بخشی از مقاله
چکیده
گرفتگی یکی از مشکلات اصلی پوششهاي زهک شی در زمان ا جرا و بهرهبرداي میباشد. پدیده گرفتگی را می توان در سه دسته کلی گرفتگی فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی طبقه بند ي نمود. گرفتگی ها عموماً طی زمان و به تدریج اتفاق می افتد. ترکیب گرفتگی ها می تواند موجب تشدید روند گرفتگی شود. گرفتگی فیزیکی در اثر حرکت ذرات خاك به طرف پوشش ها و توقف درون آنها اتفاق میافتد.
در گرفتگی شیمیایی، شناخت نوع رسوب غالب به عنوان اولین گام در شناخت این مشکل است. در گرفتگی شیمیایی، کیفیت شیمیایی و تغییر شرایط آب یا زهآب باعث تشکیل رسوب مواد کم محلول در زهکش یا پوشش میشود. گرفتگی بیوشیمیایی نتیجه اثر فعالیت باکتري ها و ترکیبات شیمیایی آب است که موجب به وجود آمدن رسوب درون پوشش ها می گردد.
مطابق بررسی هاي انجام شده روي زهکشهاي مختلف کشاورزي در استان خوزستان، خطر رسوب گذاري کربنات کلسیم در تمام این زهکشها وجود دارد و می تواند در صورت عدم توجه، مشکلی جدي براي زهکشها بوجود آورد. بررسی فیلتر هاي ژئوتکستای ل نشان داد که در محل روزنه هاي خروجی، یعنی ناحیه اي که شرایط هوازي- غیر هوازي وجود دارد، بیشتر از سایر نقاط رسوبات تجمع می یابند. تجمع رسوبات روي فیلترهاي ژئوتکستایل ، به صورت لایه اي اطراف الیاف را فرا می گیرد و مسیر جریان را کاهش می دهد . در صورتی که شرایط مناس ب براي فعالیت باکتري ها بوجود آید، این شرایط می تواند به تش دید گرفتگی کمک نماید.
-1 مقدمه
پوشش هاي زهکشی مواد متخلخل اطراف لوله هاي زهکشی هستند که آنها را در مقابل حرکت خاك و رسوب گذاري ذرات دانه اي حفاظت می کنند. در بسیاري از موارد به این مواد متخلخل اطراف لوله زهکش به طور اشتباه“فیلتر زهکش” گفته می شود. وظیفه فیلتر نگهداري ذرات خاك در پشت خود است که می تواند موجب تجمع بیش از حد ذرات ریز شده و باعث گرفتگی خود فیلتر و یا خاك مجاور آن گردد. در حالیکه یک “پوشش زهکش ” مناسب، از شدت رسوبگذاري جلوگیري می کند
به طور کلی پوششها باید به صورت همزمان دو نقش اساسی تصفیه فیزیکی آب - همان نقش فیلتري - و نقش هیدرولیکی را ایفا کنند
پوشش هاي زهکشی را می توان در سه دسته اصلی پوششهاي دانهاي، آلی و مصنوعی طبقهبندي نمود.
پوشش هاي دانهاي شامل ذرات معدنی با اندازه هاي مختلف است که به صورت شبه تصادفی سازمان دهی شدهاند. پوشش هاي آلی شامل موادي مانند پیت، کاه و کلش و غیره می باشد و پوشش هاي مصنوعی شامل مواد ساخته شده از الیاف مصنوعی است. از جمله پرکاربردترین نوع پوشش هاي مصنوعی، پوشش هاي ژئوتکستایل هستند. ژئوتکستایلها مواد پلی مري - مصنوعی یا طبیعی - منسوج مسطح و نفوذپذیر هستند که می تواند بافته، نبافته یا بافته گرهدار باشد.
این صفحات در مجاورت خاك و یا دیگر مواد در مهندسی عمران و براي کاربردهاي ژئوتکنیکی مورد استفاده قرار می گیرند. از آنجایی که در بسیاري از کشورها، مهندسی عمران شامل مهندسی زهکشی نیز می گردد، این تعریف کاربرد در کشاورزي را نیز شامل میشود - . - 39 براساس تحقیقات به عمل آمده و تجربیات حاصل از کاربرد مواد ژئوسنتتیک به عنوان فیلتر- زهکش طی 50 سال گذشته، ثابت شده است که این مواد داراي مزایاي قابل توجهی نسبت به مواد معدنی متداول - شن و ماسه - می باشند. به طور کلی مزایاي اصلی مواد ژئوسنتتیک مورد استفاده در ساخت فیلتر- زهکش را می توان به شرح زیر برشمرد - : - 1
- کاهش حجم عملیات حفاري
- سادهتر شدن و بهبود کیفیت عملیات اجرایی
- کاهش زمان اجرا
- بهبود کیفیت زهکشی
- کاهش حجم و هزینه تأمین مصالح
- پیوستگی، یکنواختی و هماهنگی بیشتر کار
- کاهش اثرات زیست محیطی
فیلترها و یا پوششهاي ژئوتکستایل بیش از 50 سال است که مورد استفاده قرار میگیرند. 50 سال تجربیات موفق و ناموفق، امروزه منجر به ابزاري شده که در دسترس مهندسین و کاربران این نوع فیلترها قرار دارد. در طول این 50 سال فیلترهاي ژئوتکستایل گاهی مورد تحسین قرار گرفته و گاهی نیز محکوم شده اند. در حال حاضر اشتیاقی که در کاربرد فیلترها و پوشش هاي ژئوتکستایل وجود دارد در دیگر شاخه هاي علوم مهندسی ژئوتکنیک مشاهده نمی شود که منجر به تحقیقات گستردهاي در زمینه استفاده و کاربرد ژئوتکستایل ها شده است . - 28 - نمونه اي از تحقیقات انجام شده در زمینه کاربرد و کارایی فیلترهاي زهکشی در جدول 1 آورده شده است.
جدول .1 نمونهاي از تحقیقات صورت گرفته روي کاربرد و کارایی فیلترهاي ژئوتکستایل
-2 گرفتگی
براي استفاده مناسب از هر محصول در کنار مزیت ها، باید مشکلات استفاده از آن را نیز به منظور افزایش کارایی شناخت. یکی از پیچیده ترین و اصلی ترین مشکلات فیلترها و پوشش هاي ژئوتکستایل، انسداد یا گرفتگی آنهاست. فیلتر یا پوششی که دچار انسداد شده است مانند یک بیمار مرموز است که بیماري آن به آهستگی گسترش می یابد. معمولاً دیر کشف می شود، به سختی فهمیده می شود و معالجه اي براي آن وجود ندارد
انسداد ژئوتکستایلها به مفهوم کاهش قابلیت نفوذ بر اثر حرکت ذرات خاك و رسوب مواد آلی یا شیمیایی میباشد که موجب بسته شدن روزنهها یا خلل و فرج آن میگردد. بنابراین انسداد میتواند به صورت فیزیکی، شیمیایی و یا بیولوژیکی اتفاق افتد.
-1-2 گرفتگی فیزیکی
در گرفتگی فیزیکی، ذرات خاك به طرف ژئوتکستایل حرکت کرده و با قرار گرفتن در درون ژئوتکستایل موجب بسته شدن منافذ و کاهش قابلیت آبگذري میشوند. با توجه به انسداد منافذ ژئوتکستایل توسط ذرات که در اثر عوامل مختلف رخ میدهد باید بین پدیدههاي گرفتگی1، کورشدکی2 و کیکی شدن3 تمایز قائل شد.
کورشدگی که به وسیله بل و هیکس - 1980 - 4 تعریف شده، عبارتست از انسداد روزنههاي سطح تحتانی ژئوتکستایل به وسیله ذرات خاك، وقتی ژئوتکستایل در تماس با خاك قرار میگیرد.
