ورق آج‌دار و پایداری شیب؛ چرا خاک روی ژئوممبران صاف می‌لغزد؟

ورق HDPE صاف، سطحی لغزنده دارد. تا وقتی ورق تنها روی دیواره‌ی استخر است مشکلی پیش نمی‌آید؛ اما وقتی روی آن خاک، سنگ‌ریزه، لایه‌ی زهکش یا ژئوتکستایل قرار می‌گیرد، سطح تماس ورق ضعیف‌ترین صفحه‌ی شیب می‌شود. اگر نیروی وزن لایه‌های رویی از مقاومت این سطح بیشتر شود، کل پوشش روی ورق می‌لغزد.

مقاومت برشی سطح تماس

Stark، Williamson و Eid (۱۹۹۶) در مجله‌ی Journal of Geotechnical Engineering مقاومت برشی سطح تماس ورق HDPE و ژئوتکستایل را آزمایش کردند. نتایج مهم آن‌ها:

• مقاومت سطح تماس ورق صاف به‌مراتب کمتر از ورق آج‌دار است.
• با افزایش جابه‌جایی، مقاومت از مقدار حداکثر (پیک) به مقدار پسماند کاهش می‌یابد و این کاهش برای سطوح آج‌دار می‌تواند چشمگیر باشد؛ زیرا الیاف ژئوتکستایل و برآمدگی‌های ورق در هم گیر می‌کنند و سپس کنده می‌شوند.
• طراحی شیب‌های بلند باید این کاهش را در نظر بگیرد.

عکس: Werner W Müller and Fokke Saathoff — CC BY 3.0، ویکی‌مدیا کامنز

سازوکارهای شکست

شکل بالا از مقاله‌ی Müller و Saathoff (۲۰۱۵) دو سازوکار اصلی شکست در پوشش شیب‌دار را نشان می‌دهد:

1. لغزش و برش در یکی از سطوح تماس لایه‌ها (خاک، ژئوکامپوزیت زهکش، ژئوممبران، بستر).
2. بیرون‌کشیدگی ورق از ترانشه‌ی مهاری بالای شیب؛ وقتی کشش در ورق بیش از ظرفیت مهار باشد.

ارتفاع آج

کیفیت ورق آج‌دار به ارتفاع برآمدگی‌ها و یکنواختی آن بستگی دارد. روش آزمون ASTM D7466 ارتفاع آج را اندازه می‌گیرد و مشخصات GRI-GM13 برای آن حداقل تعیین کرده است (مشخصات GRI-GM13). ورقی که آج کم یا نامنظم دارد، اصطکاک موردانتظار را نمی‌دهد.

نکته‌های طراحی و اجرا

1. برای پوشش‌های خاکی روی شیب، پایداری را با آزمون برش مستقیم بزرگ روی همان مصالح پروژه بررسی کنید؛ اعداد کاتالوگ کافی نیستند.
2. روی شیب‌های بلند، ریختن خاک را از پایین به بالا انجام دهید تا ورق کشیده نشود.
3. ترانشه‌ی مهاری را برای کشش واقعی ورق طراحی کنید (مهار ورق و باد).
4. روی شیب‌ها از ورق دوطرفه آج‌دار و ژئوتکستایل مناسب استفاده کنید.
5. آب پشت پوشش را زهکشی کنید؛ فشار آب مقاومت سطح تماس را کم می‌کند.

برای استخر کشاورزی

در استخر معمولی که روی ورق دیواره خاکی ریخته نمی‌شود، ورق صاف کافی است. ولی اگر می‌خواهید ورق را با خاک بپوشانید، که برای کاهش اثر آفتاب و ضربه کار خوبی است، شیب دیواره را ملایم بگیرید یا از ورق آج‌دار استفاده کنید.

جمع‌بندی

ورق صاف آب را نگه می‌دارد، اما خاک را روی شیب نگه نمی‌دارد. هر جا روی شیب لایه‌ای قرار می‌گیرد، سطح تماس را طراحی کنید.