سیستم های آب بند تلفیقی مقاومت و پایایی بتن را حفظ کرده و در کنار آن خصوصیات منحصر به فرد مکانیکی و مقاومت در برابر مواد شیمیایی را به علت وجود رزین های با کیفیت ساخته شده از ترموپلاستیک ها ارائه خواهند داد. با استفاده از راه حل های فراگیر ژئوسینتتیک ها، یک سازه خاکی خشک می تواند بوسیله این محصولات پیشرفته و نو با ایمنی و راحتی ساخته شود. ژئوممبرین ها در کنار لاینر رسی ژئوسینتتیکی برای آب بندی به کار می روند.

ژئوسنتتیکها معمولا به عنوان زهکش و آب بند و همچنین به عنوان محافظ در برابر سوراخ شدگی در آب بندی تونل ها و سازه های خاکی کاربرد دارند. در تونل سازی ژئوسینتتیک ها برای آب بندی مناطقی که در معرض فشارهای بالای هیدرولیکی قرار دارند و یا مناطقی که دچار نشت شده اند به کار می روند. راه حل پیشنهادی در این زمینه استفاده از یک ژئوممبرین پلی لفینی و یک لایه ژئوتگستایل نبافته برای جلوگیری از سوراخ شدن ژئوممبرین تحت اثر ناهمواری سطح شاتکریتی است. با استفاده از مجموعه فراگیر راه حل های ارائه شده، یک بستر یا تونل خشک بوسیله مدرنترین مصالح و تکنولوژی موجود برای شما آماده خواهد شد. ژئوممبرین Carbofol و لاینر رسی-ژئوسینتتیکی به عنوان آب بند به کار می روند.

کاربرد ژئوممبران در مهندسی عمران

با گذشت چندین دهه، استفاده از مصالح ساختمانی ژئوسنتتیک افزایشی چشمگیری در مقایسه با مصالح ساختمانی معدنی داشته است. ژئوسنتتیک ها در زمینه های گوناگون (زهکشی – جداسازی- فیلتراسیون- آب بندی- محافظت در برابر سوراخ شدگی و کنترل فرسایش) بکار می رود. ژئوسنتتیک های نفوذپذیر و نفوذناپذیر در کاربرد های مهندسی راه و ساختمان جایگزین روش های معمول ساخت و ساز می شوند تا ضرایب اطمینان بالاتر و در عین حال دوام عملکردی بیشتری قابل حصول است. ژئوسنتتیکها بعنوان روشی منحصر به فرد در سیستم سازه ای بگونه ای موثر به حفظ منابع طبیعی کمک می کند. بدلیل گستره فراوان استفاده از این محصولات و همچنین مشخصات منحصر به فرد آنها ژئوسنتتیکها بعنوان مدرنترین مصالح ساختمانی و به صورت گسترده ای به جای منابع قرضه طبیعی استفاده می شوند. راه حل های ارائه شده می تواند به افزایش بازده عملیات ساختمانی و کاهش کلی هزینه های پروژه منتهی شود.

محافظت از آبهای زیرزمینی به کمک ژئوممبران

مخازن ذخیره مواد شیمیایی از جمله مواردی هستند که پوشش های ثانویه ژئوسینتتیکی برای حفاظت آب های زیرزمینی از ورود سهوی آلاینده ها و دیگر آلودگی های بالقوه به کار می روند. هنگام ساخت یا بازسازی مناطق صنعتی که امکان انتشار آلودگی از موادی که در این فرآیند ذخیره و استفاده می شوند وجود دارد. در این حالت نیز می باید آب زیرزمینی بوسیله لایه های آب بند ژئوسینتتیکی حفاظت شود. استفاده از این آب بند ها در زمان ساخت راه ها در حوزه های آبریز پر اهمیت نیز می تواند مد نظر قرار گیرد. بر اساس مشخصات مهندسی طرح، قوانین و مقررات حاکم بر طراحی یا ضرایب اطمینان های مورد نظر سیستم های آب بند می توانند به صورت تکی یا دو گانه نصب گردند. سیستم های آب بند ژئوستتیکی دارای عمر طولانی، مقاومت مناسب شیمیایی بوده وسازگار با محیط زیست هستند. از سوی دیگر نصب آنها به سادگی صورت می گیرد. با استفاده از محصولات ژئوسنتتیک منابع آب زیرزمینی برای مدت زمان طولانی در آینده حفاظت خواهد شد. برای محافظت از آب های زیرزمینی ژئوممبرین ها و لاینر رسی-ژئوسینتتیکی به عنوان آب بند به کار می روند.

