الجيوتكستايل للطبقة التحتية
1. قوة عالية:مقاومة ممتازة للشد والتمزق والانفجار والثقب.
2. مقاومة التآكل:مصنوعة من الألياف الاصطناعية، فهي مقاومة للأحماض والقلويات والكائنات الدقيقة والحشرات، وتتميز بالمتانة الجيدة.
3. النفاذية:يتميز بنفاذية جيدة ويمكنه تصريف المياه وتصفيتها بشكل فعال.
4. سهولة البناء:خفيفة الوزن، وسهلة القطع والنقل والوضع، ويمكن أن تحسن كفاءة البناء بشكل كبير.
5. فعالية عالية من حيث التكلفة:تعتبر تكلفة المواد منخفضة نسبيًا ويمكن أن تقلل من استخدام المواد التقليدية مثل الحجر والرمل، وبالتالي خفض التكلفة الإجمالية للمشروع.
مقدمة المنتج:
الجيوتكستايل الأساسي هو مادة جيوسينثتيكية نفاذة، مصنوعة من ألياف صناعية مثل البولي بروبيلين والبوليستر والنايلون وغيرها، من خلال عمليات مثل الثقب بالإبرة أو النسيج. وهو في الأساس "نسيج يُستخدم في الهندسة المدنية"، وهو النوع الأكثر استخدامًا والأكثر أهمية من بين المواد الجيوسينثتيكية في الهندسة الجيوتقنية.
الوظائف الرئيسية
تلعب الجيوتكستايل أربعة أدوار رئيسية في الهندسة:
1. الانفصال
الوظيفة: فصل نوعين من المواد الجيوتقنية ذات الخصائص الفيزيائية المختلفة (مثل الحصى والتربة الناعمة) لمنع اختلاطهما مع بعضهما البعض.
على سبيل المثال: إن وضع الجيوتكستايل بين صابورة السكك الحديدية وأساس التربة الناعمة يمكن أن يمنع الصابورة من الغرق في التربة الناعمة، ويمنع أيضًا التربة الناعمة من الارتفاع وتلويث الصابورة، مما يحافظ على سلامتها الهيكلية ووظيفتها.
2. الترشيح
الوظيفة: يسمح بمرور السائل (الماء) عموديًا، ويمنع فقدان جزيئات التربة بشكل مفرط. يعمل كـ "غربال".
مثال: يستخدم في طبقة الصرف خلف قنوات الصرف والجدران الاحتجازية، مما يسمح بتصريف تدفق المياه بسلاسة مع منع جزيئات التربة من الانجراف بواسطة تدفق المياه وتجنب تجويف الأساس أو الهيكل.
3. الصرف الصحي
الوظيفة: الاستفادة من القنوات المسامية داخل النسيج الأرضي لتصريف السائل (أو الغاز) على طول اتجاه مستواه، وجمع وتوجيه تدفق المياه.
مثال: يستخدم في المناطق الداخلية من السدود الترابية وأنظمة الصرف الصحي تحت الأرض، لتوجيه المياه إلى أنابيب التجميع لتقليل مستوى المياه الجوفية أو ضغط المياه المسامية.
4. التعزيز
الوظيفة: باستخدام قوتها العالية في الشد والاحتكاك بالتربة، تعمل على توزيع الأحمال، وتحسين قوة واستقرار التربة، على غرار قضبان الفولاذ في الخرسانة.
مثال: يستخدم لتقوية الطرق والسدود والمنحدرات الشديدة على أساسات التربة اللينة لمنع تشقق الأساسات والانزلاق.
وظيفة إضافية: الحماية - يمكن أن يعمل الجيوتكستايل كطبقة عازلة لحماية المواد المقاومة للماء الأخرى (مثل الأغشية الجيوممبرينية) من التعرض للاختراق بواسطة الحجارة الحادة أو الأشياء الصلبة.
الأنواع الرئيسية
وفقًا لعمليات التصنيع والهياكل المختلفة، يتم تقسيم الجيوتكستايل بشكل أساسي إلى فئتين:
1. الجيوتكستايل غير المنسوج
عملية التصنيع: تتكون بشكل رئيسي من ألياف قصيرة أو ألياف طويلة مرتبة بشكل عشوائي ومعززة بالإبر الميكانيكية أو الترابط الحراري أو الترابط الكيميائي.
المميزات: يشبه اللباد، متجانس الخواص (بخصائص متشابهة في جميع الاتجاهات)، ويتميز بقابلية تمدد جيدة وقابلية للتكيف مع التشوه. ويركز بشكل أكبر على وظائف العزل والترشيح والصرف.
