วัสดุสังเคราะห์ในวิศวกรรมโยธา

วัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาเป็นวัสดุประเภทกว้างๆ เช่น พอลิเมอร์ ท่อยาง และสิ่งทอทางธรณีวิทยา ปัจจุบัน บทบาทและความสำคัญของวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาในกระบวนการทางวิศวกรรมโยธาเพิ่มมากขึ้น เนื่องจากสามารถแก้ปัญหาต่างๆ ได้มากมายด้วยงบประมาณที่น้อยลง

การประยุกต์ใช้วัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาที่ได้รับความนิยมอย่างหนึ่งคือ เพื่อรองรับฐานรากที่อ่อนแอ และทำหน้าที่เป็นอุปสรรคต่อวัสดุอันตรายและของเสียทั่วไป วัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยายังมีการประยุกต์ใช้ในงานวิศวกรรมโยธาอีกมากมาย อ่านต่อเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับวัสดุเหล่านี้ทั้งหมด

วัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาคืออะไร

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีทางธรณีเทคนิคในการแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมจัดอยู่ในกลุ่มวิศวกรรมธรณีสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่น การทำความสะอาดพื้นที่ปนเปื้อน วิศวกรรมทรัพยากรน้ำ การบำบัดน้ำเสีย การจัดการและจัดเก็บขยะ การควบคุมมลพิษ การสร้างใหม่และปกป้องพื้นที่ชายฝั่ง และการควบคุมน้ำท่วม ในแง่ของการใช้งาน วัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยามีบทบาทสำคัญมากขึ้นในการโต้ตอบกับดิน หิน และวัสดุทางธรณีเทคนิคจำนวนมาก มีวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาให้เลือกหลากหลายประเภท ซึ่งอาจเป็นวัสดุสังเคราะห์หรือวัสดุธรรมชาติก็ได้ จีโอทิวบ์และจีโอเท็กไทล์เป็นตัวอย่างหนึ่งของจีโอซินเทติกส์มากมาย

การประยุกต์ใช้จีโอซินเทติกส์ในถนน

แผ่นโพลีเมอร์กันน้ำที่เรียกว่าจีโอเมมเบรนถูกใช้เป็นอุปสรรคในการกักเก็บขยะที่เป็นของแข็งและของเหลว จีโอกริดเป็นแผ่นโพลีเมอร์แบบแข็งหรือแบบยืดหยุ่นที่มีลักษณะคล้ายกริด แผ่นเหล่านี้มีช่องว่างขนาดใหญ่และมักใช้เพื่อเสริมกองขยะและดินที่ไม่เสถียร จีโอเน็ตเป็นแผ่นโพลีเมอร์แบบแข็งที่มีลักษณะคล้ายตาข่ายและมีรูพรุนในระนาบ แผ่นเหล่านี้ใช้เป็นหลักในการระบายน้ำในหลุมฝังกลบ ชั้นเบนโทไนต์ที่รวมอยู่ระหว่างจีโอทิวบ์และ/หรือจีโอเท็กไทล์และใช้เป็นสิ่งกีดขวางในการกักเก็บขยะที่เป็นของเหลวและของแข็งเรียกว่าแผ่นบุดินเหนียวจีโอซินเทติก จีโอทิวบ์เป็นท่อโพลีเมอร์ที่มีผนังแบบแข็งหรือแบบมีรูพรุนซึ่งใช้ในการระบายของเหลวต่างๆ ประเภทจีโอซินเทติกส์ต่อไปนี้สามารถนำมารวมกันเพื่อสร้างจีโอคอมโพสิต ซึ่งสามารถใช้ระบบไฮบริดในการจัดการดิน หิน ขยะ และของเหลวได้ บล็อกโฟมน้ำหนักเบาสามารถใช้อุดช่องว่างในโครงการก่อสร้างเฉพาะได้

