จีโอคอมโพสิต

วัสดุ คอมโพสิตทางธรณีวิทยา เป็นการผสมผสานของ วัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาตั้งแต่สองชนิดขึ้นไปสำหรับ การใช้งาน ทางวิศวกรรมโยธาที่ทำหน้าที่สังเคราะห์ทางธรณีวิทยาหลายอย่าง โดยมีหน้าที่พื้นฐานห้าประการ ได้แก่ การแยก การเสริมแรงการกรองการระบายน้ำและการกักเก็บ^{[ 1 ]}วัสดุคอมโพสิตดังกล่าวอาจช่วยเพิ่มคุณสมบัติทางเทคนิคของดินหรือโครงสร้างทางธรณีเทคนิคและลดต้นทุนการใช้งาน

เมื่อใช้แผ่นใยสังเคราะห์ทางธรณี (geotextile) ด้านใดด้านหนึ่งหรือทั้งสองด้านของ ตาข่าย ทางธรณี (geonet ) ฟังก์ชันการแยกและการกรองจะยังคงมีประสิทธิภาพ แต่ฟังก์ชันการระบายน้ำจะดีขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับการใช้ แผ่น ใยสังเคราะห์ ทางธรณี เพียงอย่างเดียว วัสดุผสมทางธรณีเหล่านี้มักใช้ในการดักจับและลำเลียงน้ำชะล้างในระบบแผ่นรองและฝาปิดของหลุมฝังกลบ และสำหรับการลำเลียงไอน้ำหรือน้ำใต้แผ่นรองบ่อประเภทต่างๆ^{[ 3 ]}วัสดุผสมทางธรณีสำหรับการระบายน้ำเหล่านี้ยังทำหน้าที่เป็นท่อระบายน้ำที่มีประสิทธิภาพในการดักจับน้ำในเขตเส้นเลือดฝอยซึ่งการยกตัวของน้ำแข็งหรือการเคลื่อนตัวของเกลือเป็นปัญหา ในทุกกรณี ของเหลวจะไหลผ่านแผ่นใยสังเคราะห์ทางธรณีแล้วไหลในแนวนอนภายในตาข่ายทางธรณีไปยังทางออกที่เหมาะสม

ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตขึ้นประกอบด้วยท่อระบายน้ำเดี่ยวขนานกันหลายท่อ (เช่น ท่อขนาดเล็กที่มีรูพรุน) เว้นระยะห่างอย่างสม่ำเสมอตามความกว้างของผลิตภัณฑ์ และประกบอยู่ระหว่างวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาตั้งแต่สองชั้นขึ้นไป (ส่วนใหญ่มักเป็นแผ่นใยสังเคราะห์ ) ใช้สำหรับการระบาย ของเหลว หรือ การเก็บรวบรวม ก๊าซพร้อมทั้งทำหน้าที่แยกและกรองวัสดุคอมโพสิตระบายน้ำแบบหลายเส้นดังกล่าวจะไม่เกิดการคืบตัวเมื่อถูกอัดหรือการแทรกซึมของแผ่นใยสังเคราะห์เมื่อถูกจำกัดอยู่ในดิน ซึ่งหมายความว่าวัสดุเหล่านี้ยังคงรักษาความสามารถในการไหลไว้ได้ตลอดเวลา แม้ภายใต้ภาระหนัก^{[ 4 ]}วัสดุคอมโพสิตระบายน้ำเหล่านี้มักใช้ในงานฝังกลบขยะสำหรับชั้นเก็บรวบรวมน้ำชะและระบบปิดคลุม และในอาคารสำหรับระบบลดแรงดันใต้พื้นเพื่อรวบรวมก๊าซพิษ (เรดอน, VOCs ฯลฯ) และป้องกันการเคลื่อนตัวเข้าไปในอาคาร

แผ่นใยสังเคราะห์สามารถเคลือบลงบนด้านใดด้านหนึ่งหรือทั้งสองด้านของแผ่นเยื่อกันซึมได้เพื่อวัตถุประสงค์หลายประการ แผ่นใยสังเคราะห์ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการเจาะ การฉีกขาด และแรงเสียดทานที่เกี่ยวข้องกับการเลื่อน รวมถึงให้ความแข็งแรงต่อแรงดึงด้วยตัวมันเอง แผ่นใยสังเคราะห์มีน้ำหนักมากและเป็นแบบไม่ทอและเจาะด้วยเข็ม ในกรณีดังกล่าว ส่วนประกอบของแผ่นใยสังเคราะห์ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการระบายน้ำ เนื่องจากสามารถนำน้ำ ของเหลวที่ซึมผ่านหรือก๊าซออกไปจากการสัมผัสโดยตรงกับแผ่นเยื่อกันซึมได้^{[ 2 ]}

