاک اجزای مسلح کننده قرار می‌گیرند و عناصر پوسته نیز به صورت فلزی با مقطع نیم بیضی و بتنی پیش ساخته چلیپایی نصب می‌شوند. برای ساخت دیوارهای خاک مسلح به وسیله این اجزاء، اول یک ردیف عناصر پوسته قرار می‌دهند، سپس لایه ای از خاکریز و عناصر مسلح کننده روی آن اجرا می‌نمایند.

رفتار خاک مسلح در طولانی مدت بر اساس رفتار اجزای مسلح کننده آن شکل می‌گیرد. از این رو فولاد یکی از بهترین عناصر مسلح کننده به شمار می‌آید زیرا از استحکام و مقاومت بالایی برخوردار می‌باشد اما خوردگی این متریال رفتار خاک مسلح را تحت تاثیر قرار خواهد داد. در واقع تنها مشکل خاک مسلح پدیده خوردگی عناصر مسلح کننده است. به همین دلیل در اجرای این خاک توجه ویژه به پایداری این عناصر در خاک معطوف می‌گردد

از خاک مسلح در موارد زیر استفاده می‌گردد:

این اجزا به منظور انتقال نیرو از طرف محرک به سمت ناحیه مقاوم به کار می‌روند. از جمله ویژگی‌هایی که این اجزا حتماً باید برخوردار باشند می‌توان به دوام و پایداری، شکل پذیری بالا در مواقع گسیختگی و پیوستگی با مصالح خاکریز اشاره نمود. علاوه بر آن این اجزا باید در برابر تنش‌های کششی، وادادگی کمی‌از خود نشان دهند. اجزای مسلح کننده اصولاً از متریال‌هایی مانند فولاد ضد زنگ‌، آلیاژ آلومینیوم منیزیم، فولاد گالوانیزه و مواد پلیمری مانند ژئوسل ساخته می‌شوند. اجزای غیر فلزی مانند ژئوسل در مقایسه با اجزای فلزی  دچار خوردگی نمی‌شوند و طول عمر بسیار بالایی دارند.

• ساخت دیوارهای جاده‌های شیب دار کوهستانی
• ساخت سازه‌های خطوط راه آهن
• ساخت دیوارهای نگهدارنده حاشیه بزرگراه‌ها
• ساخت پایه پل‌ها
• ساخت دیوارهای ساحلی، سدهای خاکی و …
• ساخت سازه‌های حفاظتی نظامی
• ساخت دیوارهای شیب دار
• اجزای مسلح کننده

مزایای اجرای خاک مسلح

ژئوسل یکی از کارآمدترین و پیشرفته‌ترین گزینه برای حل مسئله تثبیت خاک در ساخت و نگهداری خاکریز مخصوصا در راه‌سازی و تسلیح خاک است.

مزایای اجرای خاک مسلح به شرح زیر می‌باشد:

1. تقویت پل و پلهای بتنی و فلزی.
2. تقویت دیوارهای پشتی و پوسته‌ای ساختمان‌ها و سازه‌های بتنی.
3. تقویت سازه‌های آجری و چوبی.
4. تقویت فضای ریز رخدادهای زلزله و افزایش مقاومت در برابر لرزه‌ای.
5. استفاده درسطوح لغزنده‌ای که نیاز به پایدارسازی دارند.
6. استفاده در شیب‌های طبیعی و شیب‌هایی در پاسیوی محیطی.
7. استفاده در زیر حلقه‌های خطرناک به منظور کاهش خطرات ناشی از رسوب آب و جنبه‌های دیگر.
8. استفاده در پایدارسازی مجموعه‌های آرامستانی و سایر ساختمان‌های تاریخی.
9. استفاده در اماکن ارتفاعی و برج‌ها به منظور پایداری.
10. استفاده در مناطق جامد زیستی و کوهستانی جهت پایداری و استحکام ساختمان‌ها.
11. تثبیت کانال زهکشی
12. فراهم کردن مقاومت بالا در بستر راه به خصوص خاک‌های سست
13. از بین بردن مسئله سست شدن و ریزش دانه‌های خاک در خاک مورد استفاده در شیب
14. ساخت دایک و اسکله و دیوارهای ساحلی
15. جلوگیری از آبشستگی راه‌ها و سازه‌های ساحلی و کانال‌ها

