یکی از مهمترین مکانیزمهای بهسازی زمین بویژه در خاکهای دانه ای متراکم سازی می باشد. متراکم سازی باعث کاهش فضای خالی بین دانه ها و افزایش دانسیته خاک شده و در نتیجه پارامترهای مقاومتی و نشست پذیری خاک را بهبود می بخشد. راهکارهای مختلفی برای متراکم سازی خاکها وجود دارد که یکی از مهمترین آنها ایجاد حباب تراکم از تریق دوغاب غلیظ می باشد.عملیات تزریق تراکمی شامل تزریق یک ملات با اسلامپ خیلی پایین به خاک سست و حفره های آن است .
- دوغاب تراکمی به شکل یک حباب در خاک گسترش یافته و باعث تراکم و جابجایی خاک اطراف می گردد در این روش تزریق، دوغاب به درون خلل و فرج خاک نفوذ نمی کند، بلکه بعنوان جک هیدرولیکی شعاعی برای فشردن خاک اطراف بکار می رود. این روش اولین بار در سال 1950 در ایالات متحده معرفی گردید و سپس در سایر کشورها گسترش یافت.
- دوغاب تزریق، دوغابی لزج و با اسلامپ پایین بوده و معمولا شامل اختلاط خا ک- سیمانی با محتوای کافی سیلت جهت ایجاد خصوصیات خمیری و ماسه برای ایجاد خواص اصطکاکی می باشد. حباب گسترش یافته در خاک که مصالح آن پس از گیرش نسبتا مقاوم و تراکم نا پذیر می گردد ، معمولا کروی با قطر حدود 1 متر بوده، اما در حالت کلی شکل آن در حالت کلی تابعی از عوامل مختلف نظیر طرح اختلاط دوغاب، نوع خاک و نرخ تزریق می باشد. خاک اطراف حبابهای تراکمی اغلب بدلیل اعمال فشارهای بالا بشدت تغییر می دهد، در حالیکه تراکم ایجاد شده در نواحی دورتر یکنواخت تر می باشد.
- کاربردهای روش تزریق تراکمی :
– خاکهای دانه ای سست زیر یا بالای سطح آب : این شرایط در بسیاری از پروژه ها رخ می دهد . خاک
شنی یا ماسه ای که البته می تواند شامل محتوای ریزدانه باشد، به شرطی که به لحاظ شرایط زهکشی
همچنان خصوصیات درشت دانه را داشته باشد.
– خاکهای ریزدانه سست غیر اشباع: خاکهای سیلتی و رسی اغلب می تواند با این روش بهسازی گردد، به شرط آنکه درجه اشباع خاک بالا نباشد. زیرا تجربیات نشان می دهد که در صورت اشباع بودن
خاکهای ریزدانه، عملیات تزریق تراکمی می تواند بدلیل تسریع پدیده تحکیم باعث بروز نشستهای
بیشتری گردد.
– خاکهای رمبنده: خاکهای رمبنده (یا فروریزشی) خاکهای غیراشباعی هستند که بر اثر افزایش رطوبت،
ساختار آنها تخریب شده و تغییر حجم زیادی در آنها ایجاد می شود. اکثر این خاکها، خاکهای
بادرفتی (نظیر ماسه بادی و …) است که حاصل حمل و رسوب توسط باد می باشد . در صورت اجرای
تزریق تراکمی در چنین شرایطی، پتانسیل وقوع نشستهای بعدی بر اثر تغییر رطوبت از بین می رود.
– حفرات خاک و توده سنگ : روش تزریق تراکمی بطور موفقیت آمیزی نسبت به سایر روشهای تزریق
برای پر کردن حفرات خاک یا سنگ قابل کاربرد است. زیرا به دلیل روانی پایین دوغاب تزریق و عدم
امکان گسترش آن به نواحی دورتر خاک و همچنین خاصیت تیکسوتروپی بالای این مصالح، در این
روش عملا کنترل عملیات تزریق با ا عما ل حداقل فشار تزریق امکان پذیر می گردد.
- برخی از موارد اصلی کاربرد #روش #تزریق #تراکمی :
– شرایط سست خاکهای طبیعی
– حفرات خالی در خاکریزها بدلیل عدم اجرای صحیح خاکریز
– شرایط سست خاک یا حفرات ایجاد شده بر اثر گودبرداری مجاور، آبکشی نامناسب و …
– تغییر میزان رطوبت در خاکهای رمبنده
– نیاز به افزایش ظرفیت باربری خاک به دلیل تغییر بارهای وارده مثل اضافه نمودن طبقات یک ساختمان
همچنین بعنوان کاربرد ثانویه می توان از روش تزریق تراکمی برای تراز کردن سازه های نشست کرده استفاده نمود .
- طراحی و اجرای عملیات ترزیق تراکمی:
انتخاب مناسب فواصل لوله های تزریق در موفقیت فنی و بهینه سازی هزینه ها نقش کلیدی دارد. عموما فواصل لوله های تزریق بین 1 تا 5 متر میباشد. در صورتیکه تزریق در نزدیکی سطح زمین بوده و سربار کافی وجود نداشته باشد، فواصل می بایستی کمتر در نظر گرفته شود در حالیکه در خاکهای مقاومتر و یا در عمقهای بیشتر ( بیش از حدود 10 متر ) که فشار سربار کافی وجود دارد، فواصل بیشتر میتواند مد نظر قرار گیرد تزریق تراکمی در یک نقطه نیز میتواند به دوروش:
1- از بالا به پایینcompaction downstage
2- از پایین به بالاcompaction upstage
روش از پایین به بالا تزریق از پایینترین عمق شروع شده و به تدریج با بالا آمدن لوله تزریق ادامه دارد روشی متداولتر و کم هزینه تر است
در روش از بالا به پایین، ابتدا اولین حباب تراکم در نزدیکی سطح زمین اجرا شده و حبابهای بعدی با حفاری حبابهای اجرا شده و در زیر آنها ایجاد میشود کاربرد این روش در موقعیتهایی است که محصور شدگی کافی وجود نداشته باشد و یا بالا آوردن تدریجی سازه سطحی مد نظر باشد.
- انتخاب فشار تزریق به عوامل مختلفی بستگی دارد.
- تجهیزات تزریق باید از قابلیت اعمال فشارهایی تا حدود 80 بار برخوردار باشد. هرچند باید توجه داشت که بطور کلی با کاهش اسلامپ دوغاب، افت فشار بیشتری رخ خواهد داد و بهمین دلیل معمولا در روش تزریق تراکمی فشار در نقطه تزریق بین 10 تا 30 بار متغیر است
- نرخ تزریق عموما به میزان فشار تزریق و موقعیت تزریق بستگی دارد.
- مطالب مرتبط: