خاک یکی از منابع ارزشمند و حیاتی برای بشر است که تأثیر بسزایی بر کشاورزی، زیست‌بوم‌ها و چرخه‌های آب‌وهوایی دارد. اما خاک نیز در معرض تخریب و فرسایش قرار دارد که می‌تواند پیامدهای جدی بر روی زندگی انسان و سایر موجودات داشته باشد. انسان‌ها در طول تاریخ راه‌های مختلفی را برای مقاوم‌سازی و کنترل خاک ابداع کرده‌اند. یکی از این روش‌ها، استفاده از ژئوسل (geocell) است که نوعی محصول ژئوسنتتیک برای پایدارسازی خاک، کنترل فرسایش و تقویت بسترهای راه‌سازی به شمار می‌رود. در این مقاله به توضیح ژئوسل و کاربردهای آن خواهیم پرداخت.
ژئوسل چیست؟
همان‌طور که اشاره شد، ژئوسل یکی از محصولات ژئوسنتتیک است که برای پایدارسازی خاک، کنترل فرسایش و تقویت بسترهای راه‌سازی استفاده می‌شود. این محصول از اتصال نوارهای پلیمری به شکل لانه‌زنبوری تشکیل شده است که می‌تواند خاک، شن، ماسه و حتی بتن را در خانه‌های خود نگه دارد. این محصول باعث می‌شود که نیروی عمودی وارد به سطح خاک، به‌صورت جانبی در آن توزیع شود و خاک دچار نشست نشود و فرسایش نکند.
انواع ژئوسل
این محصولات را می‌توان بر اساس جنس، ساختار و نحوه اتصال نوارهای تشکیل‌دهنده آن‌ها دسته‌بندی کرد که هریک از این موارد را توضیح خواهیم داد.
۱٫بر اساس جنس به کار رفته در آن
جنس ژئوسل ممکن است از پلی‌اتیلن با چگالی بالا (HDPE) یا پلی‌استر باشد.
پلی‌اتیلن با چگالی بالا که نام دیگر آن ژئوممبران است، در برابر نفوذ آب بسیار مقاوم خواهد است؛ ازاین‌رو برای زهکشی و عبور سیالات، لازم است نوارهای HDPE را قبل از اتصال به یکدیگر سوراخ دار کرد. نحوه اتصال نوارها ممکن است با جوش، چسب یا دوخت باشد. از کاربردهای آن می توان به روسازی خاک، شن و بتن، کنترل فرسایش در شیب‌های تند خاک، ساخت رویه‌های زهکش دار و ساخت دیوار حائل مناسب اشاره کرد.
پلی‌استر یا به عبارتی ژئوتکستایل، قابلیت انتقال آب و فیلتراسیون دارد. این جنس در مقابل اشعه UV خورشید مقاوم نیست و قیمت آن بالاتر است نسبت به ژئوممبران مقداری بالاتر خواهد بود. این ژئوسل‌ها در تقویت خاک برای حمایت از رشد پوشش گیاهی و بهبود پایداری شیب مناسب هستند.
۲٫بر اساس ساختار
انواع ژئوسل را می‌توان بر اساس ساختار نوارهای تشکیل‌دهنده خانه‌های آن دسته‌بندی کرد. بر اساس این معیار، سه نوع وجود دارد:
مدل یکپارچه
این نوع، نوارهای پلیمری به‌صورت یکپارچه و بدون سوراخ هستند. این مدل‌ها در مقابل سیالات نفوذناپذیر است و برای پروژه‌هایی که نیاز به زهکشی ندارند مناسب است.
مدل سوراخ‌دار
مدل‌هایی که با این روش ساخته می‌شوند، نوارهای پلیمری دارای سوراخ‌های متعدد هستند. این سوراخ‌ها باعث می‌شوند که سیالات و مواد مغذی از طریق ژئوسل عبور کنند و به خاک و پوشش گیاهی رسیدگی شود. این مدل‌ها برای پروژه‌های کشاورزی و شبکه‌های زیرزمینی مناسب است.
