แรงเสียดทานที่ผิวสัมผัสระหว่างจีโอเมมเบรนกับดินทรายปนซิลท์ปรับปรุงสภาพ

การออกแบบระบบชั้นกันซึมในงานวิศวกรรมโยธาที่ใช้จีโอเมมเบรนเป็นชั้นกันซึมจำเป็นต้องพิจารณาเสถียรภาพของระบบชั้นกันซึมโดยเฉพาะมุมเสียดทานที่ผิวสัมผัสระหว่างจีโอเมมเบรนกับวัสดุที่ใช้ร่วมกัน งานวิจัยนี้เลือกใช้กล่องใส่ตัวอย่างขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 63 มิลลิลิตร ปรับแต่งโดยการเสริมแผ่นเหล็กสำหรับยึดจีโอเมมเบรนจากการทดสอบ พบว่า สามารถใช้กล่องใส่ตัวอย่างนี้ได้ การทดสอบแรงเสียดทานที่ผิวสัมผัสระหว่างดินทรายปนซิลท์ที่ปรับปรุงสภาพโดยการผสมเบนโทไนท์ร้อยละ 3 เพื่อให้ได้ค่าสัมประสิทธิ์ความซึมผ่านที่ต่ำกว่า 1x10^-9 เมตร/วินาที กับจีโอเมมเบรนแบบผิวเรียบและผิวหยาบโดยจำลองหน่วนแรงตั้งฉากความชื้น อัตราการเฉือนและสัดส่วนการผสมเบนโทไนท์ที่คาดว่าจะเกิดขึ้นในสนาม สำหรับจีโอเมมเบรน แบบผิวเรียบ พบว่า อัตราการเฉือนมีอิทธิพลไม่มากต่อมุมเสียดทานที่ผิวสัมผัส และเมื่อใช้หน่วยแรงตั้งฉากที่มีค่าสูง ผิวของจีโอเมมเบรนจะเกิดความเสียหายเป็นร่องลึกซึ่งอาจจะทำให้ประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมของจีโอเมมเบรนลดลง การเฉลือนแบบแช่น้ำให้ผลที่ไม่ต่างจากการเฉือนแบบชื้น การเพิ่มเบนโทไนท์เป็นสองเท่าของปริมาณที่ต้องการก็ไม่มีผลต่อแรงเสียดทานที่ผิวสัมผัส ผลการวิเคราะห์เสถียรภาพของระบบชั้นกันซึม พบว่า ได้อัตราความปลอดภัยที่สูง ดังนั้น ดินทรายปนซิลท์ปรับปรุงสภาพในงานวิจัยจึงสามารถใช้แทนดินเหนียวธรรมชาติบดอัดได้ ส่วนการทดสอบกับจีโอเมมเบรนแบบผิวหยาบพบว่า แรงเสียดทานที่ผิวสัมผัสสูงกว่าจีโอเมมเบรนแบบผิวเรียบและการใช้หน่วยแรงตั้งฉากสูงจะเกิดการวิบัติขึ้นที่มวลดิน ดังนั้นในการเลือกดินที่จะนำมาก่อสร้างควรเลือกดินที่มีมุมเสียดทานภายในสูงกว่ามุมเสียดทานที่ผิวสัมผัสจึงจะเกิดประโยชน์สูงสุด เมื่อพิจารณาด้านเสถียรภาพสำหรับระบบชั้นกันซึมในระบบฝังกลบขยะ พบว่า การใช้จีโอเมมเบรนแบบผิวหยาบจะให้ปริมาตรในการเก็บกักขยะสูงกว่าจีโอเมมเบรนแบบผิวเรียบ เพราะสามารถสร้างลาดด้านข้างให้มีความชันสูงได้