تسلیح بستر

1- ژئوگریدها در تسلیح بستر راه سازی

در برخی مواقع خاک بستر پروژه های راهسازی مقاومت پایینی دارند و لذا برای رسیدن به ظرفیت باربری مورد نیاز در زیر لایه آسفالت، می بایست ضخامت لایه اساس و زیر اساس را در آن ها افزایش داد که این امر هزینه های قابل توجهی را به پروژه ها تحمیل می نماید. با بکارگیری محصولات ژئوسینتتیکی همچون ژئوگریدها در داخل لایه های اساس و زیراساس و یا در حد فاصل خاک بستر سست و لایه های مذکور (به عنوان جداکننده) می توان با ضخامت کمتری از مصالح سنگدانه ای به همان ظرفیت باربری مطلوب طراحی دست یافت. شکل زیر نمونه ای از کاربرد این مسلح کننده ها را در افزایش پایداری مقاطع راهسازی نشان می دهد.

شکل 1- کارایی ژئوگرید تولید شده با فناوری نسل سوم (جوشی) شرکت نائو آلمان با نام تجاری Secugrid در راهسازی

پروژه ی توسعه ی دشت آزادگان در استان خوزستان نمونه ای از پروژه های تسلیح بستر به وسیله ی ژئوگرید تولید شده شرکت نائو آلمان (Secugrid) می باشد که در سال 1382 به انجام رسیده است.

شکل2- پروژه ی توسعه ی دشت آزادگان (استان خوزستان)

2- ژئوگریدها در تسلیح بستر راه آهن

مواجهه با خاک بسنر ضعیف می تواند در پروژه های راه آهن نیز رخ دهد. که در این شرایط نیز می توان مشابه با تسلیح مقاطع خاکی در پروژه های راهسازی، با استفاده از ویژگی بالا بودن مدول الاستیسیته ی ژئوگرید نشست های سازه را تا حد قابل قبولی کاهش داد و به دنبال آن نیز ضخامت لایه های روسازی را نیز با کاهش روبه رو کرد.

شکل 3- احداث و بازسازی خطوط راه آهن با بکارگیری ژئوگرید

3- افزایش ظرفیت باربری پی سازه ها

در صورتیکه که بستر پی سازه دارای مقاومت کافی نباشد و یا نشست بیشتر از نشست مجاز باشد، می توان با بکارگیری لایه های ژئوگرید در داخل بستر خاک سطح توزیع تنش را افزایش داد تا تنش کمتری به خاک وارد شود . این امر باعث افزایش ظرفیت باربری خاک و کاهش نشست زیر پی می شود. شکل زیر نمونه ای از یک مقطع خاکی مسلح شده با ژئوگرید را با هدف افزایش ظرفیت باربری مجموعه ی خاکی و توزیع تنش وارده به یک سطح وسیع تر را نشان می دهد.

شکل 4- افزایش ظرفیت باربری خاک ضعیف زیر یک پی با بکارگیری ژئوگرید

4-یکسان سازی نشست روی شمع ها

مطابق شکل 5، به منظور جلوگیری از نشست خاک در حد فاصل شمع ها و همچنین جلوگیری از بروز اختلال در بهره برداری ازمعابر مورد نظر، می توان لایه هایی از ژئوگرید را بر روی شمع ها استفاده نمود تا با حضور این مصالح با مقاومت کششی بالا و قابلیت تحمل کرنش زیاد ، مانع از نشست خاک گردد.

شکل 5- یکسان سازی نشست روی شمع ها با بکارگیری ژئوگرید

شکل زیر اسفاده از ژئوگرید شرکت نائو آلمان (Secugrid) را در یکسان سازی نشست روی شمع ها در پروژه ی اسکله ی P4 بندر ماهشهر را به تصویر می کشد.

شکل 6- یکسان سازی نشست روی شمع ها (اسکله P4 ماهشهر)

5- احداث خاکریز بر روی خاک سست

در بسیاری از مواقع خاک بستر ظرفیت باربری کافی برای تحمل بارهای وارده ی خاکریز را ندارد و یا نشست نامتقارن بستر بیش از حد مجاز بوده و بهره برداری از خاکریز را مختل می نماید. در این صورت می توان با استفاده از ژئوگرید از گسیختگی برشی خاک بستر و نشست های نامتقارن آن جلوگیری نمود. لایه های ژئوگرید قابلیت تحمل نیروی کششی بالا و با کرنش کم را دارند. با گستراندن این لایه ها بر روی خاک بستر، علاوه بر افزایش مقاومت برشی خاک، این مصالح موجب نشست یکنواخت توده خاک و تحکیم بستر شده و ظرفیت باربری خاک افزایش می یابد. لازم به ذکر است که پایداری خاکریز بر روی بستر ضعیف در حین ساخت آن بحرانی تر است چرا که در این شرایط سازه دچار نشست غیر یکنواخت شده و نفوذ پذیری پایین خاک سست مانع از تحکیم بستر و افزایش ظرفیت باربری آن در مدت زمان ساخت سازه می شود

لایه مسلح کننده را می توان به روش حالت حدی و یا حالت بهره برداری طراحی نمود که در هر حالت محدودیت های مربوط به آن روش باید کنترل گردد. در صورتی که از روش حالت حدی استفاده شود، حالت های ناپایداری زیر باید کنترل شوند :

شکل 7- حالت های مختلف ناپایداری توده خاک در روش حالت حدی

و در صورتی که ازروش حالت بهره برداری استفاده شود باید حالتهای ناپایداری زیر کنترل شود:

شکل 8- حالتهای مختلف ناپایداری توده خاک در روش بهره برداری

6-عبور جاده از روی حفره ها و شکاف های بستر

در صورتیکه در بستر طبیعی زمین حفره وجود داشته باشد، در هنگام بهره برداری از جاده، سطح مسیر دچار ترک می شود. برای رفع این مشکل می توان از ژئوگرید استفاده نمود. در تصویر زیر نحوه عملکرد ژئوگرید بر روی حفره موجود در بستر راه نشان داده شده است.