التطبيقات الشائعة: عزل قاع الطريق، ونظام الصرف الصحي، وطبقة مرشح مكب النفايات، والتحكم في التآكل، وما إلى ذلك.
2. الجيوتكستايل المنسوج
عملية التصنيع: منسوجة من خيوط الألياف أو شرائح مسطحة في اتجاه معين على نول، مع بنية تشبه الخيش.
المميزات: مسام منتظمة، قوة شد عالية، استطالة منخفضة. مع التركيز بشكل أكبر على وظائف التعزيز والحماية.
التطبيقات الشائعة: تعزيز أساسات التربة اللينة، وتعزيز الجدران الاستنادية، وتعزيز السدود، وحماية السواحل، وما إلى ذلك.
أنواع أخرى: الجيوتكستايل المحبوكة، والجيوتكستايل المركبة (القماش غير المنسوج والمركب الجيوممبرين، وما إلى ذلك)، وتستخدم لتلبية احتياجات هندسية أكثر تحديدًا.
معلمات المنتج:
مشروع |
متري |
||||||||||
القوة الاسمية/(كيلو نيوتن/متر) |
|||||||||||
6 |
9 |
12 |
18 |
24 |
30 |
36 |
48 |
54 |
|||
1 |
قوة الشد الطولية والعرضية / (كيلو نيوتن / متر) ≥ |
6 |
9 |
12 |
18 |
24 |
30 |
36 |
48 |
54 |
|
2 |
أقصى استطالة عند أقصى حمل في الاتجاهين الطولي والعرضي/% |
30~80 |
|||||||||
3 |
قوة اختراق الجزء العلوي من CBR / كيلو نيوتن ≥ |
0.9 |
1.6 |
1.9 |
2.9 |
3.9 |
5.3 |
6.4 |
7.9 |
8.5 |
|
4 |
قوة التمزق الطولي والعرضي/كيلو نيوتن |
0.15 |
0.22 |
0.29 |
0.43 |
0.57 |
0.71 |
0.83 |
1.1 |
1.25 |
|
5 |
فتحة مكافئة 0.90(O95)/مم |
0.05~0.30 |
|||||||||
6 |
معامل النفاذية الرأسية/(سم/ثانية) |
K× (10-¹~10-)، حيث K=1.0~9.9 |
|||||||||
7 |
معدل انحراف العرض /٪ ≥ |
-0.5 |
|||||||||
8 |
معدل انحراف كتلة مساحة الوحدة /٪ ≥ |
-5 |
|||||||||
9 |
معدل انحراف السُمك /% ≥ |
-10 |
|||||||||
10 |
معامل التباين في السُمك (CV)/% ≤ |
10 |
|||||||||
11 |
ثقب ديناميكي |
قطر ثقب الثقب/مم ≤ |
37 |
33 |
27 |
20 |
17 |
14 |
11 |
9 |
7 |
12 |
قوة الكسر الطولي والعرضي (طريقة الإمساك)/كيلو نيوتن ≥ |
0.3 |
0.5 |
0.7 |
1.1 |
1.4 |
1.9 |
2.4 |
3 |
3.5 |
|
13 |
مقاومة الأشعة فوق البنفسجية (طريقة مصباح قوس الزينون) |
معدل الاحتفاظ بالقوة الطولية والعرضية% ≥ |
70 |
||||||||
14 |
مقاومة الأشعة فوق البنفسجية (طريقة مصباح الأشعة فوق البنفسجية الفلوري) |
معدل الاحتفاظ بالقوة الطولية والعرضية% ≥ |
80 |
||||||||
تطبيقات المنتج:
1. هندسة الحفاظ على المياه
هندسة السدود: تستخدم كطبقة ترشيح للسدود لمنع جزيئات التربة من التدفق بعيدًا مع تدفق المياه، مع تصريف المياه المتسربة وتعزيز استقرار السد؛ كما يمكن أن تكون بمثابة طبقة واقية لمنحدرات السدود، ومقاومة تآكل تدفق المياه.
تنظيم النهر: يوضع على منحدر ضفة النهر لمنع تآكل ضفة النهر بسبب تدفق المياه وحماية الجسر؛ بعد تجريف أو جرف قناة النهر، يتم استخدامه لعزل وتعزيز قاع النهر لتجنب اختلاط الرواسب.
هندسة الخزانات: باعتبارها طبقة الترشيح وطبقة الصرف لجسم سد الخزان، فإنها تتحكم في مسار التسرب وتقلل من خطر تشوه التسرب لجسم السد؛ مقترنة بغشاء جيوممبرين لمنع التسرب في مناطق التخزين وتعزيز مقاومة الثقب.
