چكیده:
با توجه به ارزش آب و كنترل آن برای دستیابی به آب آشامیدنی و كشاورزی و همچنین كنترل سیلاب ها و تولید انرژی ، همواره از آب و صنایع مربوطه به آن به عنوان یكی از شاخص های توسعه هر كشور یاد می شود . مواد و مصالح نوین در ساخت سازه های هیدرولیكی بتنی و خاكی جهت تعیین عملكرد و بهبود كیفیت می تواند بسیار كارآمد و موثر باشد ، از جمله این مصالح ژئوسنتتیك ها هستند .
ژئوسنتتیک ها موادی هستند که همگام با پیشرفت صنعت پتروشیمی با استفاده از انواع مختلف پلیمرها ساخته شده و استفاده از آنها به عنوان مصالحی جدید در رابطه با طرحهای آب و خاک مورد استقبال مهندسین و کارشناسان در بسیاری از کشورهای جهان قرار گرفته است. بطور کلی ژئوسنتیک عنوانی فراگیر برای توصیف صفحات نازک و انعطاف پذیری است که در داخل توده خاک و یا در ارتباط با مصالح خاکی با اهداف مختلفی همچون مسلح سازی، جداسازی، عایق بندی رطوبتی، مهار فرسایش، ایفای نقش صافی( فیلتر)، زهکشی و غیره مورد استفاده قرار می گیرند.
دراین مقاله نیز سعی برآن شده كه با توجه به ناشناخته بودن مصالح مصنوعی ، بر اهمیت ژئوسنتتیك ها1 بالاخص نقش موثر ژئوممبرین2 و ژئوتكستایل3 در پروژه های سدسازی تاكید گردد.
واژه های كلیدی: ژئوسنتتیك - فیلتراسیون – ژئوممبرین - آب بندی – بهسازی خاک - هیدرواستاتیك - رگاب
مقدمه:
کلمه ژئوسنتتیک از دو بخش «ژئو» (Geo) و «سنتتیک» (Synthetic) ساخته شده‌است. از کلمه «ژئو» در مواردی استفاده میشود که مربوط به زمین باشد و قسمت دوم ، «سنتتیک»، در مواردی استفاده میشود که ساخته دست بشر باشند یا به عبارت دیگر موادی که مصنوعی‌اند وبه صورت آزاد در طبیعت یافت نمی‌شوند . با ابداع مواد مصنوعی بادوام و قابل اطمینان در قرن اخیر ، موارد استفاده ازاین مصالح در كارهای مهندسی افزایش یافته است ، بگونه ایكه امروزه با عناوینی نظیر پوشش غشایی قابل انعطاف یا ورقه های فیلتری آشنا می شویم . بتدریج با پذیرش نقش كاربردی این قبیل تولیدات مصنوعی بالاخص درطول سال های اخیر ، طرح و ساخت مواد مصنوعی ژئوسنتتیك ها در عملیات مهندسی عمران با پیشرفت تكنولوژی مهمی روبرو شده است كه اساسی ترین استفاده آنها در مناطقی با شیب زیاد و بسترهای نامناسب باتلاقی برای ساخت بناهای خاص و نیز اجرای محوطه سازی و مسلح كردن خاك است.
ژئوسنتتیك ها كه در فارسی به نامهای غشاءهای زمینی والیاف زمین دوخت و لایه مصنوعی ژئوتكنیكی ترجمه شده است از جنس پلی استر ، پلی پرپیلن، پلی اتیلن، نایلون و فیبر شیشه ای است. استفاده ازمصالح ژئوسنتتیك از دیدگاه اقتصادی و فنی بصرفه بوده و درمواردی تا 30درصد هزینه را درپروژه ها كاهش می دهد . مهمترین عضو این خانواده ، الیاف كششی ژئو ممبرین و ژئوتكستایل می باشند كه در زمینه های مختلف علوم مهندسی و مكانیك خاك و حتی در راهسازی با ارتقا پوشش خاك روی سازه امن ، نقش موثری ایفا می كنند ، بطوریكه ضربه پذیری سازه ها را درمقابل بارهای شدید انفجاری بالا برده و همچنین در مقابل جریان آب نفوذ ناپذیر میگرداند .
