تیب ژئوگرید بکار رفته در لایههای خاک، همانند عناصر مقاوم در برابر کشش عمل کرده و در نواحی که تنشها و تغییر شکلهای کششی در خاک به وجود میآید به خوبی میتواند نیروها و تغییر شکلها را در خود مهار کند. شکلهای(2-6) و (2-7) تصویر از این نوع مصالح را نشان میدهد.از ژئوگرید در کاربردهای متعدد عمرانی چون تسلیح دیوارهای حائل، شیروانیها و پیهای سطحی استفاده
میشود. برای کاربردهایی که سختی کششی زیاد و مقاومت تقویت کنندگی بالا مورد نیاز باشد، بیشتر از ژئوگرید استفاده می نمایند. ژئوگرید بصورت گسترده ای، برای ایجاد ظاهری دلپذیر در خاکریزها و دیوارهای حایل استفاده می شود، در این حالت اتصال بین بلوکها و ژئو گریدها نقش مهمی در طراحی بازی میکند.

(شکل2-6 ): ژئوگرید ساخته شده از کشیده شدن ورقه های پلیمری]17.[

(شکل2-7 ): ژئوگرید تولید شده از الیافهای پلیمری]17.[
* ژئونت ها :
ژئونتها گروه دیگری از محصولات ژئوسینتتیکها هستند. این محصولات بصورت دو مجموعه موازی از تیرکهای پلیمری هستند که با زاویه ای نسبت به هم قرار می گیرند. بین این تیرکها سوراخهای نسبتاً بزرگی وجود دارد که در نتیجه، محصول شکل توری مانند خواهد داشت . عملکرد ژئونتها بطورکامل در محدوده زهکشی قراردارد. تقریبا تمام ژئو نتها از پلی اتیلن ساخته
میشوند. در شکل (2-8) تصویر این محصول آورده شده است. اولین کاربرد ژئونتها در ایالات متحده در سال 1984 برای نشت یابی در پوششهای دوبل منابع ذخیره مایعات خطرناک بود. برای ساخت ژئونتها، پلیمر مذاب از داخل یک قالب غلتکی عبور داده می شود. به این وسیله مواد مذاب را به داخل یک حدیده با قطعاتی که در خلاف هم حرکت می کنند تزریق مینمایند. طی این فرآیند شبکه ای با تیرکهای نزدیک به هم ساخته می شوند، سوراخهای این شبکه بوسیله عبور از یک غلتک مخصوص بازتر میشود و ژئونت شکل نهایی را به خود میگیرد.
شکل 2-8 : ژئونتها] 20 [
* ژئو ممبرینها :
ژئوممبرینها ورقهای لاستیکی یا پلاستیکی با نفوذپذیری بسیار پائین هستند که به عنوان حفاظ رطوبتی بکاربرده میشوند. ژئوممبرینها بعد از ژئوتکستایلها دومین گروه بزرگ ژئوسینتتیکها را تشکیل میدهند (شکل2-9). از مواد پلاستیکی عمده که در ساخت ژئوممبرینها استفاده میشود، پلی اتیلن است که تولید انبوه آن از سال 1942 آغاز شده و کاربرد اولیه آن در صنایع بسته بندی و قالب زنی بوده است.
.
شکل 2-9 : ژئوممبرین]20[
* ژئوکامپوزیتها:
یک نوع مصالح حاصل از ترکیب دو یا چند محصول ژئوسینتتیک ازجمله ژئوتکستایلها، ژئوگریدها، ژئونتها ویا ژئوممبرینها هستند و معقولترین آنها ترکیب ژئوگریدها با ژئوتکستایلها میباشد. در ساخت ژئوکامپوزیتها ممکن است محصولات غیر پلیمری نظیر فایبرگلاس و رشتههای فولادی برای افزایش مقاومت کششی، ماسه جهت ایجاد مقاومت فشاری و به عنوان پرکننده، رس برای منبسط شدن در مواقعی که از ژئوکامپوزیت به عنوان پوشش استفاده می شود، و قیر به عنوان ماده مقاوم در برابر نفوذ آب استفاده شود. هدف از ساختن ژئوکامپوزیتها در حقیقت ایجاد محصولاتی است که بتوانند چند وظیفه را بطور هم زمان انجام دهند. شکل(2-10) یک نمونه از این محصول را نشان
میدهد. ژئوگریدها با توجه به ساختار وخواص پلیمری ها دارای مقاومت نهایی محدود شده ای هستند. دریک سیستم مرکب، یک ژئوگرید به همراه ژئوتکستایل برای سهولت در توسعه سطح خاکریزی می تواند، بکارگرفته شود وسپس خاکریز برروی آن اجرا گردد.
شکل (2-10) : ژئوکامپوزیت ها]17[