آبادسازی سایتهای آلوده به کمک ژئوممبران

محصور سازی منطقه آلوده برای جلوگیری از انتشار آلودگی امری الزامی است. برای اطمینان از تاثیر بلند مدت سیستم آب بند، مصالح ژئوسینتتیک با کیفیت بالا می باید انتخاب شده و روش های سخت گیرانه ای در اجرا می باید مورد استفاده قرار گیرند. این امر با نصب یک لایه ژئوممبران ساخته شده از پلی اتیلن سنگین با ضخامت ۲ میلیمتر که کنترل کیفی کاملی در هنگام ساخت برای آن انجام گرفته است ممکن است. ژئوممبرین دارای مقاومت شیمیایی لازم برای جلوگیری از انتشار آلودگی توسط خاکها یا مایعات آلوده هستند و سیستم زهکشی به عنوان لایه محافظ ژئوممبرین عمل می کنند. ژئوگریدها برای جلوگیری از نشست یا تغییر شکل بیش از حد خاک آلوده به کاررفته و در نتیجه از افزایش تنش در ژئوممبرین جلوگیری می کنند. به علت شرایط توپوگرافیک بسیاری از ساختگاه های رفع آلودگی، ساخت لایه های آب بند در شیب های تند اغلب مورد نظر قرار می گیرد. با استفاده از ژئوممبرین های با سطح مضرس یا پردازش شده می توان عملکردهای مرتبط با شیب های تند را با موفقیت به انجام رساند. با انتخاب صحیح مصالح و مشخصات آن عملکرد دراز مدت و انتقال بهینه نیروهای برشی تضمین می شود. هنگامیکه مواد شیمیایی خورنده می باید محصور شوند، لایه های آب بندی که از HDPE ساخته شده اند برای اطمینان از عملکرد دراز مدت موثرتر هستند. مستقل از نوع ژئوتکستایل مورد استفاده، لایه آب بند بنتونیت سدیم در بین دو لایه ژئوتکستایل جایگیر شده و قابلیت انتقال نیروی برشی بوسیله رشته های مسلح کننده را دارا هستند.

افزایش قدرت باربر زمین به کمک ژئوممبران

در بعضی موارد، ممکن است خاک ناحیه آلوده دارای مقاومت کافی نبوده و روش های معمول عملیات ساختمانی در ساخت قابل به کارگیری نباشند. در این شرایط سیستم آب بند می باید توانایی نگهداری خود را به عنوان یک لایه رویین بر خاک سست داشته باشد. به عنوان مثال در لاگون های لایروبی شده محدوده ای که می باید آب بند شود تحمل عبور ماشین آلات و حتی انسانها را به علت مقاومت ناچیز خود ندارد. با استفاده از ژئوگرید روزن رانی شده و یکپارچه است در وحله اول، عبور مرور ماشین آلات بلافاصله پس از نصب آن یا پس از ایجاد لایه خاکریز همسطح کننده ممکن خواهد بود. از آنجائیکه ساخت لایه های رس کوبیده شده مشکل است و علاوه بر این امکان تشکیل کانالهای ترجیحی عبور آب در رس پس از تغییر شکل های کوچک وجود دارد، ژئوممبرین یا لاینر رسی-ژئوسینتتیکی می توانند هنگامیکه ایجاد لایه روکش بر روی بستر های نرم مورد نظر است به عنوان مصالح جایگزین به کار روند. درمناطق صنعتی و معادن متروک که در آنها شفت ها و فضاهای زیرزمینی رها شده وجود داشته و همچنین دارای ساخت زیرزمینی ناهمگن با ظرفیت باربری پایین باشند، می باید سیستم های محصور کننده ای به کارروند که امکان بازتوزیع بار در موقع تغییرمشخصات خاک زیرین را داشته باشند. ژئوگریدها به علت داشتن توانایی بالایی در چفت و بست شدن با خاک زیرین برای استفاده در این مناطق ایده آل به نظر می رسند. استفاده از این مصالح متضمن انجام عملیات مفصل خاکبرداری و خاکریزی مورد نیاز در روش های معمول نخواهد بود.

