بررسی عملکرد فنی لوله های زهکش ژئوتکستایل(زمین بافت) در مقایسه با لوله های زهکش رایج در مدلهای آزمایشگاهی

Abstract

استفاده از ژئوتکستایل بعنوان لوله های زهکش زیرزمینی در سالهای اخیر رواج یافته است .با توجه به اهمیت موضوع،در این تحقیق سعی گردیده تا ویژگیهای هیدرولیکی ومکانیکی یکنوع مصالح ژئوتکستایل بعنوان لوله زهکش زیرزمینی بی نیاز از فیلتر در مدل آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گیرد.ژئوتکستایل مورد استفاده از نوع بافته بوده که از تارهای پلی استر وپودهایی از جنس نی های توخالی پلی پروپیلن تشکیل شده وسایر مشخصات آن به قرار زیراست:ضخامت متوسط5/3 میلی متر،وزن واحدسطح816گرم بر مترمربع،اندازه ظاهری روزنه ها یا قطر متوسط خلل وفرج 105/0 میلی متر(قابل تغییر برحسب تراکم بافت)ومقاومت کششی 800کیلوگرم برمترعرض(برطبق نظرسازنده).این نوع ژئوتکستایل در یکی از کارخانه های داخلی وبصورت ورقهایی با عرض 90سانتی متر وطول نامحدود(بین 100تا500متر)تولید میگردد.برنامه آزمایشها مشتمل بر سه قسمت:ارزیابی آبگذری وقدرت زهکشی ،قدرت تصفیه ورسوبگذاری لوله زهکش ژئوتکستایل درمقایسه با لوله زهکش رایج از جنس PVC ،ارزیابی مقاومت وتغییرشکل پذیری آنها تحت فشارخاک،وبررسی پتانسیل گرفتگی وانسداد معدنی منافذ این ماده تحت شرایط جریان یکبعدی می باشد.برای انجام آزمایشها از دونوع خاک،یکی با بافت سنگین(رس سیلتی وبا طبقه بندی CL-ML در سیستم یونیفاید)ودیگری متوسط(ماسه سیلتی با طبقه بندیSM-SC)استفاده گردید.جهت بررسی توان زهکشی لوله های ژئوتکستایل در مقایسه با لوله های زهکش رایج به همراه فیلتر شنی،از دومخزن مدل استفاده شد.بعلاوه بررسی تغییر شکل پذیری لوله ژئوتکستایل علاوه بر مخازن فوق الذکر در مزرعه نیز صورت پذیرفته است .در مرحله سوم،براساس استانداردASTM D-5101 یک دستگاه نفوذسنج از جنس پلکسی گلاس جهت"اندازه گیری پتانسیل گرفتگی سیستم خاک-ژئوتکستایل براساس نسبت گرادیان"مورد استفاده قرار گرفت.مجموعه نتایج حاصل از آزمایشها نشان میدهند که آبدهی لوله زهکش رایج در خاک CL-ML بین 9/4 تا5/5 برابر لوله زهکش ژئوتکستایل ودرخاک SM-SC بین 1/2تا7/2 برابر میباشد.بعلاوه خیز سطح ایستابی از محورلوله در مجاورت زهکش ودر وسط طول لوله ژئوتکستایل 7/1تا9/1 برابر لوله رایج است که دلالت بر مقاومت بیشتر لوله ژئوتکستایل به ورود آب دارد.تغییر شکل پذیری لوله ژئوتکستایل درخاک CL-MLبین 8/7تا6/31 درصد ودرخاک SM-SC به 100درصد قطر لوله ژئوتکستایل(بهم رسیدن کامل دیواره های فوقانی وتحتانی آن)بالغ میگردد.نسبت گرادیان هیدرولیکی حاصل از آزمایشهای مرحله سوم در خاک CL-ML از حداقل 8در ابتدای آزمایش تا حداکثر80در انتها ودرخاک SM-SCاز3/6تا86 تغییرنموده که چون از یک بزرگتر است ،بر پتانسیل بالای انسدادپذیری ورقه ژئوتکستایل دلالت دارد.آبگذری مجموعه"خاک-ژئوتکستایل"درنمونه CL-ML بطورمتوسط 5-10×53/1متربرثانیه درابتدا و6-10×35/4 متربرثانیه در انتهای آزمایش وبرای خاک SM-SCاز 5-10×74/4درابتدا به و5-10×06/1متربرثانیه در انتهای آزمایش تغییر می یابد.