محافظت از شیب با ژئوسل

محافظت از شیب با ژئوسل و یا تسلیح خاک به مجموعه ای از خاکریزها گفته می‌شود که توسط تسمه و میلگرد مسلح شده اند. این خاک خواص مکانیکی خاک را در قسمتی که بیشتر در معرض نیروها قرار گرفته تقویت می‌کند. مقاومت خاک مسلح در برابر برش و فشار بسیار بالاست اما قدرت آن در مقابل کشش ضعیف می‌باشد. همانند بتن مسلح به علت وجود اجزای مسلح کننده به منظور کرنش کششی، رفتار خاک بهبود پیدا می‌کند. از این رو دیوارهای این نوع خاک جزء دیوارهای انعطاف پذیر محسوب می‌شوند.

از ویژگی‌های این محصول می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• عامل تحکیم بستر کانال و مسیل‌ها
• عامل تقویت کننده در زمین‌های سست و باتلاقی
• عامل کنترل فرسایش خاک در شیب تند
• عامل مسلح کننده در دیوارهای شیب دار و جاده‌ها با امکان ایجاد فضای سبز
• سرعت اجرای دیوارهای خاک مسلح بسیار بالاست و در کمترین زمان ممکن می‌توان آن‌ها را ساخت.
• در اجرای این خاک از مصالح ارزان قیمت و در دسترس مانند خاک استفاده می‌شود.
• عملیات اجرایی مربوط به خاک مسلح به صورت مکانیکی است.
• در قطعات پوسته می‌توان کیفیت بتن را تامین نمود.
• اجرای دیوارهای خاک مسلح به پی نیاز ندارد.
• سازه خاک مسلح از زیبایی لازم برخوردار می‌باشد.

از سایر مزایای ژئوسل در مدیریت مهار :

مزایای اجرای خاک مسلح به شرح زیر می‌باشد

1. مقاومت بالا: خاک مسلح باعث افزایش مقاومت در برابر فشار و کشش می‌شود. این خاصیت باعث می‌شود که نیروهای وارد بر سازه بتواند به خوبی تحمل شود و به سادگی نتواند آن را خراب کند.
2. قابلیت اجراي آسان: خاک مسلح به راحتی در ساختمان‌های مختلف قابل اجراست و نیاز به تجهیزات مخصوصی ندارد. این مزیت باعث می‌شود که به صورت اقتصادی و در کمترین زمان ممکن طراحی و اجرا شود.
3. قابلیت تصحیح قسمت‌های ضعیف: در صورتیکه قسمت‌های ضعیف سازه وجود دارد، خاک مسلح قادر است به راحتی این بخش‌ها را تقویت کند. در نتیجه، ظرفیت باربری سازه بیشتر می‌شود و مقاومت آن در برابر زلزله و سایر نیروهای وارد بر آن افزایش می‌یابد.
4. کاهش هزینه‌ها: اجرای خاک مسلح نسبت به اجرای سایر روش‌های ساخت و ساز با هزینه کمتری همراه است. با این حال، توجه به جزئیات اجرا و استفاده از مصالح کیفی و کارآمد می‌تواند موجب کاهش هزینه‌های این روش شود.
5. بیشتر شدن زمان زندگی سازه: در صورتیکه خاک مسلح به درستی اجرا شده باشد، می‌تواند سازه را در برابر خوردگی و خوردگی حفاظت کند و زمان زندگی آن را افزایش دهد.