2-4-3- ژئوسینتتیکها :
بطور کلی میتوان کاربرد ژئوسینتتیکها را در صنعت عمران به پنج گروه اصلی به شرح ذیل تقسیم نمود:
* جداسازی12
* تسلیح2
* فیلتراسیون3
* زهکشی4
* حفاظت مایعات5
* جداسازی:
جداسازی عبارت است از قراردادن یک مانع مصنوعی انعطاف پذیر بین دونوع مصالح خاکی غیر مشابه که باعث می شود که صحت و عملکرد هر دو مصالح دست نخورده باقی بماند. وقتی دونوع مصالح درشت دانه و ریزدانه در مجاورت یکدیگر قرارمیگیرند، دوحالت بطورهم زمان ممکن است اتقاق بیافتد، یکی اینکه ذرات ریزدانه وارد فضاهای خاک درشت دانه شده وقابلیت زهکشی آن را کاهش دهد و حالت دوم آنکه مصالح درشتدانه در خاک ریزدانه فرورفته و مقاومت وظرفیت باربری خود را از دست بدهند. با قراردادن یک لایه ژئوسینتتیک درمرز مصالح غیر مشابه میتوان از وقوع چنین مسائلی پیشگیری نمود.
* تسلیح :
دراین نوع کاربردها، پایداری سازه خاک با استفاده از مقاومت کششی محصولات ژئوسینتتیک بهبود مییابد. این اصول شبیه به بتن مسلح با تقویت میله های آهنی است. از آنجا که بتن درکشش ضعیف است، میله های آهنی(آرماتور) برای مقاوم نمودن بتن در کشش بکار میرود. عملکرد محصولات ژئوسینتتیک شبیه به روش میلههای آهنی جهت تامین مقاومت کششی است که به نگهداری خاک محل کمک میکند. بنابراین باتوجه به اینکه مصالح خاکی درتحمل کشش ضعیف هستند، در نتیجه با قراردادن لایههای ژئوسینتتیک در داخل خاک میتوان فقدان مقاومت کششی آن را جبران کرد. توده خاک مسلحی که به این طریق ایجاد میشود از نظر خصوصیات مقاومتی، ظرفیت باربری و
تحمل کششی بهتر از خاک معمولی عمل میکند. ژئوتکستایلها، ژئوگریدها و ژئوکامپوزیتها جزء ژئوسینتتیکهایی هستند که میتوانند به عنوان المانهای مسلح کننده در داخل توده خاک بکار روند. برای ژئوتکستایل عامل مقاومت در برابر بیرون کشیده شدن آن از داخل خاک اصطکاکی است که آن با خاک اطراف خود دارد.
برای تسلیح شیروانیها، سازههای حایل و خاکریزیهای ایجاد شده بر روی پیهای نرم، ورقههای محصولات ژئوسینتتیک بصورت افقی در این نوع سازههای خاکی مدفون میشوند. بنابراین مقاومت کششی ورقههای ژئوسینتتیک و مقاومت اصطکاکی آنها با خاک از مهمترین پارامتر های لازم جهت طراحی است.
* فیلتراسیون
ژئوسینتتیکها مانند یک فیلتر برای جلوگیری ازشسته شدن مصالح ناشی از جریان آب عمل می کنند. ژئوسینتتیکی که به عنوان فیلتر بکارمی رود، باید اندازه سوراخهای آن در حدی باشد که اجازه عبور آب را از خود بدهد و نیز در عین حال خاک ریزدانه بالادست خود را حفظ نماید و مانع جابجائی ذرات آن و نفوذ به داخل حفرات زهکش شود، همچنین باید با خاک اطراف در درازمدت سازگار باشد و به مرور زمان سوراخهایش مسدود نگردد.
* زهکشی:
در کارهای ژئوتکنیکی از ژئوسینتتیکها میتوان به عنوان زهکش استفاده کرد. هنگامی که ژئوسینتتیک نفش فیلتر را دارد جهت جریان عمود بر صفحه آن است، درحالیکه در عملکرد زهکشی جریان آب از داخل صفحه ژتوسینتتیک میباشد. برای زهکشی میتوان از ژتوتکستایل بویژه نوع بافته نشده آن استفاده کرد .
* حفاظت مایعات:
حفاظهای مایع در عملیات خاکی برای کنترل آب یا مایعات دیگر وجلوگیری از نفوذ آنها بکار
میروند. حفاظهای متداول ازخاک یا مصالح سنگی موجود درمحل ساخته میشوند. برای این منظور معمولاً از لایههای رسی متراکم شده ضخیم، بتن درجا و بتن آسفالتی استفاده میشود. گزینه دیگر برای حفاظهای مایع استفاده از پوششهای ژئوسینتتیکی نظیر ژئوتکستایلهای نفوذ ناپذیرشده و ژئوممبرینها است. برای نفوذ ناپذیر کردن ژئوتکستایل از قیر، مخلوط قیر و لاستیک، امولسیون قیر و سایر مخلوطهای پلیمری استفاده میکنند. ژئوممبرینها نیز صفحات لاستیکی یا پلاستیکی هستند که دارای نفوذپذیری بسیارکمی هستند]20،19،18،17 [.
فصـل سوم
پیشینه تحقیق
3-1- مقدمه
در طی سی سال گذشته، بسیاری از فعالیتهای پژوهشی جهت بررسی رفتار خاک مسلح زیر پی(RSF)13 انجام گرفته است. تمام این فعالیتها نشان میدهند که استفاده از مسلح کنندهها میتواند بطور قابل توجهی ظرفیت باربری خاک زیر شالودهها را افزایش و نشستهای آن را کاهش دهد. محققین مختلف به برآورد مزایای استفاده از(RSF) 1 از طریق نسبت ظرفیت باربری (BCR)2 پرداختند، که به صورت نسبت ظرفیت باربری خاک مسلح به ظرفیت باربری خاک غیر مسلح تعریف میشود. بسیاری از این تحقیقات بر مبنای هدف بررسی پارامترها و متغیرهایی که با مقادیر (BCR) مرتبط هستند، قرار دارند. نتایج مطالعات تجربی موجود در ادبیات فنی نشان دادند، هنگامی که مسلح کنندهها در عمق معینی جایگزین می شوند، نتایج مطلوبی برای پی از لحاظ ظرفیت باربری و میزان نشست حاصل خواهد شد.
Omar و همکاران (1993) اثرات نسبت عرض به طول (B/L) شالوده را بر روی (BCR) با ژئوگرید تقویت کننده مورد بررسی قرار دادند]24.[ آنها از چهار مدل شالوده با ابعادmm 2/76 × mm 2/76، mm 2/76 × mm 4/152، mm 2/76 × mm 6/228، ک