مدل ترکیدگی
در این نوع، نوارهای پلیمری به‌صورت ترکیدگی هستند. این ترکیدگی‌ها باعث می‌شوند که ژئوسل قابل انعطاف باشد و به شکل هرگونه شبکه‌ای قابل تغییر باشد. این مدل‌ها برای پروژه‌های دارای شکل‌پذیری بالا و زمین‌های نامنظم مناسب است.
۳٫بر اساس نحوه اتصال
انواع این مدل را می‌توان بر اساس نحوه اتصال نوارهای پلیمری که خانه‌های آن‌ها را تشکیل می‌دهند، دسته‌بندی کرد. بر اساس این معیار، سه نوع وجود دارد:
مدل جوشی
در این نوع، نوارهای پلیمری با استفاده از جوش الکتریکی یا حرارتی به هم متصل می‌شوند. این روش اتصال بسیار محکم و مقاوم است و برای پروژه‌های دارای بارهای سنگین مناسب است.
مدل چسبی
نوارهای پلیمری با استفاده از چسب‌های خاص به هم متصل می‌شوند. این روش اتصال ساده و سریع است و برای پروژه‌های دارای بارهای متوسط مناسب است.
مدل دوختی
در این مدل، نوارهای پلیمری با استفاده از دستگاه‌های دوخت صنعتی به هم متصل می‌شوند. این روش اتصال قابل تعمیر و تغییر است و برای پروژه‌های دارای بارهای سبک مناسب است.
مزایا و معایب ژئوسل
ژئوسل نیز مانند سایر قطعات مهندسی و محصولات ژئوسنتتیک دارای مزایا و معایبی است که با دانستن آن‌ها می‌توانید انتخاب صحیح‌تری داشته باشید و از کاربرد این محصول کمال استفاده را ببرید.
مزایا
- افزایش ظرفیت باربری و پایداری خاک
- کاهش نشست و فرسایش خاک
- حفظ رطوبت و مواد مغذی خاک
- حمایت از رشد پوشش گیاهی
- کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات
- سهولت نصب و اجرا
معایب
- نیاز به زیرساخت مناسب برای نصب و اجرا
- نیاز به توجه و دقت بالا در هنگام جوش، چسب یا دوخت نوارها
- نیاز به روکش یا بیومات برای محافظت از خوردگی و تابش UV
- نیاز به تامین آب و مواد مغذی برای رشد پوشش گیاهی
نحوه نصب و اجرا geocell
نصب و اجرا یکی از مهم‌ترین مراحل استفاده از ژئوسل است که باید با دقت انجام شود؛ چرا که نصب اشتباه، کارایی این محصول را به مقدار زیادی کاهش خواهد داد. نصب شامل سه مرحله است:
۱- ایجاد زیرساخت مناسب
ابتدا باید زیرساخت مناسبی برای نصب ژئوسل فراهم کنید. این زیرساخت ممکن است شامل شخم‌زدن، ریختن شن یا ماسه، تراکم دادن یا هر عملیات دیگری باشد که بستگی به نوع خاک و پروژه دارد.
تسطیح سطح خاک
سطح خاک باید هموار و صاف باشد تا ژئوسل به‌خوبی روی آن قرار گیرد. برای تسطیح سطح خاک، می‌توانید از ماشین‌آلات مناسب مانند بولدوزر، گریدر، رولر و غیره استفاده کنید.
حذف گیاهان و مواد غیرضروری
گیاهان و مواد غیرضروری مانند سنگ‌ها، شاخه‌ها، زباله‌ها و غیره باید از سطح خاک حذف شوند تا جلوی اتصال صحیح ژئوسل به خاک را نگیرند. برای حذف این مواد،می‌توانید از دستگاه‌های جاروبرقی، بیل، جارو و غیره استفاده کنید.