مرحله اول: طراحی ژئوسل

قبل از نصب ژئوسل، باید یک طرح کامل از پروژه تهیه شود. این طرح با استفاده از نرم افزارهای مهندسی و دستگاه‌های نقشه برداری ایجاد شده و در آن باید شامل توصیفاتی از شرایط خاک، اندازه پروژه، و نحوه نصب ژئوسل باشد.

مرحله دوم: آماده‌سازی محل نصب

پس از تهیه طرح، باید محل نصب آماده شود. در این مرحله، باید قسمتی از زمین که قرار است ژئوسل در آن نصب شود، با استفاده از دستگاه‌های حفاری و بارگیری پاک شود. در این مرحله، تمامی‌شیب‌ها و فرفورژه‌ها از قسمت زیرین خاک برداشته می‌شود.

مرحله سوم: نصب ژئوسل

بعد از آماده‌سازی محل، مرحله بعدی این است که ژئوسل نصب شود. ابتدا باید پارچه‌های مسلح را با دستگاه‌های خاصی برش داده و در ردیف‌هایی بیش از حد دور از دسترس قرار دهید. پس از قرار دادن پارچه‌ها در ردیف‌های دلخواه، باید آنها را در خاک ثابت کرد تا از جای خود حرکت نکنند.

مرحله چهارم: عملیات پایانی

پس از نصب ژئوسل، کار تمام نمی‌شود. برای اطمینان از کیفیت شغل، باید ژئوسل را به طور دوره‌ای بررسی کنید و هر گونه مشکلی را به سرعت حل کنید. در این مرحله، باید نصب ژئوسل توسط یک مهندس حرفه‌ای بررسی شود.

کف سازی و بتن مسلح شده با استفاده از ژئوسل

ترکیب این 2 مصالح با یکدیگر، سبب افزایش راندمان بتن مسلح شده با پلیمر جهت ایجاد سطح بادوام و ارتفاع کم می‌شود.

ژئوسل‌های تکنولوژی به عنوان یک حرفه با پتانسیل بالایی برای کف سازی و بتن مسلح شده شناخته شده است. این فناوری شامل استفاده از چربی‌ها و فایبرهای چند بعدی در ساخت کف و بتن است. این مواد سازگار با چسبندگی بتن و منجر به افزایش قابل توجه مقاومت کششی و فشاری سطح می‌شوند.

علاوه بر این، ژئوسل‌های تکنولوژی از وزن اضافی که معمولاً بر روی بتن ریخته می‌شود، جلوگیری می‌کند و در نتیجه بُعد و وزن کف و بتن را کاهش می‌دهد. این ویژگی می‌تواند باعث کاهش هزینه‌های حمل و نقل شود.

در حال حاضر، ژئوسل‌های تکنولوژی در پروژه‌های عمرانی و ساختمانی گسترده استفاده شده است و معمولاً برای ساختمان‌های بلند مانند برج‌ها و پل‌ها به کار گرفته می‌شوند. علاوه بر این، ژئوسل‌هایتکنولوژی برای کف سازی صنعتی و حمایت از تونل‌های آب و هوا به کار گرفته می‌شود.

ایجاد سطح بستر مناسب با استفاده از ژئوسل

ژئوسل یک سیستم نفوذ پذیر منعطف است که با دارا بودن این خصلت،سطوحی مقاومتر و با سطح مقطعی کمتر از بتن ایجاد می‌گردد که این کار سبب کاهش 50 درصدی زمان ساخت و کم کردن 12تا 15 درصدی هزینه ساخت می‌شود.

با استفاده از ژئوسل، دیگر نیازی به قالب‌گیری، مسلح کردن و آرماتور بندی نیست و به کنترل و خروج روانآب‌های سطحی کمک می‌کند.

پس از گستردن ژئوسل بر روی بستر ، بخش‌هایی از ژئوسل توسط کانکتورهای مخصوص به کناره‌های یکدیگر متصل شده و سپس ، مخلوط بتن یا بتن مسلح شده با فیبر بر روی ژئوسل ریخته می‌شود.در نهایت، بتن پرکننده به طور مساوی در تمام بخش‌های ژئوسل پخش می‌شود.استفاده از بتن مخصوص و مخلوط شده با پلیمر، برای نهایت مقاومت و کمترین سطح مقطع طراحی می‌شود.ژئوسل مقاومت کششی بتن را بالا می‌برد.

