คอมโพสิต Geotextile Geomembrane

อันคอมโพสิต Geotextile-Geomembraneเป็นวัสดุการสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาแบบผสมผสานที่รวม geomembrane (สิ่งกีดขวางที่ผ่านไม่ได้) กับชั้น geotextile หนึ่งชั้นขึ้นไป การบูรณาการนี้ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติที่แตกต่างของวัสดุทั้งสองเพื่อจัดการกับความท้าทายทางวิศวกรรมที่ซับซ้อนในโครงการด้านสิ่งแวดล้อมไฮดรอลิกและธรณีเทคนิค

1. โครงสร้างและองค์ประกอบ

คอมโพสิต geotextile-geomembrane ทั่วไปประกอบด้วย::

1. ชั้น Geomembrane-

• วัสดุ: โพลีเอทิลีนที่มีความหนาแน่นสูง (HDPE), โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำเชิงเส้น (LLDPE), โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC), หรือเอทิลีนโพรพิลีนโพรพิลีนโมโนเมอร์เสริม (EPDM)

• ความหนา: 0.5–3.0 มม. ขึ้นอยู่กับการใช้งาน

• การทำงาน: ให้การกักเก็บของเหลว/ก๊าซความต้านทานทางเคมีและความไม่สามารถทำได้

• การป้องกันเชิงกล: โล่ geomembrane จากการเจาะทะลุรอยขีดข่วนและความเครียดจากการติดตั้ง

• การกรอง/การระบายน้ำ: อนุญาตให้มีการควบคุมการไหลของของไหลในขณะที่ป้องกันการบุกรุกของดิน

• การเสริมกำลัง: เพิ่มความต้านทานแรงดึงและการกระจายโหลด

• วัสดุ: nonwoven (โพลีเอสเตอร์หรือโพรพิลีน) หรือ geotextiles ทอ

• น้ำหนัก: 200–800 g/m²

• การทำงาน-

เลเยอร์ถูกผูกมัดผ่านการเคลือบด้วยความร้อน-การเคลือบกาว, หรือการชุบเข็มขึ้นอยู่กับข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ

2. แอปพลิเคชันสำคัญ

• ระบบกักกัน-

• landfill liners และ caps (จับคู่กับ geonets สำหรับการจัดการน้ำชะล้าง)

• การบรรจุรองสำหรับถังเก็บสารเคมี

• บ่อขุดแร่และแผ่นรองกรองกอง

• โครงสร้างพื้นฐานน้ำ-

• คลองและอ่างเก็บน้ำ

• สมุทรตกแต่งที่มี geotextiles ด้านบนที่ทนยูวี

• ครอบคลุมการลอยตัวสำหรับการควบคุมการระเหย

• วิศวกรรมโยธา-

• อุโมงค์และการกันน้ำชั้นใต้ดิน

• การลดเสถียรภาพของ Subgrade Roadway (ลดการตั้งถิ่นฐานที่แตกต่างกัน)

• ระบบหลังคาสีเขียว (การระบายน้ำ + อุปสรรคราก)

• การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม-

• Capping ดินที่ปนเปื้อน (ก๊าซระบายอากาศ + สิ่งกีดขวาง)

• การควบคุมการกัดเซาะในโครงการชายฝั่งหรือริมฝั่งแม่น้ำ

3. ข้อดีของคอมโพสิต

• เพิ่มความทนทาน-
  Geotextiles ปกป้อง geomembranes จากความเสียหายทางกลระหว่างการติดตั้งและอายุการใช้งาน

• ประสิทธิภาพไฮดรอลิก-
  รวมความไม่ผ่าน (geomembrane) เข้ากับการกรอง/การระบายน้ำ (geotextile) ไม่จำเป็นต้องใช้เลเยอร์แยกต่างหาก

• ประหยัดค่าใช้จ่าย-
  ลดเวลาการติดตั้งและค่าใช้จ่ายวัสดุเมื่อเทียบกับการจัดระดับธรณีวิทยาแต่ละครั้ง