تمیزکاری و آماده‌سازی سطح خاک
برای این کار، باید خاک را از هرگونه آلودگی، رطوبت، گل و لای و غیره پاک کنید. همچنین، باید خاک را با استفاده از رولر یا دستگاه‌های تثبیت خاک فشرده کنید تا سطح خاک جامد و مقاوم شود.
۲- اتصال ژئوسل به سطح زمین
در این مرحله باید اقدامات زیر را انجام داد:
باز کردن
ژئوسل را از حالت آکاردئونی باز کرده و روی سطح خاک قرار دهید. باید مراقب باشید که این محصول به‌خوبی باز شده و خانه‌های آن به شکل منظم و مسطح باشند.
محکم کردن
ژئوسل را با استفاده از پین‌های فلزی یا پلاستیکی به زمین محکم کنید. پین‌ها را در نقاط اتصال نوارها و در فواصل مناسب وارد خاک کرده و با چکش فشار دهید.
اتصال نوارها
نوارهای ژئوسل را با استفاده از جوش، چسب، دوخت، سنجاق یا دیگر روش‌های مناسب به هم متصل کنید. باید مراقب باشید که اتصالات بین نوارهای ژئوسل به طور صحیح و محکم انجام شود.
۳- پر کردن ژئوسل با مصالح
انتخاب مصالح پرکننده
برای پر کردن ژئوسل، می‌توانید از خاک، شن، ماسه، بتن، پوشش گیاهی یا هر ترکیب دیگری استفاده کنید. این مصالح باید دارای خواص مکانیکی، دانه‌بندی، استحکام، دوام، نفوذپذیری، پایداری و سازگاری مناسب با خاک و ژئوسل باشند.
پخش‌کردن مصالح پرکننده
مصالح پرکننده را بر روی ژئوسل پخش کنید. باید مراقب باشید که مصالح به طور یکنواخت و کامل در خانه‌های این محصول قرار بگیرند و از سطح بالاتر نباشند.
فشرده کردن مصالح پرکننده
مصالح پرکننده را با استفاده از ماشین‌آلات مناسب مانند رولرها، آماس‌ها یا دستگاه‌های تثبیت خاک فشرده کنید. این کار باعث می‌شود که مصالح به ژئوسل و خاک متصل شده و تثبیت شوند.
کاربردهای ژئوسل کدام‌اند؟
کاربردهای ژئوسل را می‌توان در سه دسته صنعتی، کشاورزی و ساختمان‌سازی خلاصه کرد:
دسته صنعتی
در پروژه‌های صنعتی مانند جاده‌ها، راه‌آهن، بنادر و فرودگاه‌ها برای تقویت بستر، افزایش ظرفیت باربری، کاهش نشست و فرسایش، ایجاد روسازی خاکی یا شنی و ساخت دیوار حائل استفاده می‌شود.
دسته کشاورزی
در پروژه‌های کشاورزی مانند تقویت خاک برای حمایت از رشد پوشش گیاهی، حفظ رطوبت و مواد مغذی خاک، کنترل فرسایش در شیب‌های تند خاک و افزایش تولید محصول استفاده می‌شود.
دسته ساختمان‌سازی
در پروژه‌های ساختمان‌سازی مانند ساخت دیواره‌های شیب‌دار با امکان ایجاد فضاهای سبز، ساخت روسازی پلات‌های پارکینگ، ساخت زیرساخت‌های زیربنای سبک‌وسنگین و ساخت جاده‌های ساحلی با مصالح پرکننده ماسه استفاده می‌شود.
سخن پایانی
در این مقاله با شما درباره اینکه ژئوسل چیست صحبت کردیم و متوجه شدیم که geocell از اتصال نوارهای پلیمری به شکل لانه‌زنبوری تشکیل شده است و می‌تواند خاک، شن، ماسه و حتی بتن را در خود نگه دارد. در این مقاله سعی شد تمام نکات مهم و کاربردی اشاره شود، اما چنانچه سوال و چالشی وجود دارد که در این مقاله پرداخته نشده است، می‌توانید با کارشناسان رادین شاپ تماس حاصل نمایید.
