تزریق با فشار، روشی برای اصلاح خاک است که در آن دوغاب، با فشار بالا و سرعت زیاد از طریق نازل هایی به درون خاک تزریق شده و باعث تخریب ساختار خاک موجود می شود. طی این فرآیند، بخشی از ذرات خاک و دوغاب از درون گمانه حفاری بیرون آمده و بخش دیگر به صورت درجا با دوغاب مخلوط می شود. در نتیجه این فرآیند، توده ای از خاک اصلاح شده به وجود می آید که به آن، اصطلاحاً توده خاک - سیمان اطلاق می شود.
ستون خاک- سیمان ایجاد شده از طریق روش تزریق با فشار در داخل خاک، دارای مقاومت بالا، تغییر شکلپذیری اندک و نفوذپذیری بسیار پایین هستند و باعث تقویت خصوصیات خاک محل می شوند. به عبارت دیگر عملیات تزریق با فشار افزایش و تقویت خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خاک ساختگاه از جمله مقاومت فشاری، چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی تا چندین برابر ارتقاء می یابد.
مزایای این روش
تزریق پر فشار
عملیات تزریق پر فشار که یکی از روش های بهسازی و مقاوم نمودن خاک است، از طریق نفوذ مواد مناسب و تحت فشار به درون خاک و یا سنگ از طرق چاه ها و گمانه های حفر شده بوده و در اثر آن خصوصیات فیزیکی خاک یا سنگ بهبود یافته و ساختار آن تثبیت می شود. نتیجه این عملیات، پر شدن درزه ها، حفرات، شکاف ها، لایه ها و شکستگی های موجود در سنگ و یا در خاک و در نهایت ایجاد تشکیلات با نفوذپذیری کمتر و مقاومت بالاتر است.
تزریق پر فشار دارای انواع مختلفی است که هر یک برای منظور خاصی از بهسازی خاک استفاده می شوند. این اهداف به وسیله نوع پروژه و هدفی که در آن دنبال می شود، تعیین می گردد. در هر حال بسته به نوع دوغاب، مقدار فشار تزریق و همچنین آرایش گمانه های حفاری، انواع روش های تزریقی وجود دارد که در ادامه به تفکیک مصالح ساختگاه اعم از خاک یا سنگ آورده شده است.
انواع تزریق در خاک
در عملیات تزریق از مواد و مصالح مختلفی استفاده می شود که نوع و مشخصات آنها به اهداف تزریق و نیز ویژگی های سنگ و یا خاکی که تحت تزریق قرار می گیرد، بستگی دارد. این مواد شامل مخلوط سیمان و آب همراه با مواد افزودنی، مخلوط های شیمیایی، ملات پلاستیک، رزین ها، فوم های مصنوعی و مواردی از این دست هستند.مخلوط سیمان و آب به صورت غلیظ و یا رقیق در سنگ های درزه ها و شکاف دار در مقیاس کوچک تزریق می شود.
از رزین ها برای افزایش نفوذپذیری مواد تزریقی استفاده می شود. اگر در حین عملیات تزریق مشاهده شود که خورند مصالح ساختگاه بالا است، آنگاه برای پر کردن حفرات از ماسه نیز در مخلوط دوغاب استفاده می شود. برای مخلوط دوغاب تزریق، طرح اختلاط نیز طراحی می شود. این طرح اختلاط نیز بستگی به مشخصات توده سنگ و یا خاک منطقه و اهداف تعیین شده در عملیات تزریق دارد.
مهم ترین پارامتر در طرح اختلاط، نسبت وزنی آب به سیمان است. هر چه مقدار آب در مخلوط بیشتر بوده آنگاه میزان نفوذپذیری دوغاب تزریقی افزایش یافته و در عوض از مقاومت و پایداری آن کاسته می شود. به همین ترتیب اگر مقدار آب در مخلوط کمتر باشد، آنگاه مقدار نفوذپذیری آن پایین بوده و در عوض مقاومت و پایداری مخلوط افزایش پیدا می کند. یکی از عوامل دیگر در کارایی عملیات تزریق و موفقیت آمیز بودن آن، فشار تزریق است. اگر فشار تزریق کم باشد مواد تزریق شده در محدوده گمانه و با فاصله کمی از آن متوقف شده و درزه ها و شکاف های خاک و سنگ به طور کامل پر نمی شود.
در صورت افزایش بیش از حد فشار و تزریق نیز ممکن است ترک ها و شکاف های ناخواسته در خاک و یا سنگ شکل بگیرد و موجب شکل گیری پدیده شکست هیدرولیکی شود. در آن صورت لازم است هزینه ای اضافی صرف حفاری گمانه های بیشتر و انجام عملیات تزریق برای پر نمودن شکاف و درزه های ناخواسته شود. در هر صورت لازم است فشار تزریقی میان این دو حد باشد تا هم اهداف از تزریق حاصل شود و از طرف دیگر از صرف هزینه های اضافی جلوگیری شود.
عملیات حفاری
به مجموعه فعالیت هایی که منجر به حفر چال و نفوذ در سنگ و یا خاک می شوند، عملیات حفاری اطلاق می شود. عوامل متعددی وجود دارند که قادرند به طور مستقیم و یا غیرمستقیم بر عملیات حفاری تأثیر بگذارند. برخی از این عوامل عبارتند از خواص فیزیکی و مکانیکی توده سنگ یا خاک منطقه، عوامل زمین شناسی همچون لایه بندی، چین خوردگی، ناپیوستگی و به طور کلی مشخصات چال حفاری (قطر، عمق، اهداف) ماشین آلات و تجهیزات حفاری و…
هدف از حفاری، ایجاد گمانه ها و چال هایی است که برای انجام عملیات تزریق انجام می شود. حفاری به روش های مختلف همچون دورانی و یا ضربه ای صورت می گیرد. فواصل چاله ها، تعداد آنها و ردیف های مورد نیاز، در مرحله طراحی و مطالعات به دست آمده و پس از انجام عملیات نقشه برداری با تعیین محل دقیق آنها، حفاری آغاز می شود. قطر گمانه های حفاری حداکثر برابر 56 میلیمتر پیشنهاد می شود.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