تاریخچه تكامل ژئوسنتتیك ها:
جهت ساخت عبادتگاه هایی چون «برج بابل» در هزاره اول پیش از میلاد و ساخت اماكن مسكونی «در فلات ایران » در حدود پنج هزار سال پیش از میلاد از خاك مسلح شده با قطعاتی از نی استفاده می نمودند . سپس کاربری از بوریای بافته شده از نی در ایتالیا و نیز صفحات كرباس در هلند ، امریكا و انگلستان جهت تقویت خاكریزهای كناری رودخانه و جاده ها ابداع گردید . مصرف اولین نسل ژئوتكستایل های پلیمری از اواخر دهه پنجاه ، زمانی آغاز گردید كه كاربرد آنها به عنوان فیلترهای جدید مرسوم شد . این دوره شكوفایی از اواخر دهه 60 میلادی شروع و روند استفاده از ژئو تكستایل های بافته شده بصورت پوشش فیلتری و مسلح سازی جاده ها ، فرودگاه ها ، سدها و... سیر صعودی را طی نمود .
سابقه تاریخی ساخت و کاربرد مواد ژئوسنتتیک ها از دهه 1950 که در آن زمان از ورقه های تک رشته ای برای ژئوتکستایل بافته شده به عنوان فیلتر در کنترل فرسایش در ایالت فلوریدای آمریکا استفاده می شد برمیگردد ، باب بارت اولین کسی بود که نخستین طرحهای کاربرد مواد ژئوسنتتیک در پروژه های آب و خاک را مطرح ساخت و بدین دلیل به نام پدر ' ژئوتکستایل ' مشهور گردید.
در اواسط دهه 1960، هیات مهندسین ارتش آمریکا4 امکان استفاده از ژئوتکستایل های بافته شده را به عنوان جایگزینی برای فیلترهای دانه ای در سیستم های کنترل فرسایش و حفاظت شیب ها مورد بررسی قرار داد. این سازمان اولین معیارهای فنی طراحی ژئوتکستایل ها را به عنوان فیلتر مطرح و در سال 1975 مجموعه ای از استانداردهای فنی در این زمینه را ارائه نمود . در همین زمان، استفاده از ژئوتکستایل ها برای حفاظت سواحل رودخانه ها در هلند مد نظر قرار گرفت به گونه ای که با اصلاح روش کاربری آن تا سال 1977 تنها برای حفاظت سواحل یک رودخانه در هلند در حدود دو میلیون متر مربع ژئوتکستایل مصرف گردید و در حال حاضر نیز این تکنیک به عنوان روشی استاندارد و پذیرفته شده در آن کشور کاربرد دارد.
اولین كاربری غشاء مصنوعی « ژئوممبرین » در سال 1960 میلادی توسط ' كارل ترزاقی ' با بكارگیری 10000متر مربع از جنس P.V.C به عنوان غشاء آب بند در بخش های از سدی در حال ساخت در كانادا استفاده شد .سپس در سد ' والكراس ' در فرانسه از ژئوتكستایل به عنوان فیلتر در دو بخش مختلف سد بکار گرفته شد ، در قسمت تحتانی شیب پایین دست برای پوشاندن و حفاظت مصالح زهكش شنی و در شیب بالا دست آن برای حفاظت بین لایه ها خاكریز استفاده گردید .