در روش اجرای خاک مسلح ، خاکریزی در سازه‌های خاک مسلح به صورت لایه لایه اجرا شده و مشابه خاکریزی‌های معمول متراکم می‌شود. اعضای مسلح کننده در فاصله بین این لایه‌ها قرار دارند.

ژئوسل به عنوان یک سیستم مهندسی ژئوتکنیکال به منظور بهبود استحکام و پایداری بستر‌های سطحی متحرک به کار می‌رود. ژئوسل یک پارچه پلیمری با روابط دوسویه پیچیده است که تحت فشار ارتجاعی قرار گرفته و توسط پایه‌های ژئوتکنیکی به عنوان یک سازه سدی استفاده می‌شود.

در این مقاله، فرایند ساخت بستر ژئوسل برای استفاده در سطح بستر را بررسی خواهیم کرد.

مراحل ساخت بستر ژئوسل

بررسی خاک یکی از مهمترین مراحل در ساخت بستر ژئوسل، بررسی خاک و بررسی میزان فشار خاک است. برای این منظور، یک نمونه خاک از محل کار برداشته شده و در آزمایشگاه بررسی شده است.

طراحی پس از بررسی خاک، بستر ژئوسل طراحی می‌شود. در این مرحله، نوع پارچه پلیمری که به کار می‌رود، مشخص شده و ضخامت پارچه و فاصله بین پارچه‌ها تعیین می‌شود.

آماده سازی بستر با توجه به اطلاعات طراحی، بستر ژئوسل آماده سازی می‌شود. در این مرحله، خاک شسته شده و یکنواخت شده و سپس محلول پلیمری به آن اضافه می‌شود. بعد از این، پارچه‌های پلیمری توسط کارگران پوشش داده می‌شوند.

ارسال به محل اجرا بستر ژئوسل آماده سازی شده به محل اجرا ارسال می‌شود. در این مرحله، ژئوسل بر روی خاک با کمک دستگاه‌های تراشه برش داده و پیچیده می‌شود.

تسطیح سطح پس از نصب بستر ژئوسل، سطح با استفاده از تجهیزات مناسب تسطیح می‌شود.

ژئوسل خاک مسلح ژئوخانجانی

ساخت بستر ژئوسل، یک روش موثر برای بهبود پایداری سطح بستر است. با اجرای ژئوسل، سطح بستر تقویت می‌شود و استحکام و پایداری آن افزایش می‌یابد. علاوه بر این، ساخت بستر ژئوسل یک راهکار اقتصادی برای بهبود سطح بستر است.

با رونمایی از ژئوسل خاک مسلح، شرکت ژئوخانجانی به روز رسانی شگرفی در بخش تکنولوژی مهندسی ژئوتکنیک و ایمنی سازه ارائه کرده است. این فناوری نوین، با بهبود کیفیت و دقت اطلاعات محیط زیستی، به شرکت‌ها کمک می‌کند تا در جلوگیری از حوادث ناخوشایند در زمینه پایدارسازی سازه‌ها و محیط زیست تاثیرگذار باشند. از طرفی، آنها همچنین می‌توانند تصمیمات بهتر در زمینه طراحی، ساخت و نگهداری سازه‌های ژئوتکنیکی و سیویل اتخاذ کنند که به نوبه خود کاهش زمان و هزینه‌های پروژه را به دنبال دارد. به طور کلی، ژئوسل مسلح انقلابی در صنعت مهندسی زیرساخت‌هاست و به شرکت‌ها امکان می‌دهد تا تجربه بهتری در ایجاد سازه‌های پایدار و ایمنی در مقیاس بزرگ داشته باشند.