پوشش لندفیل به کمک ژئوممبران

سازمان حفاظت از محیط زیست ایالات متحده آمریکا (EPA) و دستورالعمل ارائه شده توسط اتحادیه اروپا در مورد دفن پسماند مقاطع استانداردی را برای محل های دفن پسماند های خطرناک و غیر خطرناک ارائه نموده اند. این مقاطع با هدف جلوگیری از نفوذ آب به توده پسماند و جلوگیری از فرار گاز محل دفن ارائه شده اند. لایه های رسی فشرده شده که به سختی و با هزینه زیاد در محل های دفن پسماند خطرناک و غیر خطرناک استفاده می شوند می توانند با محصولات ژئوسینتتیکی با توانایی انتقال نیروی برشی در چندین جهت جایگزین شوند. به دلیل توانایی تحمل بالای تغییر شکل های چند محوره این محصول توانایی آب بندی خود را حتی در هنگام وقوع نشست های نامتقارن حفظ می کند. استفاده از این محصولات نیز تا شیب های حداکثر ۱:۲ با کاربرد ژئوتکستایل های نبافته سوزنی به عنوان نگهدارنده بنتونیت و پوشش مورد استفاده در این محصول ممکن است. مشخصات فیزیکی وشیمیایی ژئوممبرین مورد استفاده در پوشش نهایی محل دفن با مشخصات مورد نیاز ذکر شده برای پوشش کف تقریباً یکسان است. ژئوممبرین برای استفاده در هر دو این موارد مناسب تشخیص داده شده است. ژئوممبران یا سطح پردازش شده یا مضرس برای افزایش میزان انتقال نیروهای برشی بین دو عضو مجاوردر شرایطی استفاده می شود که شیب های تندی برای نصب پوشش ها در ساختگاه وجود دارد و می باید از پایداری درازمدت پوشش در این نواحی اطمینان حاصل شود.

حفاظت در برابر سوراخ شدگی به کمک ژئوممبران

ژئوممبرین می باید در برابر آسیب های مکانیکی که ازلایه های خاکی بالایی و زیرین به آن وارد می شود حفاظت گردد. هنگامیکه از یک لایه زهکش شنی روی ژئوممبرین استفاده می شود اغلب از ژئوتگستایل پلی پروپیلنی نبافته به جای ماسه برای حفاطت ژئوممبرین استفاده می شود. برای جلوگیری از تغییر شکل قابل توجه ژئوممبرین در هنگام نصب و اطمینان از عملکرد دراز مدت آن استفاده از ژئوتگستایل با حداقل وزن واحد سطح ۸۰۰ گرم بر متر مربع پیشنهاد می شود.

زهکشی به کمک ژئوممبران

در روکش نهایی محل دفن، سیستم زهکشی به طور موثری آب نفوذی به روکش را جمع آوری و به نقطه تخلیه هدایت می کند. زهکشی مناسب باعث می شود که فشار آب حفره ای در داخل روکش به حداقل رسیده و بازده سیستم روکش افزایش یابد. همینطور زهکشی مناسب باعث افزایش پایداری روکش نهایی می گردد. سیستم زهکشی از سه بخش مجزا تشکیل شده است. جوشکاری مرکب این سه لایه به یکدیگر یک پیوند یکنواخت بین سه لایه بوجود آورده و انتقال یکنواخت نیروهای برشی را در داخل زهکش تضمین می نماید. به همین دلیل استفاده از محصولات ژئوسینتتیک در شیب های تند نیز امکان پذیر است.