• ความอเนกประสงค์-
  สามารถปรับแต่งได้สำหรับข้อกำหนดทางเคมีเฉพาะรังสียูวีหรือการรับน้ำหนัก (เช่น geomembranes เสริมด้วย geotextiles หนัก)

• ความยั่งยืน-
  ขยายอายุการใช้งานโครงสร้างพื้นฐานลดการใช้ทรัพยากรและการบำรุงรักษา

4. ข้อควรพิจารณาการออกแบบที่สำคัญ

• ความแข็งแรงของแรงเฉือน-
  ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีพันธะระหว่างเลเยอร์เพื่อป้องกันการแยกตัวภายใต้ความเครียด (ทดสอบผ่าน ASTM D5321)

• ความเข้ากันได้ทางเคมี-
  ตรวจสอบความต้านทานของ geomembrane และ geotextile ต่อสารเคมีเฉพาะไซต์ (เช่นน้ำชะขยะ, ไฮโดรคาร์บอน)

• ความต้านทานการเจาะ-
  เลือกน้ำหนัก geotextile และความหนา geomembrane ตามเงื่อนไขการเกรดย่อย (เช่นมวลรวมที่คมชัด)

• แนวทางปฏิบัติในการติดตั้ง-
  หลีกเลี่ยงริ้วรอยใน geomembranes; ใช้ถุงทรายหรือบัลลาสต์ชั่วคราวเพื่อรักษาความปลอดภัยคอมโพสิตระหว่างการวางตำแหน่ง

5. มาตรฐานและการทดสอบ

• ASTM International-

• ASTM D7177: ความแข็งแรงของแรงเฉือนของอินเทอร์เฟซคอมโพสิต geosynthetic

• ASTM D5884: ความต้านทานต่อน้ำของ geomembranes

• ASTM D6241: ความต้านทานการเจาะโดยใช้การทดสอบการเจาะแบบคงที่

• มาตรฐาน ISO-

• ISO 12958: การซึมผ่านของคอมโพสิต geotextile-geomembrane

• ISO 12236: ความต้านทานแรงดึงของคอมโพสิตเสริม

6. กรณีศึกษา: ระบบซับฝังกลบ

คอมโพสิตของ1.5 มม. HDPE geomembrane + 500 g/m² nonwoven polypropylene geotextileมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานทัพฝังกลบ ไฮไลท์ประสิทธิภาพ:

• การนำไฮดรอลิก: <1 ×10⁻² m/s (ผ่านไม่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ)

• ความต้านทานการเจาะ: ทนทาน> 400 n กำลัง (ASTM D4833)

• อายุยืน:> 100 ปีในสภาพแวดล้อมทางเคมีที่มั่นคง

7. นวัตกรรมและแนวโน้มในอนาคต

• คอมโพสิตอัจฉริยะ-
  Geotextiles ที่ฝังอยู่กับเส้นใยออปติคัลหรือเซ็นเซอร์สำหรับการตรวจจับการรั่วไหลแบบเรียลไทม์

• วัสดุที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม-
  geotextiles ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจับคู่กับโพลิเมอร์ geomembranes รีไซเคิล

• ระบบไฮบริด-
  การรวมเข้ากับ Geosynthetic Clay liners (GCLS) สำหรับการบรรจุแบบหลายแบก

8. แนวปฏิบัติที่ดีที่สุดในการติดตั้ง

1. การเตรียมการย่อย: กำจัดเศษซากที่คมชัดดินขนาดกะทัดรัดและให้แน่ใจว่าพื้นผิวเรียบ

2. การคลายและการจัดตำแหน่ง: หลีกเลี่ยงการลากคอมโพสิตเพื่อป้องกันการฉีกขาด geotextile

3. การตะเข็บ: ใช้การเชื่อมแบบคู่ร้อนคู่สำหรับ geomembranes และการเย็บ/การติดกาวสำหรับ geotextiles

4. การประกันคุณภาพ: ดำเนินการทดสอบช่องอากาศ (ASTM D5820) และการสุ่มตัวอย่างตะเข็บทำลายล้าง