خانه / آموزش / روش های طراحی و اجرای بهسازی خاک

روش های طراحی و اجرای بهسازی خاک

تزريق جت گروتینگ، تکنيک نسبتاً جديدي است که برای اولین بار در ژاپن مورداستفاده قرار گرفت. ایده اجرای روش جت گروتینگ از ایجاد برش به وسیله جت آب ایجاد شد. جت گروتینگ یا تزریق پر فشار (Jet grouting) یکی از شیوه­های پایدارسازی و افزایش مقاومت و توان باربری خاک به‌صورت درجا می​باشد. در روش جت گروتینگ پس از حفاری گمانه تا عمق موردنظر، مخلوط دوغاب آب و سیمان با فشار بسیار زیاد (بین 450 تا 600 اتمسفر ) و با سرعت از نازل انتهای میله حفاری خارج‌شده و هم‌زمان با دوران میله حفاری، خاک اطراف محل خروج مخلوط تخریب گشته و با آن آمیخته می​شود. در روش جت گروتینگ یا تزریق پرفشار جت دوغاب پس از اصابت به ديواره گمانه، به‌طور هم‌زمان، از یک‌سو مصالح موجود را حفاري نموده و از سويي ديگر نيز با خاک مخلوط می‌شود. هنگامی‌که دوغاب تزريق در جت گروتینگ با فشار بسيار بالا از نازل خارج و به درون بافت خاک مي‌رود، مشخصات ژئوتکنيکي خاک، مطابق با ملزومات ويژه پروژه، تغيير مي‌نمايد. نتيجه کار نيز، ستوني از خاک تغییر یافته است که نفوذپذیری آن پايين آمده و مقاومت آن نيز بهبود يافته است. راد یا میله حفاری همگام با عمل تزریق به‌آرامی بالا کشیده می​شود و بدین ترتیب ستونی متشکل از مصالح ترکیب ‌شده با دوغاب تشکیل می​گردد و تا ارتفاع موردنظر ادامه پیدا می​کند.

روش اختلاط عمقی خاک که Deep soil mixing یا DSM نامیده می شود یک از روش های بهسازی خاک مبنتی بر اصلاح خاک با سایر مواد افزودنی است. اولین بار روش اختلاط عمیق خاک در نزدیکی فرودگاه هاندا در سال 1971 استفاده شد. در این پروژه از آهک به عنوان مواد افزودنی استفاده شد. گسترش روش اختلاط عمیق خاک در خاک اروپا از کشورهای شمالی قاره و از اواسط دهه 1970 آغاز گردید. آغاز بکار این روش در آمریکا زمانی بود که در ژاپن پیمانکاران تخصصی زیادی در این زمینه فعالیت می­کردند. عبارت اختلاط عمیق خاک به روشی اطلاق می­شود که در آن مواد پایدارکننده­ای نظیر سیمان یا آهک با استفاده از یک حفار با محور توخالی بصورت مکانیکی با خاک مخلوط می­شود و فرآیند بهسازی خاک صورت می گیرد. فرآیند اختلاط خاک موجب تولید ستون یکنواختی (با پهنای ثابت) از خاک و ماده افزودنی می­گردد. با اختلاط عمیق خاك در محل مي­توان انواع متفاوت خاك­ها را اصلاح نمود. در روش اختلاط عمیق خاک ابتدا اوگر حفاری با بازوهای خود در زمین حفاری را آغاز می­کند. زمانی که به عمق مورد نظر رسید حفاری متوقف شده و اوگر دارای بازو به صورت معکوس حرکت را آغاز می­کند و به طور آهسته به سمت بالا رانده می­شود. در زمان حرکت اوگر به سمت بالا از درون نازل های تعبیه شده در نوک بازو ها دوغاب با فشار بسیار زیاد به درون خاک تزریق می­شود. این حرکت به سوی بالا مرحله­ای بوده و پس از طی فاصله 1 متر رو به بالا، تقریباً یک دقیقه در همان تراز می­چرخد و دوغاب به داخل زمین تزریق می­شود. البته فاصله­ها و زمان­های اشاره شده با توجه به نوع دستگاه و نوع خاک متفاوت است.