در آمریکا نیز از اواخر دهه 1970 کاربرد ژئوتکستایل های تک رشته ای بافته شده رو به افزایش گذاشت و هیات مهندسین ارتش آمریکا استفاده از این مواد را بعنوان فیلتر کنترل کننده فرسایش به صورت استاندارد رواج داد. به دنبال فعالیت های هیات مهندسین ارتش آمریکا و تبادل اطلاعات با مهندسین اروپایی، اولین کنفرانس ژئوتکستایل ها در سال 1977 برگزار شد و استفاده از ژئوتکستایل ها به عنوان فیلتر و زهکش مورد پذیرش بسیاری از کارشناسان و مهندسین فعال در زمینه های مختلف قرار گرفت.
مطابق آمار تا سال 1990 میلادی در آمریكا حدود 500 میلیون متر مربع ژئو تكستایل در پروژه های مختلف مورد استفاده قرار گرفته و تا سال 1989 میزان 90 میلیون متر مربع P.V.C نیز برای تولید ژئو ممبرین بفروش رفته است كه بعلت بالاتر بودن قیمت ژئو ممبرین فروش آن حدود 0.1 ژئو تكستایل می باشد. کاربرد مواد ژئوسنتتیک در ایران متاسفانه به دلیل عدم شناخت دقیق کارفرمایان و مشاوران و نیز به دلیل کمبود و گرانی این مواد هنوز توسعه قابل توجهی نیافته و تنها در چند پروژه از جمله برای اولین بار در نیروگاه آبی كوهرنگ آن هم به صورت محدود مورد استفاده قرار گرفته است.
ترکیب و انواع مواد ژئوسنتتیک ها :
به طور کلی مواد ژئوسنتتیک ها را می توان به دو گروه عمده نفوذپذیر و نفوذ ناپذیر تقسیم نمود که در مجموع در چند زیرگروه قابل تعمیم می باشد:
1-ژئوتکستایل ها : جهت مسلح سازی ، جداسازی ، زهكشی مناسب ، اضافه نمودن قدرت باربری خاك و آسفالت ، افزایش عمر مفید آسفالت ، حفاظت سازه ای از سواحل و بنادر ، نشت همگون در سازه های دریایی نظیر موج شكن ها ، حفاظت زمین های در حال فرسایش ، حفاظت از لایه های بالادست در راه آهن ، حفاظت از لایه های ژئوممبرین و بسیاری از موارد دیگر كاربرد دارد.
2-ژئوممبرین ها : جهت آب بندی ، ساخت دریاچه های مصنوعی ، استخرهای پرورش ماهی و استخر های صنعتی و... كاربرد دارند.
3-ژئوگرید ها : جهت مسلح سازی خاكریزها یا سدهای خاكی و ساخت دیوارهای حائل وغیره كاربرد دارند .
4-ژئونت ها : جهت جلوگیری از فرسایش شیب ها و زهكشی های مناسب ، ژئونت ها كلاسی از ژئوسنتتیك ها هستند كه از تزریق پیوسته نوارهای پلیمری با زاویه دقیق نسبت به یكدیگر تولید می شوند . جنس آنها معمولاً از پلی اتیلن می باشد . وجود فاصله در بین رشته های این كلاس از ژئوسنتتیك ها شرایط مناسبی را برای استفاده از ژئونت ها به عنوان عاملی برای بهینه سازی زهكشی ها ایجاد نموده است .بدین ترتیب كه ژئونت ها که با اندازه های متفاوتی تولید شده اند می تواند با توجه به اندازه ذرات خاك به صورتی انتخاب شوند كه بدون جابجایی ذرات خاك ، امكان زهكشی را به وجود آورند . از این رو ، عملكرد عمده ژئونت ها در زهكشی است . اما علیرغم ارزان بودن ژئوتکستایل ها کاربرد ژئونت‌ها برای عمل زهکشی، نسبت به ژئوتکستایل ها ارجحیت دارند.
5-ژئوكامپزیت ها : تركبیی از ژئوممبرین ها و ژئوتکستایل ها هستند كه جهت زهكشی زمین های ورزشی و دیوارهای حائل و سقف تونل ها و... كاربرد دارند .