แผ่นใยสังเคราะห์แบบไม่ทอที่เจาะรูด้วยเข็มซึ่งยึดติดกับแผ่นใยสังเคราะห์ช่วยระบายน้ำในระนาบ ในขณะที่แผ่นใยสังเคราะห์ช่วยเสริมแรงดึง วัสดุผสมใยสังเคราะห์และแผ่นใยสังเคราะห์ดังกล่าวใช้สำหรับการระบายน้ำภายในของดินถมที่มีการซึมผ่านต่ำสำหรับผนังและลาดที่เสริมแรง คุณสมบัติที่เสริมกันของแต่ละองค์ประกอบช่วยเพิ่มคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย^{[ 2 ]}

แกนกลางมีลักษณะเป็นแผ่นพลาสติกกึ่งแข็ง สามารถขึ้นรูปหรือดัดแปลงได้ในลักษณะที่ทำให้ของเหลวปริมาณมากไหลผ่านโครงสร้างได้ จึงทำหน้าที่เป็นแกนระบายน้ำ แกนกลางนี้ต้องได้รับการปกป้องด้วยแผ่นใยสังเคราะห์ (geotextile) ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกรองและตัวแยก บนด้านใดด้านหนึ่งหรือทั้งสองด้าน มีระบบต่างๆ ให้เลือกใช้ โดยแต่ละระบบมุ่งเน้นการใช้งานเฉพาะด้าน

• ประเภทแรกเรียกว่าท่อระบายแบบไส้ตะเกียงในสหรัฐอเมริกา และท่อระบายแนวตั้งสำเร็จรูป (PVD) ในยุโรป แกนโพลีเมอร์กว้าง 100 มม. หนา 5 มม. มักมีร่องเพื่อให้ระบายน้ำได้ง่าย ผ้าใยสังเคราะห์ทำหน้าที่เป็นตัวกรองและตัวแยกหุ้มรอบแกน การเกิดขึ้นของท่อระบายแบบไส้ตะเกียงหรือ PVD ดังกล่าวได้กำจัดท่อระบายทรายแบบดั้งเดิมออกไปเกือบหมดในฐานะวิธีการที่รวดเร็วในการอัดแน่นดินเหนียวอิ่มตัวที่มีเม็ดละเอียด^{[ 5 ] [ 6 ]}
• แบบที่สองคือแผ่นระบายน้ำ โดยมีแกนโพลีเมอร์แข็งเป็นปุ่มนูน เป็นเสา เป็นร่อง หรือเป็นตาข่ายสามมิติ เมื่อติดแผ่นใยสังเคราะห์ไว้ด้านหนึ่ง จะทำให้เป็นท่อระบายน้ำที่มีประสิทธิภาพในด้านที่ถมดินของกำแพงกันดิน กำแพงห้องใต้ดิน และพื้นลาน บางครั้งแกนกลางอาจเป็นร่องที่ขึ้นรูปด้วยระบบสุญญากาศ หรือเป็นตาข่ายสามมิติที่แข็ง เช่นเดียวกับท่อระบายแบบไส้ตะเกียง แผ่นใยสังเคราะห์ทำหน้าที่เป็นตัวกรอง/ตัวแยก และแกนโพลีเมอร์หนาทำหน้าที่เป็นท่อระบายน้ำ มีระบบประเภทนี้หลายแบบให้เลือกใช้ รุ่นล่าสุดมีแผ่นเมมเบรนบางๆ ที่ยืดหยุ่นได้อยู่ด้านที่หันเข้าหาผนังและทำหน้าที่เป็นแผ่นกั้นไอน้ำ
• วัสดุผสมทางธรณีวิทยาชนิดที่สามในกลุ่มวัสดุระบายน้ำนี้คือ รางระบายน้ำขอบสำเร็จรูป วัสดุเหล่านี้โดยทั่วไปมีความสูง 500 มม. และกว้าง 20 ถึง 30 มม. จะถูกวางไว้ติดกับพื้นผิวถนน ทางวิ่งสนามบิน หรือทางรถไฟ เพื่อระบายน้ำออกทางด้านข้างจากส่วนของพื้นผิวถนน ระบบเหล่านี้มีต้นทุนต่ำและสามารถติดตั้งได้อย่างรวดเร็ว