بهسازی خاک ها و شناسایی انواع آن

امروزه با توجه به افزایش پروژه‌های عمرانی در تمام سطح کشور و برخورد با انواع خاک‌ها در پروژه ها، جهت ایجاد طراحی بهینه و در عین حال مقاوم برای پروژه های مورد نظر، نیاز به اطلاعاتی در خصوص شناسایی، اصلاح و بهسازی این نوع خاک ها می ‌باشد. بنابراین بهسازی خاک ها و شناسایی انواع آنها حائز اهمیت است.

بهسازی درواقع اصلاح و بهبود خواص فیزیکی و مهندسی یک خاک جهت تامین اهدافی از قبیل اصلاح خاک های مسئله دار، پایدار سازی، حفاری ها، کنترل آب زیرزمینی و کنترل آلودگی را می گویند.

انواع روش های بهسازی خاک:

روش های متراکم کردن؛ سطحی، دینامیکی، انفجار و ..
روش های ایجاد چسبندگی؛ اختلاط عمیق، تزریق
روش های مسلح سازی؛ ریزشمع ها، نیلینگ، تسلیح خاک با ژئوگریدها، تسمه ها، ژئوتکستایل ها و …
روش های خاکبرداری و خاکریزی مجدد
روش های تغییرات فیزیکی – شیمیایی؛ الکترواسمزی، تزریق شیمیایی
روش های تبدیل های بیولوژیکی؛ سیستم های بیولوژیکی، تزریق های محرکی، پوشش گیاهی و کاهش آنزیمی

اهداف بهسازی خاک:

افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست پذیری خاک های طبیعی و خاکریز های مصنوعی در برابر بارهای وارده و کاهش نفوذپذیری آنها می باشد.

انواع خاک های مسئله دار که نیاز به بهسازی دارند:

خاک‌ های مسئله‌دار انواع مختلفی داشته که مهم ترین آن ها شامل خاک‌ های رمبنده، خاک های روانگرا، خاک های واگرا و خاک های متورم شونده می باشد که لازم است بهسازی شوند.

خاک های رمبنده

خاک هایی که تحت تنش یکسان، با افزایش درصد رطوبت میزان کاهش حجم بسیاری از خود نشان می دهند. میزان رمبندگی ایجادشده، بیشتر وابسته به نسبت تخلخل اولیه خاک می باشد.

برای بهسازی خاک های رمبنده، معمولا از روش های جمع آوری و تعویض یا تراکم، تزریق، میکروپایل، اختلاط عمیق، انفجار و شمع ها استفاده می شود.

خاک های واگرا

وجود بیش از اندازه یون سدیم در خاک های واگرا باعث افزایش ضخامت لایه آب دوگانه ای (که ذرات رس را احاطه می کند) شده و در نتیجه باعث کاهش نیروی جاذبه بین ذرات می گردد. برخی از خواص این خاک ها مانند خاصیت خمیری، ناشی از حضور لایه آب در اطراف کانی های رسی می باشد. ضخامت لایه آب دارای تاثیر قابل توجهی در رفتار خاک های رسی می باشد.

خاک های واگرا جزو خاک های رسی می باشند و حداقل مقدار رس در آن ها ۱۰ درصد است. این خاک ها در طبه بندی مهندسی خاک به روش یونیفاید در گروه های CL تا CH قرار می گیرند. معمولاً خاک های شور و قلیایی و در بعضی موارد خاک های شور و خنثی در گروه خاک های واگرا قرار می گیرند. وجود آب شستگی، چاله ها و غارها نشانه هایی از حضور خاک های واگرا در محل می باشد.

جهت بهسازی خاک های واگرا از روش های تعویض خاک محل اجرای پروژه، تثبیت شیمیایی خاک، استفاده از ژئوسینتتیک ها و غیره استفاده می شود.

خاک های روانگرا

پدیده روانگرایی مربوط به خاک های ماسه ای اشباع یا نزدیک به اشباع و همچنین خاک های دارای ثبات مختصر مانند لای، ماسه بسیار سست و بدون چسبندگی و خاک های رس بسیار حساس، رخ می دهد. در اثر زلزله، فشار آب حفره ای افزایش می یابد تا حدی که تنش مؤثر صفر می شود. در این حالت ماسه هیچگونه مقاومت برشی نداشته و رفتار شبیه آب دارد.

خاک متورم شونده

منظور از تورم خاک، تورم در اثر جذب آب می باشد. خاک در اثر جذب آب افزایش حجم می یابد. خاک های تورم پذیر سنگ های آذرین یا سنگ های رسوبی می باشد. بالا آمدن سطح آب زیرزمینی در نقاط پست و در نهایت فشار ناشی از تورم خاک ها می تواند موجب خرابی کامل ساختمان های سبک و پوشش کانال های آبیاری و کف سازی ها شود. عوامل تأثیرگذار بر تورم خاک های رسی؛ ترکیب خاک، شرایط محیطی و ترکیب سیال می باشد.