6-سایر انواع مواد ژئوسنتتیك ها شامل : ژئوفوم ها، ژئوسل ها، ژئواستریپ ها، ژئوپایپ ها و ژئودرین ها می باشند كه هركدام از آنها كاربرد خاصی دارند.
آشنایی با الیاف مصنوعی ژئوسنتتیک ها :
ژئوسنتتیك ها صفحات نازك و انعطاف پذیر ی هستند كه در داخل خاك و یا در ارتباط با آن در اجرای پروژه ها و سازه های مهندسی ، خصوصاٌ در مهندسی عمران و ژئوتكنیك بكار برده می شوند .
از میان الیاف مصنوعی همچون ژئوگریدها5 ( ازجنس الیاف و پلیمرهای P.V.C ) و ژئوكامپزیت ها6 (تركبیی از ژئوممبرین و ژئوتکستایل) و... دو گروه زیر شامل ژئوتكستایل ها و ژئو ممبرین ها كاربرد بیشتری دارند .
ژئوتكستایل ها منسوجاتی الیافی7 می باشند كه نسبت به عبور سیالاتی از قبیل آب وگاز ها نفوذ پذیرند .این مصالح پارچه گونه متخلخل با قابلیت زهكشی در صورت تعبیه در خاك غیر قابل تجزیه هستند .
ژئو ممبرین ها ، غشاء های نفوذناپذیری از جنس الیاف و پلیمرهای P.V.C هستند كه آنها نیز همچون ژئوتكستایل ها در ارتباط با كارهای خاكی مورد استفاده قرار می گیرند که فاقد قابلیت زهكشی می باشند .
طبقه بندی و خصوصیات اصلی ژئوسنتتیک ها :
خصوصیات ژئوسنتتیك ها همانند هر ماده دیگری كه در امور مهندسی مورد مصرف قرار می گیرد به نوع و مواد بکاررفته ، چگونگی ساخت و شكل فیزیكی محصول نهایی بستگی دارد . بطور كلی می توان خصوصیات اصلی آنها را تحت سه گروه زیر تقسیم نمود:
1- فیزیكی :(وزن مخصوص ، ضخامت ، انعطاف پذیری و... )
2- مكانیكی : ( مقاومت كششی ، مقاومت پاره شدگی ، مقاومت اصطكاكی )
3- هیدرولیكی : ( اندازه خلل وفرج ، نفوذپذیری ، قابلیت انتقال 8 )
نقش و كاربرد ژئو تكستایل ها در پروژه ها :
یكی از اساسی ترین كاربردهای ژئوتكستایل ها استفاده از آن به عنوان فیلتر در سدهای خاكی می باشد . در این حالت ژئوتكستایل آب را به خوبی و با سرعت كافی از خود عبور می دهد ولی از عبور ذرات جامد و سنگ جلوگیری می كند (فیلتراسیون ) كه نقش اصلی آن در سدهای خاكی خنثی كردن فشارهیدروستاتیك فزاینده بوده و از پدیده رگاب نیز جلوگیری می كند .
فیلتراسیون9 عبارتست از ایجاد مرزی پایدار بین خاک و زهکش در مسیر حرکت آب ، تفاوت اصلی ژئوتکستایل هایی که به عنوان فیلتر به کار می روند با ژئوتکستایل هایی که به عنوان زهکش به کار می روند در نحوه حرکت آب در آنهاست . بدین معنی که در زهکشها، آب زهکشی شده در امتداد لایه حرکت می کند، در حالی که در فیلتراسیون ، درجهت عمود بر لایه گذر می کند. جریان آب در خاک همواره با حرکت دانه های خاک همراه است. بنابراین لازم است از وارد شدن ذرات ریز خاک به درون زهکش سنگی یا ماسه ای جلوگیری گردد. بدون آنکه مانعی در برابر حرکت آب ایجاد شود. در واقع دو وظیفه عمده فیلتراسیون عبارتست از عبور سریع و آسان آب و جلوگیری از عبور ریزدانه ها. در طراحی فیلترها اولین عامل یعنی عبور سریع آب به وسیله شاخص گذردهی مصالح که مقدار آن برابر خارج قسمت نفوذپذیری به ضخامت ژئوتکستایل ها می باشد، کنترل می گردد و عامل دوم یعنی جلوگیری از عبور ریزدانه ها بستگی به اندازه آنها داردکه با اندازه گیری قطر خلل و فرج ژئوتکستایل ، کنترل می گردد.
سایر موارد کاربردی ژئوتکستایل ها به عنوان فیلتر به شرح زیر است :
-در صورتیکه یک لایه ژئوتکستایل نفوذپذیر بین دو لایه خاک درشت دانه و ریزدانه مطابق شکل زیر قرار داده شود، زهکشی به راحتی از لایه ریز به لایه درشت انجام شده و از نفوذ دانه های ریز به لایه درشت دانه جلوگیری می شود.
ـ یکی از بیشترین کاربردهای فیلتراسیون در پشت دیوارهای حائل است بدین منظور به جهت جلوگیری از ایجاد فشار هیدرواستاتیکی، قشری از ماسه را به عنوان زهکش درپشت دیوار حائل قرار می دهند و برای اجتناب از ورود ریزدانه ها در اثر حرکت آب و جاری شدن آن به زهکش از یک لایه ژئوتکستایل به عنوان فیلتر استفاده می کنند.
ـ یکی از راههای جلوگیری از فرسایش شیروانیهای خاکی یا بدنه سدهای خاکی که در معرض هجوم امواج آب قرار دارند استفاده از سنگ های درشت و ناهموار (rip-rap) یا بلوکهای بتنی پیش ساخته است. زیرا در اثر جزر و مد و نوسان سطح آب به تدریج خاک زیر بستر سنگی شسته شده و باعث فرسایش ساحل می گردد. به منظور جلوگیری از این پدیده یک لایه ی ژئوتکستایل در زیر بلوکهای بتنی یا سنگهای محافظ به کار می رود.
کاربرد ژئوتکستایل در زمینه سدسازی برای آب‌بندی و جلوگیری از نشت آب از بدنه سد بوده و از تخریب تدریجی آن جلوگیری می‌نماید. در این کاربرد، از ژئوتکستایل سنگین (معمولاً 16 OZ/yd )به‌عنوان لایه محافظ غشاء ژئوممبرین (که نقش لایه غیرقابل نفوذ را نسبت به آن بازی می‌کند) استفاده میشود. ژئوتکستایل همچنین بعنوان زهکش سطحی دیواره سد و انتقال رطوبت به زهکش‌های پائین سد نیز کاربرد دارد. همچنین از مصالح ژئوتكستایل به منظور جاسازی دو نوع از مصالح ساختمانی با جنس های متفاوت استفاده می گردد ( جدا سازی دو نوع شن ، خاك و سنگ و یا دو ناحیه مختلف از مصالح در یك سد خاكی ) .
استفاده از ژئو تكستایل ها موجب افزایش پایداری شیروانی های خاكی و همچنین افزایش شیب مجاز آنها می شود بطوریکه شیب مجاز یك شیروانی خاكی مسلح شده با ژئوتكستایل تا حدود 70 درصد ازیاد می یابد.
خاصیت عبور مناسب سیالات از ژئو تكستایل موجب شده تا از آن به عنوان یك زهكش قوی نیز در آب بندی تونلها و پلها قبل از اجرای سنگ رویه نهایی استفاده گردد تا آب به سهولت به سمت پایین دست و آبرو ها هدایت شود .