การใช้งานวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาในระบบระบายน้ำ

นอกจากจะแทนที่วัสดุเม็ดแบบดั้งเดิมแล้ว วัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยายังใช้เป็นท่อระบายน้ำและตัวกรองในกิจกรรมทางโยธาและสิ่งแวดล้อมได้อีกด้วย วัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาสะดวกต่อการใช้งานในสถานที่จริงมากกว่า และมักมีราคาถูกลงเมื่อวัสดุเม็ดหาไม่ได้ หายาก หรือการใช้งานถูกจำกัดโดยกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม วัสดุเม็ดเกรดแบบดั้งเดิมใช้สำหรับการกรองและระบายน้ำในโครงการวิศวกรรมโยธาหลายโครงการ ท่อระบายน้ำจากหินกรวดมีหลายขนาดและหลายรูปทรง ประเภทท่อระบายน้ำทั่วไปที่มีการเติมหินกรวดคือ French drain ซึ่งเป็นคูน้ำที่เต็มไปด้วยหินกรวดที่ระบายน้ำได้อย่างอิสระ ข้อกำหนดการระบายน้ำของการออกแบบตัวกรองเกรดแบบดั้งเดิมนั้นยากต่อการตอบสนอง สามารถสร้างเงื่อนไขได้อย่างรวดเร็วและประหยัดโดยใช้ระบบระบายน้ำจากวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาที่มีท่อจีโอที่ทันสมัย ​​วัสดุนี้มีท่อระบายน้ำและตัวกรอง น้ำสามารถไหลได้โดยไม่ถูกจำกัดตามระนาบของวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยา นอกจากนี้ วัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยายังยึดอนุภาคของดินไว้ในตำแหน่งในขณะที่ให้น้ำไหลผ่านระนาบของมันได้

การประยุกต์ใช้วัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาในการรักษาความลาดชัน

มีการใช้วัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาอย่างประสบความสำเร็จในหลายโอกาสเพื่อรักษาความลาดชันของดินที่ถมใหม่และหินที่ผุกร่อน วัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาใช้เป็นวัสดุเสริมแรงดึงและตัวกรอง เพื่อรักษาความลาดชันหรือคันดิน โดยทั่วไปแล้ว วัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาจะวางซ้อนกันในแนวนอนภายในความลาดชัน โดยวางขนานกับความลาดชันและผ่านบริเวณที่ดินมีแนวโน้มที่จะไถล วัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาจะช่วยลดแรงดันน้ำในรูพรุนของความลาดชันในช่วงฤดูฝนและเพิ่มความแข็งแรงในการเฉือน นอกจากนี้ วัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยายังสามารถเป็นตัวกรองเพื่อป้องกันการเคลื่อนตัวของดินภายในความลาดชัน ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าการกัดเซาะภายใน ดินตามบริเวณหรือระนาบที่อาจไถลจะได้รับการเสริมแรงด้วยวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยา ทั้งหมดนี้ช่วยเพิ่มเสถียรภาพของความลาดชัน นี่คือการใช้วัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาอย่างมีประสิทธิภาพอย่างหนึ่ง ปัจจัยหลายประการมีผลต่อการเลือกใช้วัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาในงานวิศวกรรมธรณีเทคนิค ปัจจัยหนึ่งคือ วัสดุที่เป็นเม็ดจะถูกใช้ในการสร้างโครงสร้างทางธรณีเทคนิค การกัดเซาะ การทรุดตัว และแผ่นดินไหว ส่งผลกระทบต่อความต่อเนื่องของชั้นดินที่เป็นเม็ด แต่ชั้นผ้าใยสังเคราะห์ไม่ส่งผลใดๆ วัสดุยืดหยุ่นสองมิติที่เรียกว่าผ้าใยสังเคราะห์ยังเหมาะสำหรับโครงสร้างทางธรณีเทคนิคที่อยู่ภายใต้การเคลื่อนตัวต่างๆ อีกด้วย ผ้าใยสังเคราะห์ยังสามารถใช้บนพื้นผิวของโครงสร้างทางธรณีเทคนิคขนาดใหญ่เป็นวัสดุบุผิว ชั้นป้องกัน หรือชั้นต่อประสาน ผู้รับเหมา นักออกแบบ และเจ้าของเลือกใช้ผ้าใยสังเคราะห์ในงานวิศวกรรมธรณีเทคนิคด้วยเหตุผลหลายประการ โดยสรุปแล้ว ปัญหาต่างๆ ที่เกิดขึ้นในงานวิศวกรรมโยธาสามารถแก้ไขได้ด้วยผ้าใยสังเคราะห์ สารนี้ป้องกันการกัดเซาะ ป้องกันหรือเปลี่ยนเส้นทางน้ำ และทำให้ดินและอาคารมีความเสถียร สามารถผลิตได้จากสารต่างๆ มากมาย รวมทั้งยาง พลาสติก และไฟเบอร์ ผ้าใยสังเคราะห์มีความสำคัญ