ژئوسنتتیک‌ها در سدسازی کاربرد‌های خاص خود را دارند. ژئوسنتتیک‌ها محصولات جدیدی در صنعت سدسازی نیستند، آنها 45 سال است که در ساخت و تعمیر و نگهداری سدها به کار می‌روند و روز به روز بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند در حقیقت کارایی و دوام این محصولات در طی این سال‌ها به اثبات رسیده است. از ژئوسنتتیک‌ها در ساخت انواع سد اعم از سد‌های خاکی، بتنی و RCC استفاده می‌شود. به کارگیری ژئوسنتتیک‌ها علاوه بر مزایای فنی بسیار، از لحاظ اقتصادی نیز نسبت به روش‌های سنتی مشابه بسیار مقرون به صرفه می‌باشد.
طبق تعریفی که ASTM ارائه داده است ژئوسنتتیک‌ها محصولات صفحه‌ای پلیمری هستند که با سنگ، خاک و دیگر مصالح ژئوتکنیکی ترکیب شده و سبب بهبود عملکرد سازه‌های ژئوتکنیکی می‌گردند.
کاربرد‌های ژئوتکستایل و سایر ژئوسنتتیک‌ها در سدسازی
حدود 40 سال است که این محصولات به دلیل عملکرد‌های متنوعشان در ساخت سد‌های زیادی در سراسر دنیا به کار گرفته شده‌اند. در سد‌های خاکی همواره برای جلوگیری از فرسایش سطح سد در قسمت بالادست در اثر برخورد امواج آب و نیز فرسایش سطح پایین دست سد در اثر بارندگی، از یک لایه از این محصول به عنوان پوشش سطح سد استفاده می‌شود تا اجازه‌ی فرار و فرسایش به ذرات خاک موجود در بدنه سد داده نشود. همچنین از آن به عنوان فیلتر در سیستم زهکشی عمودی بدنه سد نیز استفاده می‌شود. در مواقع احداث سد در مناطق دارای نزولات جوی زیاد، از لایه‌های افقی این محصول در تراز‌های مختلف بدنه سد استفاده می‌شود. با اتصال این لایه‌های افقی به سیستم زهکشی عمودی، زهکشی بدنه سد به طور مؤثر‌تری صورت می‌گیرد و از ایجاد فشار آب اضافی در بدنه سد که می‌تواند منجر به ناپایداری گردد، جلوگیری می‌شود.
برای جمع بندی موارد کاربرد ژئوتکستایل‌ها در پروژه‌های سدسازی شامل موارد زیر است:
- در جاده‌های دسترسی موقتی سرریز
- زهکشی خاکریز به هدف تسریع فرآیند تحکیم و نیز محدود کردن فیلتر‌ها
- لایه نازک محافظ شیب بالا دست و پایین دست
- ورقه‌های پوششی زهکش‌های پاشنه پائین دست در شرایطی غیر عملی چون: جاده‌ها یا خاکریز دائمی
- مسلح کردن خاک در خاکریز
- فیلتراسیون و جداسازی مصالح
فیلتراسیون
ژئوتکستایل، یکی از ژئوسنتتیک‌ها در سدسازی است که به عنوان فیلتر به کار می‌رود. یک ژئوتکستایل زمانی به عنوان یک فیلتر به کار می‌رود که اجازه عبور آب را در حالیکه از عبور ذرات خاک جلوگیری می‌کند، بدهد. بنابراین آنها باید در فضای بین خاکی که می‌خواهد تثبیت شود و مصالح زهکشی، لوله زهکش یا ژئوسنتتیک‌های زهکشی قرار گیرد. به طور معمول بدین منظور از نوع نبافته‌ی آنها استفاده می‌شود. هر چند که انواع بافته این محصول نیز عملکرد خوبی را در این رابطه نشان داده‌اند.
جدایش
یک ژئوتکستایل زمانی به عنوان جداکننده به کار می‌رود که که بین دو نوع مصالح غیر مشابه قرار گیرد مثل دو نوع خاک ریز دانه و درشت دانه. انواع بافته و نبافته این محصول و همچنین ژئوکامپوزیت‌ها به شرطی که حداقل شرایط مقاومتی مورد نیاز را داشته باشند، می‌توانند به خوبی عمل جدایش را انجام دهند. این عملکرد جزء اولیه‌ترین عملکرد‌های ژئوتکستایل می‌باشد.
زهکشی درون صفحه
ژئوسنتتیکی که ضخیم باشد و قابلیت جریان سیال را در درون صفحه خود داشته باشد، می‌تواند به عنوان زهکش به کار رود. ژئونت‌ها، ژئوکامپوزیت‌ها و ژئوتکستایل‌های ضخیم از جمله محصولات ژئوسنتتیکی هستند که دارای این ویژگی‌ها هستند و می‌توان از آنها به عنوان مصالح زهکش و یا بخشی از مصالح زهکش بدنه‌ی سدها استفاده کرد.
تقویت‌کننده
ژئوسنتتیکی که قابلیت انتقال تنش از داخل خاک به صفحه خود و توزیع یکنواخت بار را داشته باشد به عنوان یک ژئوسنتتیک تقویت‌کننده شناخته می‌شود. ژئوگرید‌ها مهم‌ترین انواع این محصولات بوده و استفاده از آنها به منظور تقویت بستر بسیار رایج می‌باشد. البته ژئوتکستایل‌های بافته نیز می‌توانند تا احدودی این عملکرد را داشته باشند.
آب بند
ژئوسنتتیکی که دارای نفوذپذیری ناچیز باشد می‌تواند به عنوان لایه‌ای آب بند به کار گرفته شود. استفاده از یک لایه‌ی آب بند در ساختار بسیاری از سدها ضروری می‌باشد. ژئوممبران‌ها بهترین محصولات ژئوسنتتیکی هستند که می‌توانند این عملکرد را به خوبی انجام دهند. بنابراین در ساخت سدها بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند.
محافظ
ژئوتکستایل‌های ضخیم و دارای وزن واحد سطح زیاد، به عنوان محافظ لایه‌ی ژئوممبران به کار می‌روند. این عملکرد آنها در عین سادگی بسیار رایج و مرسوم می‌باشد چرا که محافظت از لایه‌ی آب بند سدها بسیار با اهمیت می‌باشد. ژئوتکستایل‌های نبافته با وزن واحد سطح بالا بدین منظور مورد استفاده قرار می‌گیرند. این محصولات همچنین می‌توانند عملکرد زهکش صفحه‌ای را نیز داشته باشند.
پایدارکننده سطح
یکی از مهم‌ترین جنبه‌های کاربردی ژئوسنتتیک‌ها، عملکرد کنترل فرسایش می‌باشد. به کارگیری ژئوسنتتیک‌ها در در جلوگیری از حرکت ذرات خاک در اثر جریان آب بسیار رایج و با اهمیت می‌باشد. بنابراین این محصولات به طور گسترده در سدسازی به کار می‌روند. البته این عملکرد می‌تواند ترکیبی از عملکرد‌های فیلتراسیون، جدایش و تقویت‌کننده باشد. ژئوسل و ژئومت‌ها از جمله محصولات ژئوسنتتیکی هستند که بدین منظور به کار می‌روند.
کاربرد ژئوتکستایل در سازه‌های هیدرولیکی
در میان تمام محصولات ژئوسنتتیکی، ژئوتکستایل‌ها بیشتر در سدسازی کاربرد دارند. این محصولات به طور گسترده در ساخت و تعمیر و نگهداری سدها کاربرد دارند. اکثر مهندسان در آمریکا ترجیح می‌دهند که این محصولات را در مکان‌هایی قرار دهند که امکان دسترسی به آنها به منظور تعمیر و نگهداری آسان باشد (در نزدیکی سطح زمین و در عمق مدفون شدگی کم)
تنها در مواقع معدودی در آلمان، فرانسه و آفریقای جنوبی، ژئوتکستایل‌ها به عنوان فیلتر در ساخت سدها، در عمق به کار گرفته شده‌اند.
مهم‌ترین مورد به کارگیری ژئوتکستایل به عنوان فیلتر در سد وال کراس می‌باشد که حدود 35 سال است از به کارگیری آن می‌گذرد بدون اینکه هیچ مشکلی در محل ژئوتکستایل، به وجود آمده باشد. از سال 1959 که ژئوسنتتیک‌ها برای اولین بار در ساخت سد Sabetta در ایتالیا به کار گرفته شدند، ژئوسنتتیک‌ها در صد‌ها سد دیگر در سرتاسر دنیا به کار گرفته شدند.