از سایر كابرد های ژئوتكستایل ها در پروزه های عمرانی می توان موارد زیر را نام برد :
-- ثبات و تحكیم خط های راه آهن
-- حفاظت از ژئوممبرین
-- سیستم جمع آوری مایعات وگازها
-- دیوارهای محافظ
-- زیر سازی و رو سازی جاده ها
-- جلوگیری از شست وشوی سواحل و پیشرفت آب دریاها
-- جلوگیری از شست و شوی خاك زیر صخره ها
-- ساخت سواحل مصنوعی
-- استفاده بعنوان قالبهای انعطاف پذیر در بتن ریزی ها
انواع ژئوتکستایل ها:
الف : ژئوتکستایل های بافته نشده10:
از اتصال الیاف کوتاه پلیمری به یکدیگر منسوجاتی نمدگونه بدست می آید که ژئوتکستایل نبافته نام می گیرد. ژئوتکستایل نبافته (NW) با توجه به روش ایجاد اتصال بین الیاف (تولید)، دارای ساختارهای: سوزنی (Needle Punched)، حرارتی (Heat Bonded) و چسبی (Resin Bonded) می باشند. تنوع در ساختار (روش تولید) موجب ایجاد نسبتی بهینه بین مقدار پلیمر مصرفی (وزن واحد سطح) و مشخصات فیزیکی و مکانیکی ژئوتکستایل تولید شده می گردد.
ب: ژئوتکستایل های بافته شده11:
پارچه گونه هایی که از در هم تنیدن نخهای پلیمری12 یا رشته ای از نخهای پلیمری 13 بدست می آیند ژئوتکستایل های بافته شده نامیده می شوند. روشهای مختلف بافت علاوه بر ایجاد وضعیت ظاهری متفاوت به لحاظ شکل گره ها، موجب بروز قابلیت های متفاوتی از قبیل تنوع در مقاومت کششی و میزان عبوردهی سیالات و یا جلوگیری از اختلاط خاکها می شود. همچنین تنوع در پلیمرهای مصرفی موجب ایجاد تنوع در خواص فیزیکی نظیر سختی، خزش و ..... در ژئوتکستایل تولید شده می گردد.
مزایا و معایب ژئوتکستایل ها :
-- مقاومت کششی 14 بالا و كاربرد سریع و آسان آن .
-- قابلیت اتساعی پایین تر برای کاهش خزش روی ژئوممبرین ناشی از بار خاکریز بالایی و کاهش نیروهای وارده به ژئوممبرین.
-- دارای مقاومت پاره شدگی بالا وکاهش صدمات ناشی هنگام اجرا و ریختن سنگریزه.
-- ویژگی عمل فیلتراسیون مناسب، برای اندازه های شنی شکسته و مواد باطله.
-- دوام زیاد در مقابل عوامل طبیعی و سازگاری با شرایط انواع خاک و زمین
-- توانایی در نگهداری ذرات خاک در محل خود و مقاومت الکتریکی بالا.
توجه : باستناد بررسی های بعمل آمده تنها عیب ژئوتکستایل ها ایجاد تغییر شکل در آنها در دراز مدت می باشد.
نقش و كاربرد ژئوممبرین (ژئوممبران) در پروژه ها :
ژئوممبرین ها دسته ای از خانواده ژئوسنتتیك ها هستند كه به شكل قابل ملاحظه ای نفوذ ناپذیرند . ژئوممبرین ها ورقه های کم انعطاف پذیر ( در حدود صفر) هستند که عموماً جهت آب بندی مخازن، پوشش رویه سدهای خاكی و سنگریزه ای، کانالها، حوضچه ها و سایر سازه های مشابه مورد استفاده قرار می گیرند.
در ابتدا برای ساخت این ماده از انواع رزین ها استفاده می شد اما امروزه پی وی سی و پلی اتیلن بیشترین کاربرد را در تولید آن دارند. ژئوممبرین ها به‌عنوان یک عایق بسیار مقاوم و کم هزینه و دارای طول عمر زیاد، در بسیاری از صنایع مورد مصرف قرار می گیرند که از آن جمله می‌‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
بعنوان آستر و محافظ در سطوع داخلی كانال ها ، مخازن و لوله های آبرسان که به سبب دارا بودن مقاومت زیاد در برابر سایش مانع از سائیده شدن این تاسیسات می شود .