2. هندسة النقل
بناء الطرق السريعة:
معالجة قاع الطريق: ضع مادة الجيوتكستايل بين قاع الطريق والرصيف لعزل طبقات التربة المختلفة (مثل الطين والرمل)، ومنع تربة قاع الطريق من التليين بعد نقعها في الماء، وتعزيز قدرة تحمل قاع الطريق.
صيانة الطرق: عند تجديد أسطح الطرق القديمة، ضع الجيوتكستايل لتقليل شقوق الانعكاس وإطالة عمر خدمة سطح الطريق؛ ويمكن استخدامه أيضًا لتقوية طرق الوصول المؤقتة لتسهيل مرور مركبات البناء.
هندسة السكك الحديدية: تستخدم لتقوية وعزل قواعد الطرق الحديدية، وتقليل تأثير أحمال القطارات على تسوية قواعد الطرق، ومنع فقدان مواد قاعدة المسار، وضمان استقرار المسار.
هندسة المطارات: في معالجة أساسات مدارج وساحات المطارات يتم استخدام التعزيزات والترشيح لتحسين قدرة تحمل الأساس ومقاومة أحمال الصدمات الناتجة عن إقلاع وهبوط الطائرات.
3. الهندسة البلدية والبناء
الصرف البلدي: وضع مواد تكسية أرضية حول أنابيب الصرف تحت الأرض كطبقة ترشيح لمنع جزيئات التربة من سد الأنابيب، وتوجيه المياه الجوفية إلى الأنابيب لتجنب تراكم المياه.
أساسات المباني: تستخدم لعزل وتصريف أساسات المباني، وخاصة في معالجة أساسات التربة اللينة، للمساعدة في تصريف المياه من الأساس، وتسريع توحيد التربة، وتقليل الاستقرار.
موقع مكب النفايات: كمادة مساعدة مضادة للتسرب لمكبات النفايات، يتم استخدامها مع الأغشية الجيوممبرينية لمنع تلوث التربة والمياه الجوفية الناجم عن الرشح من القمامة؛ وفي الوقت نفسه تعمل على عزل القمامة عن التربة الأساسية وتصفية الرشح.
4. حماية البيئة والهندسة البيئية
حفظ التربة والمياه: وضع الجيوتكستايل على المنحدرات (مثل منحدرات الطرق السريعة ومناطق استصلاح المناجم)، جنبًا إلى جنب مع زراعة النباتات، لمنع تآكل التربة الناجم عن تآكل مياه الأمطار وتعزيز الاستعادة البيئية.
الأراضي الرطبة الاصطناعية: تستخدم للعزل والترشيح في قاع الأراضي الرطبة لمنع فقدان ركائز الأراضي الرطبة (مثل الرمل والحصى والتربة)، مع ضمان وظائف تسرب المياه وتنقيتها.
معالجة مياه الصرف الصحي: في المرافق مثل خزانات الترسيب وخزانات الترشيح في محطات معالجة مياه الصرف الصحي، يتم فصل الجزيئات العالقة في الماء كوسائط ترشيح.
5. هندسة التعدين
معالجة مخلفات المناجم: يتم وضعها على جسم سد المخلفات أو أسفله كطبقة ترشيح وطبقة عزل لمنع فقدان جزيئات المخلفات والتحكم في تلوث الرشح وتعزيز استقرار السد.
دعم النفق: ضع مادة الجيوتكستايل على سطح الصخور المحيطة بنفق المنجم، جنبًا إلى جنب مع الخرسانة الرشاشة وغيرها من العمليات، لتعزيز سلامة الصخور المحيطة ومنع انهيار الصخور.
6. الزراعة والبستنة
نظام الري للأراضي الزراعية: يستخدم لمنع التسرب وحماية قنوات الري في الأراضي الزراعية، وتقليل تسرب القناة ومنع تدفق المياه من تآكل منحدرات القناة.
الهندسة البستانية: في زراعة الزهور والشتلات، يتم وضع الجيوتكستايل لعزل التربة عن الأغطية (مثل اللحاء والحجارة)، ومنع نمو الأعشاب الضارة، والحفاظ على نفاذية التربة.
باختصار، تلعب المنسوجات الأرضية دورًا حاسمًا في مختلف مجالات الهندسة المدنية والهندسة البيئية والمجالات الزراعية نظرًا لخصائصها الفيزيائية والميكانيكية الممتازة ووظائفها المتنوعة. إنها واحدة من المواد التي لا غنى عنها في البناء الهندسي الحديث.
