بخشی از مقاله
مروری بر روشهای تزریق دوغاب سیمانی و گروت در بستر
چکیده
تزریق دوغاب سیمانی یکی از روشهای بسیار مفید و مناسب و در عین حال کاربردی در بهسازی ساختگاههای مختلف در پروژههای عمرانی میباشد که دلایل عمدهای از جمله جلوگیری از رخنه آب، افزایش ظرفیت باربری زیر پیها، پایدارسازی شیروانیها، یکپارچه نمودن بستر، تقویت بستر و زیربستر فونداسون پلها و... مورد استفاده گستردهای قرار میگیرد. شناخت عملیات تزریق و فرایندهای مختلف آن برای هر مهندس عمرانی مورد نیاز و از ملزومات کار است. در این مقاله سعی شده است تا مطالعهای جامع بر این عنصر مهم داشته باشیم.
واژگان کلیدی: پرده آببند، تزریق تماسی، تزریق تحکیمی، تزریق تحت فشار.
-1 مقدمه
با استفاده از روش تزریق می توان تخلخل، درزها، ترک ها و همچنین حفرات خاک و سنگ بستر را کاهش داد که با این کار نفوذپذیری و تغییرشکل پذیری آن ها به شدت کاهش میابد و در عوض مقاومت و ظرفیت باربری آن افزایش چشمگیری میابد.
در محل های نصب میل مهارها، سقف و یا دیواره تونل، چال ها تا عمق مشخص حفاری شده و سپس با استفاده از عملیات تزریق پر می شود که بعد از آن راک بولت درون آن قرار داده می شود که این خود به اهمیت فوق العاده عملیات تزریق در فرایند تحکیم و نگهداری سازه های مختلف اشاره دارد؛ در صورتیکه بستر سدها دارای شکاف یا ترک هایی باشد (که با مطالعات جامع زمین شناسی و زمین ساختی مشخص می شود)، با تزریق سیمان (تحت فشار)، قابلیت نفوذ آب در زیر سد تا حد قابل قبولی کاهش می یابد. با عملیات تزریق در بستر فونداسیون و زیر بستر آن ظرفیت باربری افزایش یافته و احتمال گسیختگی کاهش می یابد(شکل1 و شکل(2
عملیات تزریق در مهندسی عمران کاربردهای متعددی دارد؛ از جمله:
- کاهش فرسایش خاک های تحت بارگزاری
- تزریق در میکروپایل ها که علاوه بر کاربرد خود، یک ناحیه سخت شده را باعث می شود
- بهسازی ساختمان های قدیمی یا تاریخی با کمترین آسیب
- مرمت در کوتاه ترین زمان
- عدم مختل کردن کاربری سازه در زمان تحکیم
- پوشش روی سطوح مختلف از جمله تونل ها (تزریق تماسی)
- همگن ساختن و یکپارچگی بیشتر بستر
- کاهش تخلخل خاک
- پوشاندن درز های سنگ بستر و یا دیواره تونل ها
- مستحکم ساختن کارگاهی که خاک یا سنگ آن بواسطه جابجایی یا انفجار دست خورده شده باشد
- ایجاد ترک و نفوذ به لایه های مختلف ذرات خاک ریز و چسبنده که باعث بوجود آمدن یک اسکلت به هم پیوسته از دوغاب سیمان و سایر مواد مضاف
باشد
-
شکل شماره1
شکل شماره2 عملیات تزریق زیر شالوده های مختلف
-2 مواد و مصالح
- سوسپانسیون رقیق و غلیظ سیمان
- مواد تمیز الاستیک ساز مثل بنتونیت
- شن و ماسه بسته به ابعاد کار
- مواد افزودنی: مواد شیمیایی، رزین ها، فوم های مصنوعی و...
- خاکستر آتشفشانی
- آهک شکفته استاندارد
- 1سیمان microfineشکل 3
لازم به تذکر است که از ترکیب مشخصی از مصالح فوق، بسته به کاربرد مورد نیاز و قابل انتظار ما تهیه می شود؛ در این میان نسبت صحیح که همان نسبت آب به سیمان(متغیر) است، مهم و ضروری می باشد.
شکل شماره 3
1سیمان:Microfine سربار ریز سیمان پرتلند است که با مواد مضاف دیگر مخلوط می شود.
-3 چگونگی عملیات تزریق
ابتدا در سطح مورد نظر گمانه هایی با فواصل مشخص حفر می گردد(شکل (4، سپس یک لوله با قطر مشخص به داخل گمانه فرستاده شده که طول آن بر اساس نفوذپذیری و ظرفیت پمپ مشخص می شود(شکل .(5 به طور معمول عملیات تزریق از پایین به بالا شروع می شود، یعنی سوسپانسیون تهیه شده از زیر شروع به تزریق می شود و لوله به تدریج بالا کشیده می شود(شکل(6؛ گرچه عکس این حالت هم ممکن است انجام شود.
عملیات تزریق تا جایی ادامه می یابد که دبی ورودی روبه کاهش گذاشته و لحظه به لحظه فشار افزایش گردد، در این صورت عملیات در طول بازه زمانی کوتاه و مشخصی متوقف می گردد و کار تمام می شود.
شکل شماره 4
شکل شماره 5
شکل شماره 6
-4 پرده تزریق
پرده تزریق به جهت کاهش تخلخلات زیرین خاک و کم کردن جریانات زیر سطحی و همچنین پر کردن ترک های زیرین بستر سنگی به کار می رود. پرده تزریق شامل یک یا چند ردیف گمانه تزریق در تقارب یکدیگر است که یک محدوده طولی را شامل می شود(شکل .(7 پرده تزریق وظایف متعددی بر عهده دارد که در اینجا به چند مورد از آن اشاره می شود:
با آب بندی محدوده مورد نظر نشت آب از مخازن کنترل شده بنابر نیاز به استفاده از تجهیزات گران قیمت کاهش می یابد. آب های زیرزمینی باعث فرسایش در طول زمان می شوند همچنین در برخی از موارد احتمال شست و شوی قسمت هایی که آب به بیرون راه می یابد وجود دارد که با ایجاد پرده تزریق این اثر کاهش چشمگیری می یابد. با ایجاد پرده تزریق طول مسیر جریان، سرعت آب، شیب تغییر هیدرولیکی و دبی جریان آب زیر زمینی کاهش می یابد.