استفاده در لوله های فاضلاب جهت جلوگیری از تاثیرات منفی فاضلاب بر روی سطوح تاسیسات در قبال حملات شیمیایی خورنده محیط اطراف
استفاده در محل انباشت زباله ها 15 زیرا درانباشتگی زباله ها مواد مایع در كف چاله زباله ها جمع شده و به مرور زمان به داخل توده خاك اطراف خود نفوذ می كند و نتایج منفی زیست محیطی مختلفی را بوجود می آورد . جهت جلوگیری از نفوذ این مواد ، كف و دیواره های جانبی چاله زباله را با ژئوممبرین پوشش می دهند .
بعنوان لایه محافظ در تاسیساتی كه قدرت كنترل کافی را جهت جلوگیری از نشت و اتلاف آب ندارند .
استفاده در مخازن آب های زیر زمینی جهت نفودناپذیر کردن آنها و جلوگیری از حركت آب های زیرزمینی به بالای فونداسیون و جداره تونل ها
استفاده جهت پوشش دادن بالا دست سدهای بتنی غلطكی و پوشش رویه سدهای خاكی و سنگریزه ای به عنوان رویه آب بند .
استفاده در فراز بند سازه های هیدرولیكی سدهای انحرافی موقت 16
جهت كنترل خاك هایی كه بر اثر رطوبت متورم می شوند.
كنترل تراوش17 در سازهای هیدرولیكی
مزایای ژئوممبرین (ژئوممبران) :
-- نفوذناپذیری
-- هزینه كم و سرعت نصب و بالا بودن ضریب اطمینان
-- مقاومت در برابرحملات مواد شیمیایی و نیز مقاومت در برابر پاره شدگی
-- جلوگیری از حركت فاضلاب و مواد مضر شامل مواد رادیواكتیو به محیط زیست و محبوس كردن مواد شیمیایی و زباله های شهری
محدویت اجرایی ژئوممبرین ها:
-- كاربرد ژئوممبرین در سدهای خاكی نیاز به تراكم بدنه سد دارد .
-- در آنالیز پایداری شیب بالادست باید موقعیت مصالح اشباع در نزدیكی ژئوممبرین در نظر گرفته شود .
-- پایداری لایه محافظ روی ژئوممبرین به هدف ارزیابی اثرات تخلیه سریع مخازن و امواج بررسی گردد.
-- لایه انتقالی ما بین بدنه و ژئوممبرین باید كارائی لازم را برای انتقال18در دانه بندی ، آماده سازی19، فیلتر ، زهكش وحفاظت غشاء ژئوممبرین را داشته باشد .
-- در انتخاب و استفاده از ژئوممبرین باید استحكام و مقاومت آن در برابر تنش های قائم احتمالی در نظر گرفته شود ولایه محافظ ژئوممبرین نباید از روی شیب لغزیده شده و باحركت امواج دشوار پارگی گردد .
نكات اجرایی در استفاده از ژئوممبرین ها:
-جهت استفاده از ژئوممبرین ها در سطوح شیبدار و یا قائم و جاهایی كه امكان لغزش وجود دارد ، از نوعی ژئوممبرین استفاده می شود كه بر روی سطوح آن برجستگی هایی به شكل میخ وجود دارد . این میخچه ها در آستر زیر فرو رفته و مانع از لغزش لایه ژئوممبرین می شوند .
- در هنگام نصب ژئوممبرین باید كاملاً توجه داشت كه از هرگونه خراش برسطح آن جلوگیری شود .خراش های سطحی به شكل قابل ملاحظه ای موجب كاهش مقاومت می شوند .
- ژئوممبرین بصورت لوله ای و تخته ای در بازار عرصه می شود . گاهی برای سطوح وسیع مجبور به چسبانیدن چند لایه ژئوممبرین می باشیم . برای چسبانیدن ژئوممبرین در خارج از كارخانه ودر محل كارگاه معمولاً از چسب های مخصوص استفاده می شود . گاهی نیز جهت چسبانیدن دو لایه ژئوممبرین از ماده حلالی كه موجب حل شدن دو لایه مجاور درهم میشود استفاده می گردد.
تركیب ژئوتكستایل و ژئوممبرین:
از الیاف ژئوتكستایل بافته نشده می توان جهت تقویت بعضی از ژئوممبرین های لایه ای مسطح و پرس شده استفاده نمود كه به آن لایه آستری ( SCRM )گفته می شودکه مزایای این تركیب منجر به نتایج ذیل می گردد :
-- از سوراخ شدن ژئوممبرین در هنگام قرار گرفتن بر روی خاكریز جلوگیری می شود.
-- از آنجاكه ژئوتكستایل مانند یك لایه زهكش ، عمل می نماید از افزایش فشار آب حفره ای در زیر ژئوممبرین جلوگیری میكند .
-- استفاده در جداره تونل ها جهت آب بندی به همراه ژئوتكستایل كه مجموعاً تشکیل ژئوكامپزیت را می دهند. در این كاربرد یك لایه از ژئوتكستایل را جهت زهكشی آب به سطح تونل می چسبانند و سپس بر روی آن یك لایه ژئوممبرین را جهت جلوگیری از نفوذ آب قرار می دهند و سپس نمای بنائی نهایی را اجرا می كنند
نتیجه گیری :
تحقیقات و پیشرفتهای بدست آمده در زمینه مصالح مصنوعی ژئوسنتتیك ها و دامنه وسیع كاربرد این نوع مصالح در پروژه های عمرانی منجر به افزایش محبوبیت و کاربری این مواد مصنوعی بعنوان مصالحی با ارزش گردیده است ، بطوریکه دیگر نیاز و اجباری به استفاده از مصالح طبیعی نمی باشد زیرا از طریق انتخاب صحیح این مصالح و نحوه درست استفاده از آنها و آشنایی با این واقعیت كه این گونه مصالح پیشرفتی فراتر از حیطه كارهای فیلتراسیون و رویه آب بند سدها دارند می توانند به عنوان مجموعه با ارزشی از مصالح جدید در اختیار مهندسین سدسازی قرار گیرند . متاسفانه کاربرد مواد ژئوسنتتیک در ایران به دلیل عدم شناخت دقیق و علمی کارفرمایان و مهندسین و نیز به دلیل کمبود و گرانی این مواد هنوز توسعه قابل توجهی نیافته و تنها در چند پروژه و آن هم به صورت محدود از این ماده استفاده شده است. با توجه به آمار سدهای درحال ساخت و سدهای در دست طراحی وگسترش احداث سد سازی در كشور كاربرد ژئوتكستایل در زمینه سدسازی برای زهكشی سطحی دیواره سد و انتقال رطوبت به پایین دست و آب بندی و جلوگیری از نشت آب به بدنه سد و همچنین پوشش ژئوممبرین به عنوان عنصر آب بندی در بالادست سدهای بتنی غلطكی و پوشش كانلها و رویه آب بند در ساخت سدهای خاكی و سنگریزه ای با توجه به سرعت نصب و اطمینان بالا می تواند مورد استفاده بهینه قرار گیرد . بدیهی است كاربرد مصالح ژئوسنتتیك ها بعنوان پدیده نوین می تواند در زمینه توسعه دانش مهندسی و ساخت سازه های هیدرولیكی بتنی و خاكی جهت عملكرد مطلوب و بهبود كیفیت بسیار كارآمد و موثر باشد.