ژئوتکستایل (Geotextile) چیست و چه کاربردی دارد

ژئوتکستایل به منسوجات بافته یا نبافته­ ای اطلاق می­ شود که جهت بهبود خواص مختلف خاک یا آسفالت اعم از کنترل فرسایش، زهکشی، جداسازی، فیلتراسیون، مقاوم سازی یا حفاظت مورد استفاده قرار می­ گیرند. این منسوجات از جنس پلیمر و عمدتا پلی استر یا پلی پروپیلن بوده و در وزن واحد سطح متفاوت تولید می­ شوند. ساختار متخلخل آن­ ها باعث وجود خواص مطلوبی نظیر موئینگی و جذب آب، آبگذری، تحمل فشار و ضربات، جذب قیر و از همه مهم تر فیلتراسیون می شود.

تاریخچه کاربرد ژئوتکستایل

نام کنونی این محصولات در سال 1977 ، حدود 42 سال پیش، برای اولین بار در مقاله ای که توسط Jirud در کنفرانسی در پاریس ارائه شد، مطرح شد. اهمیت کنفرانس سبب شد تا آن ها از آن پس به این نام شناخته شوند. تاریخچه کاربرد ژئوتکستایل ها به مدت ها قبل از شناخته شدنشان به اسم کنونی برمی گردد. در دهه 1960 آلمانی ها از این محصولات در سیل بندها استفاده می کردند. این طراحی در نتیجه ی سیل ویرانگری بود که در سال 1953 در هلند رخ داد. دکتر Jirud حتی چند سال قبل از کنفرانس سال 1977 نیز از این منسوجات در طراحی های خود استفاده می کرد. دکتر Jirud در دهه 1970 برای اولین بار از ژئوتکستایل به عنوان فیلتر در ساخت یک سد در فرانسه استفاده کرد. این سد که در سال 1970 ساخته شد تاکنون دارای عملکرد خوبی بوده است.

ژئوتکستایل پارچه ای با کاربرد بسیار بالا

ساختار خاص و عملکردهای چندگانه آن باعث شده است تا این محصول به پارچه ای با کاربرد بسیار بالا در پروژه های عمرانی تبدیل شود. از جمله خواص اصلی و ویژه آن می توان به ساختار نفوذپذیر آن اشاره کرد که در پروژه های عمرانی که اغلب با آب درگیر هستند، خاصیتی بسیار حائز اهمیت می باشد.

عملکرد چندگانه ژئوتکستایل

محصولات ژئوسنتتیک دارای کاربردهای گسترده ای بوده و به همین دلیل جزء جدایی ناپذیر پروژه های بزرگ عمرانی می باشند. در این میان عملکردهای چندگانه ژئوتکستایل ها سبب شده است تا آن ها در کنار هر یک از محصولات ژئوسنتتیک در پروژه های عمرانی به کار روند. از جمله مهم ترین این عملکردها می توان به زهکشی، فیلتراسیون، جداکنندگی، محافظت و مقاوم سازی اشاره کرد.

نقش زهکش و فیلتر ژئوتکستایل

نیاز به زهکشی در سازه های ژئوتکنیکی سال هاست که مطرح است. این نیاز سبب شده تا فیلتر هایی که مانع از شسته شدن خاک می شوند، مورد استفاده قرار گیرند. چرا که شسته شدگی خاک در اطراف سیستم زهکشی سبب مسدود شدن این سیستم و ناپایداری های احتمالی در آن محدوده می گردد. ژئوتکستایل به دلیل ویژگی های منحصر به فردش به عنوان پرکاربردترین محصول در سیستم های زهکشی سازه های عمرانی شناخته شده است. منافذ بسیار ریز آن ضمن عبور جریان آب ذرات خاک را فیلتر کرده و مانع از عبور آن ها و آب شستگی می شوند. این محصولات به عنوان فیلتر در سیستم های زهکشی سدهای خاکی، راه ها و راه آهن ها، دیوارهای حائل و… به کار می روند.

نقش جداکننده ژئوتکستایل در راه سازی

استفاده از این محصول به عنوان جدا کننده ذرات ریز دانه از درشت دانه و نیز جداسازی بستر نامرغوب از مصالح روسازی، در احداث جاده بسیار رایج و مرسوم می باشد. اهمیت نقش جداسازی ژئوتکستایل در جاده سازی به این دلیل می باشد که با جلوگیری از اختلاط مصالح ریزدانه در داخل مصالح درشت دانه از به هدر رفتن مصالح ریزدانه و کاهش خواص مقاومتی مصالح درشت دانه جلوگیری می کند. همچنین در مورد عبور جاده از مناطقی با خاک های سست، این محصول از اختلاط مصالح مرغوب با بستر نامرغوب و هدر رفتن مصالح جلوگیری می کند. بدین ترتیب علاوه بر کاهش مصالح مورد نیاز، عمر مفید راه ها هم افزایش می یابد. در زیرسازی خط آهن و باند فرودگاه نیز می توان از نقش جداسازی آن بهره برد.

نقش محافظ ژئوممبران

ژئوممبران ها اغلب در پروژه های عمرانی به منظور ایجاد یک لایه ی آب بند به کار می روند. ژئوممبران باید در طول زمانی که به کار گرفته می شود، نفوذ ناپذیر باقی بماند. اما تنش های القایی به وجود آمده در اثر مصالح موجود در محل، می تواند سبب جابجایی و در مواقعی پارگی ژئوممبران گردد. یک لایه ی ژئوتکستایل با ضخامت مناسب می تواند نقش به سزایی در کاهش آسیب دیدگی ژئوممبران داشته باشد.