فیلتراسیون و جداسازی به کمک ژئوممبران

ژئوتکستایل های نبافته سوزنی شده که عملکرد فیلتراسیون دارند مانع از عبور ذرات خاک لایه پوشش گیاهی به داخل لایه زهکش می شوند. امری که در این میان دارای بیشترین اهمیت است حفظ خاصیت فیلتراسیون در ژئوتکستایل در دراز مدت است تا افزایش فشار آب حفره ای، پایداری روکش نهایی را به خطر نیاندازد. بر اساس دستورالعمل ارائه شده توسط اداره راه ها و ترافیک کشور آلمان با استفاده از ژئوتکستایل با کلاس استحکام ۳ ، از عملکرد دراز مدت ژئوتکستایل با عملکرد فیلتراسیون اطمینان حاصل خواهد شد.

ژئوممبرین و ایجاد پوشش موقت در محل دفن پسماند

پوشش های موقتی که در هنگام بهره برداری از محل دفن ایجاد می شوند و تا زمانیکه پوشش نهایی ایجاد شود   نفوذ آب به توده پسماند را به حداقل رسانده و مانع خروج گاز از توده پسماند می شوند. ژئوممبرین با ضخامت ۱.۵ میلیمتر که از HDPE برای استفاده به عنوان پوشش موقت مناسب می باشد. این محصول   دارای مقاومت شیمیایی و همچنین مقاومت بالا در برابر اشعه ماوراء بنفش است و در شرایط سخت دچار هوازدگی نمی شود.

قوانین فدرال آژانس حفاظت از محیط زیست امریکا (EPA) و همچنین دستورالعملهای ارئه شده توسط اتحادیه اروپا برای محل های دفن پسماندهای خطرناک و غیر خطرناک مقاطع مختلفی به عنوان لایه پوشش کف پیشنهاد کرده است. پوشش کف محل دفن به گونه ای طراحی شده است که از ورود شیرابه لندفیل به درون خاک جلوگیری کند. سیستم پوشش کفی که به طور مناسب ساخته شده بایستی علاوه بر این توانایی جمع آوری کنترل شده و هدایت شیرابه به خارج از توده پسماند برای تصفیه بعدی را دارا باشد. در مناطقی که مصالح خاکی برای ساخت آب بندهای هیدرولیکی مناسب نباشد، لاینر رسی-ژئوسینتتیکی می تواند با ایجاد یک لایه آب بند موثر در برابر آلودگی ها برای حفاظت منابع آبهای زیرزمینی به کار رود. لاینرهای رسی کوبیده شده (CCL) معمول پرهزینه بوده و عملیات ساخت آنها مشکل و پیچیده است. عملکرد این لاینر ها وابستگی قابل توجه به نحوه اجرا دارند. اجرای نادرست این لاینرها باعث بوجود آمدن پدیده خشک شدگی و ترک خوردگی و کانالهای جریان آب (در اثر پیوستگی ترک ها) خواهد شد. لاینر های رسی-ژئوسینتتیکی می توانند به عنوان جایگزین و یا تقویت کننده لایه های رسی به کار رفته و میزان خشک شدگی را به حداقل برساند.

تسلیح به کمک ژئوممبرین

پایداری درازمدت شیب ها با استفاده از ژئوگریدها به تنهایی و چه با استفاده توامان با دیگر مصالح ژئوسینتتیک قابل تامین است. هنگامیکه این محصول همراه با ژئوممبرین استفاده می شود، قابلیت تحمل بارهایی که در سطح شیب رو به پاشنه اعمال می شود داشته و از انتقال تنش به ژئوممبرین جلوگیری می کند. مقدار تغییر شکل اولیه کوچک و طبیعت عملکرد قفل شوندگی این محصول در خاکهای زهکش باعث می شود که انتقال تنش بلافاصله صورت گرفته و از هرگونه تغییر شکل در حین اجرا احتراز شود. تعمیر و بهسازی پوشش کف به لحاظ فنی پیچیده بوده و بسیار پر هزینه است. به همین دلیل است که محصولاتی با کیفیت بالا که بتوانند عملکرد دراز مدت مناسبی را تضمین نمایند  می بایست در هنگام طراحی پروژه برای استفاده در این پوشش ها انتخاب شوند.