بهسازی خاک به روش تزریق شکست هیدرولیکی و میکروپایل

«تزریق شکست هیدرولیکی» (Hydrofracturing Grouting) یا «تزریق تعادلی» (Compensation Grouting)، روشی است که با ایجاد ترک در اطراف سازه و پر کردن آن ها اجرا می شود.

این روش، اغلب به منظور تنظیم تراز فونداسیون سازه ها، پایدارسازی تونل و کاهش احتمال نشست سازه های روی زمین در حین حفر تونل مورد استفاده قرار می گیرد.

نحوه اجرای تزریق شکست هیدرولیکی یا تزریق تعادلی:
اجرای تزریق به روش شکست هیدرولیکی طی حفر گمانه در محل از پیش تعیین شده، جانمایی لوله ای با غلاف لاستیکی درون گمانه و تزریق ملات با فشار انجام می شود.

هنگام عبور فشار تزریق از فشار شکست هیدرولیکی خاک، فاصله بین سطوح ترک های موجود افزایش یافته و طول ترک ها در اثر نفوذ ملات گسترش می یابد.

این فرآیند، بلند شدن کنترل شده لایه های بالایی زمین و فونداسیون سازه را در پی دارد.

مزایای روش تزریق تعادلی:
قابلیت به کارگیری تزریق به روش شکست هیدولیکی در اکثر سازه ها نظیر چاه ها یا تونل های بدون دسترسی و ساختمان های آسیب دیده، به عنوان مهم مهم ترین مزیت این روش در نظر گرفته می شود.

به علاوه، استفاده از ابزارهای مانیتورینگ در حین تزریق تعادلی، امکان کنترل دقیق این روش را فراهم می کند.

بهسازی خاک به روش میکروپایل:
ریزشمع یا «میکروپایل» (Micropile)، یکی از المان های مورد استفاده برای بهسازی خاک به روش تزریق است که در اجرای فونداسیون های عمیق به کار برده می شود.

این المان ها، نوعی از شمع های اصطکاکی با قطر 50 تا 300 میلی متر و از جنس بتن مسلح هستند. میکروپایل ها می توانند بارهای محوری و جانبی سازه تحمل کنند.

از کاربردهای اصلی میکروپایل می توان به افزایش ظرفیت باربری اکثر سازه ها، تقویت بستر فونداسیون ها، بهبود پایداری توده خاک یا سنگ و انتقال بارهای اعمال شده از روسازه اشاره کرد.

این روش به عنوان پیشرفته ترین روش تزریق شناخته می شود.

نحوه اجرای میکروپایل:
اجرای میکروپایل طی مراحل کیسینگ گذاری با قطر 50 تا 300 میلی متر و تا عمق طراحی، جانمایی میلگرد فولادی رزوه دار درون کیسینگ میکروپایل و تزریق ملات سیمانی پر مقاومت انجام می شود.

ارتفاع کیسینگ میکروپایل برابر با عمق چاه یا کمی بیشتر از ارتفاع میلگردها است.

مزایا و معایب میکروپایل:
از مهم ترین مزایای استفاده از میکروپایل می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• مقاومت در برابر بارهای فشاری، آپلیفت/کششی و جانبی بالا.
• تجهیزات و ماشین آلات قابل اطمینان برای کار در خاک هایی با بستر ضعیف، سنگ های قوی و محل های دارای دسترسی محدود.
• عدم نیاز به تغییر در مسیر لوله کشی خدمات شهری.
• کاهش مشکلات مربوط به شمع کوبی برجا در خاک های سست.
• امکان اجرای ترکیبی با روش های دیگر به منظور دستیابی به الزامات منحصر به فرد یا پیچیده پروژه از نظر مسائل اقتصادی و بهره وری عملیاتی.

تنها محدودیت قابل ذکر برای بهسازی خاک به روش تزریق میکروپایل، هزینه بالای این روش در مقایسه با روش های دیگر است.