کنترل فرسایش به وسیله ژئوتکستایل

فرسایش خاک یک پدیده پیچیده و یک مسئله مهم زیست محیطی می باشد که در سراسر دنیا رخ می دهد و می تواند زمین های کشاورزی یا غیر کشاورزی را تحت تاثیر قرار دهد. مستندات حاکی از این است که فرسایش خاک می تواند اثرات منفی اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی فراوانی را در پی داشته باشد. در این میان ژئوتکستایل محصول مناسبی برای کنترل فرسایش می باشد. به کارگیری ژئوتکستایل به منظور کنترل فرسایش خاک، برای اولین بار در دهه 1970 انجام شد و به دلیل موفقیت آمیز بودن، این محصول به یکی از اصلی ترین محصولات کنترل فرسایش در پروژه های عمرانی تبدیل شد. این محصول، سطح خاک را از نیروهای کششی وارده در اثر آب، باد و بارندگی حفظ کرده و مانع از فرار ذرات خاک در اثر این نیروها می گردد.

کاربرد ژئوتکستایل در سدسازی

حدود 40 سال است که این محصولات به دلیل عملکردهای متنوعشان در ساخت سدهای زیادی در سراسر دنیا به کار گرفته شده اند. 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 می شود تا اجازه ی 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 می شود. در مواقع احداث سد در مناطق دارای نزولات جوی زیاد، از لایه های افقی این محصول در ترازهای مختلف بدنه سد استفاده می شود. با اتصال این لایه های افقی به سیستم زهکشی عمودی، زهکشی بدنه سد به طور موثر تری صورت می گیرد و از ایجاد فشار آب اضافی در بدنه سد که می تواند منجر به ناپایداری گردد، جلوگیری می شود.

به کارگیری ژئوتکستایل در محل انباشت زباله ها

یکی از مهم ترین کاربردهای این محصولات در ساخت محل های انباشت و دفن زباله ها می باشد. در این محل ها عملکردهای مختلف ژئوتکستایل ها مورد استفاده قرار می گیرد. آن ها به منظور جداساز، فیلتر، زهکش و تقویت کننده در این سیستم ها به کار می روند. به عنوان جداساز در مناطقی که دارای مصالحی با دانه بندی متفاوت هستند به کار می روند و سبب می شوند تا این مصالح پیوستگی خود را حفظ کرده و عملکردشان ارتقاء یابد. زمانی که این محصولات به عنوان فیلتر به کار می روند، اجازه حرکت جریان مایعات و گازهای تولیدی از زباله ها را می دهند در حالیکه خاک و دیگر ذرات ریز را در جای خود نگه می دارند و بدین ترتیب باعث افزایش کارآیی سیستم جمع آوری مایعات و گازها می شوند. آن ها به دلیل ساختار متخلخلشان مانند مصالح زهکش عمل کرده و سیالات را از درون صفحه خود عبور می دهند. آن ها به عنوان تقویت کننده خاک های دانه ریزی که مقاومت کششی خیلی کمی دارند نیز به کار می روند.

به کارگیری ژئوتکستایل در پروژه های دریایی

از این محصولات در پروژه های دریایی و مهندسی ساحل به طور گسترده استفاده می شود. این محصولات برای قرار گرفتن در زیر ریپ رپ ها بسیار مناسب هستند و با فیلتراسیون مناسب، مانع از شسته شدن زیر ریپ ها و ناپایداری آن ها می گردند. همچنین از این محصولات برای تولید ژئوبگ ها استفاده می شود. ژئوبگ ها کیسه هایی دوخته شده از ژئوتکستایل هستند که در محل پروژه، از ماسه ساحلی پر می شوند و برای ساخت انواع سازه های حفاظت ساحلی از قبیل موج شکن ها و گریون ها به کار می روند.

ژئوتکستایل و محافظت از خطوط لوله

با دفن خطوط لوله مربوط به انتقال گاز، نفت و آب، آن ها در مجاورت مصالح خاکی و سنگی قرار می گیرند که تماس مصالح تیزگوشه با لوله منجر به آسیب دیدن و در مواقعی آسیب جدی بدنه لوله می شود. این آسیب ها می توانند تلفات جانی و مالی قابل توجهی رو به دنبال داشته باشند و سبب آلودگی محیط زیست گردند. با به کارگیری یک لایه ژئوتکستایل بر روی بدنه لوله می توان مانع از تماس مصالح تیزگوشه با بدنه ی لوله ها شد و بدین ترتیب از تلفات احتمالی پیشگیری نمود. با توجه به حساسیت پروژه و درصد مصالح تیزگوشه موجود باید از ضخامت ها و وزن های واحد سطح مختلف از این محصول استفاده کرد.

مزیت اقتصادی کاربرد ژئوتکستایل

به کارگیری این محصول علاوه بر مزایای متعدد فنی از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه می باشد. مزایای اقتصادی کاربرد آن را می توان بدین صورت خلاصه کرد: به کارگیری این محصول سبب تسریع و تسهیل انجام پروژه ها شده، میزان مصالح خاکی مورد نیاز را کاهش داده، رفتار بلند مدت سازه را ارتقا بخشیده، از هزینه های تعمیر و نگهداری کاسته و مانع از بروز بسیاری از مشکلات زیست محیطی می گردد.

تولید و عرضه انواع ژئوتکستایل های نبافته

شرکت سپید صنعت چالوس با به کارگیری دانش فنی و تخصصی و ماشین آلات پیشرفته، موفق به تولید و عرضه انواع ژئوتکستایل های نبافته پلی پروپیلنی و پلی استری با عرض 7 متر برای اولین بار در ایران شده است. عرض بالای این محصولات تولیدی سبب سهولت و تسریع اجرا و کاهش چشمگیر هزینه های حمل و نقل می گردد که برای مسئولین پروژه ها بسیار حائز اهمیت می باشد.