استفاده از روش اختلاط عمیق خاک یا Deep soil mixing یا DSM باعث کاهش نفوذ پذیری خاک ، افزایش مقاومت خاک ، کاهش نشست خاک ، جلوگیری از روانگرائی و بهسازی خاک می شود.

روش نیلینگ و انکراژ ديواره‌ها به معناي مسلح سازی برجاي توده خاك با استفاده از میگلرد های فولادی یا نیل است. نیل ها و انکر ها در روش نیلینگ در فواصل نزديك به هم در يك سطح شيبدار و يا در محل گودبرداري اجرا می شوند. معمولا برای جلوگیری از خوردگی میلگرد ها در روش نیلینگ داخل گمانه ها توسط عملیات تزریق دوغاب سیمان پر می شود. عملیات تزریق باعث ایجاد توده ای یکنواخت در اطراف المان های نیلینگ و توزیع یکنواخت نیرو در اطراف آن می شود.

روش نیلینگ در سال 1960 ميلادي براي اولين بار مورد استفاده قرار گرفت. اين روش بر اساس روش سيستم مهاربندي و پيچ كردن سنگ­ها و انکراژ آن ها مي­باشد. اولين بار اين سيستم پايدارسازي گود های عمیق براي حفر تونل در استراليا در سال 1960 به كار گرفته شد. از ديدگاه اصول علمي مهندسي ژئوتکنيک، روش ميخ­کوبي اثر خود را از طريق اندركنش خاك – ميلگرد حاصل از ايجاد تغيير شكل در خاك اعمال مي‌كند. المان های نیلینگ در كشش عمل مي‌كنند ولي در شرايط خاصي، عملكرد خمشي و برشي آنها نيز در نظر گرفته مي‌شود. در روش نیلینگ و انکراژ پس از نصب ميلگردها، يك ديواره سطحي كم ضخامت كه معمولاً شامل شاتكريت همراه با يک لايه مش فولادی سبک مي­باشد، سطح ديواره شيرواني يا گود را مي‌پوشاند. هدف از اجراي اين ديواره جلوگيري از فرسايش سطحي خاك، ايجاد سطح تمام شده مناسبتر براي ساخت و سازهاي احتمالي بعدي و افزايش بازدهي عملكرد سيستم خاك تحكيم پایدارسازی شده است. نیلینگ و انکراژ خاک روش های جديدي اند كه به دليل اقتصادي بودن به عنوان راه‌حل بسيار مناسبي در موارد مختلف از جمله پايدارسازي گود های شهری با ايجاد حداقل دست‌خوردگي در وضعيت طبيعي زمين كاربردهاي فراواني دارد. روش پيشنهادي سامان پی به منظور اجراي نیلینگ و انکراژ جهت پايدارسازي ديواره گودها معمولاً مشتمل بر 5 مرحله اصلي، شامل گودبرداري مقطعي، حفاري گمانه‌ها، نصب ميلگرد تسليح، تزريق دوغاب سيمان، بتن­پاشي و نصب صفحه سر­نيل و مهره مي‌باشد. پس از تكميل مراحل اجرايي فوق براي گام اول گودبرداري، اين مراحل براي گام­هاي بعدي تا رسيدن به رقوم كف مورد نظر گود تكرار مي‌گردد.

روش میکروپایل یکی از روش های مقابله با خاک های مئسله دار است که هم موجب بهسازی خاک و بهبود پارامتر های مقاومتی آن می شود و از طرفی المان های باربر مانند شمع را در خاک ایجاد می کند. در روش میکروپایل از تزریق دوغاب سیمان نیز استفاده می شود. ميكروپايل به شمع‌هاي با قطر كوچك (كمتر از mm300) اطلاق مي‌گردد كه غالباً با تسليح فولادي سبك و تزريق دوغاب سيمان همراه مي‌باشند. ميكروپايل علاوه برآنكه به عنوان يك المان باربر و مقاوم در برابر نشست عمل مي‌كند، بدليل تزريق دوغاب سيمان، سبب بهبود مشخصات مكانيكي (مقاومتي و رفتاري) خاك اطراف نيز مي‌گردد. ابداع ميكروپايل به اوايل دهه پنجاه ميلادي، بر می گردد که در آن زمان ساختمان های تخریب شده ناشی از جنگ جهانی دوم نیاز به ترمیم سازه ای داشتند. بطور كلي كاربرد ميكروپايل ها در مهندسي ژئوتكنيك مشتمل بر دو بخش استفاده در بستر پي سازه‌ها و اصلاح و بهسازي برجاي خاك مي‌باشد. روش تراكم ارتعاشی از حدود سال هاي 1930 در اروپا و 1970 در آمريكا و ساير نقاط جهان جهت اصلاح عميق خاكهاي دانه‌اي، چسبنده و مخلوط توسط مهندسان مورد استفاده قرار گرفته است. شرکت سامان پی نیز روش تراکم ارتعاشی و اجرای ستون های شنی ارتعاشی را در سبد روش های اجرائی بهسازی خاک قرار داده است. در روش ستون های شنی ارتعاشی در خاك هاي سست، در نقاط معلوم و در يك شبكه منظم، ستون هاي متراكمي كه داراي دانه‌بندي مناسبي نيز مي‌باشند، ايجاد مي‌گردد. در روش تراكم ارتعاشي بدون اضافه كردن مصالح درشت‌دانه سعي بر اين است كه توده خاك موجود به كمك ارتعاش، متراكم گردد. از اينرو كاربرد اين روش به خاك هاي دانه‌اي محدود مي‌گردد. قابليت اجراي سريع، آسان و ارزان ستون هاي شني با اين روش از يك سو و بهبود خواص  فيزيكي- مكانيكي توده خاك حاصل از آن از سوي ديگر، باعث افزايش روز افزون اقبال عمومي جامعه مهندسي نسبت به آن گرديده، به طوري كه تقريبا در كليه عرصه‌هاي ساخت و ساز برای مثال در افزايش ظرفيت باربري و كاهش نشست پذيري خاك بستر پي‌ها و كاهش پتانسيل روانگرايي قابل استفاده است.

شرکت سامان پی ارائه کننده خدمات مطالعات ژئوتکنیک و خاک و پی نیز می باشد. تعیین خواص مهندسی خاک و سنگ و نحوه اندرکنش آن‏ها با توسعه عمرانی آتی مورد نظر مطالعات ساختگاه نامیده می‏شود. هدف از این مطالعات، تعیین پارامتراها ی مورد نظر به منظور طراحی فونداسیون، سازه‏های زیرزمینی و زیرساخت‏ها و تخمین ریسک‏های ژئوتکنیکی، زیست محیطی، ژئولوژیکی و هیدروژئولوژیکی برای انسان و محیط می‏باشد. مطالعات ژئوتکنیک و آزمایشگاه خاک ساختگاه توسط کارشناس ژئوتکنیک یا مشاور ژئوتکنیک دارای صلاحیت انجام می‏شود و سامان پی توانسته است در طی چندین سال تجربه اجرای دقیق و علمی این مطالعات را

با موفقیت به پایان رساند. شرکت سامان‏پی با بهره‏گیری از توان علمی بالای کارشناسان خود توانسته است تاکنون پروژه‏های متعدد و متنوعی را در زمینه طراحی، اجرا، پایش (Monitoring) و نظارت پایدارسازی گودبرداری‏ های شهری و ترانشه‏ها را در رزومه خود به ثبت رساند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *