روش های بهسازی خاک، به فونداسیون قوت می‌دهند!
استفاده از روش های بهسازی خاک، یکی از بهترین اقدامات برای ساخت یک بنای مستحکم است. پیمانکاران و مهندسان متخصص می‌توانند با فشرده‌سازی، تقویت یا تثبیت توده‌ها و ذرات خاک، استحکام زمین در محل ساخت سازه را بهبود ببخشند. آنها باتوجه‌به تجربه و ویژگی‌های خاک یکی از این متدها را برای تحکیم خاک و به‌تبع فونداسیون، به کار می‌گیرند. لازم به ذکر است که پیاده‌سازی این روش‌ها با خطرات ذاتی همراه است؛ بنابراین فقط باید زیر نظر مهندسان عمران بهسازی خاک انجام گیرد؛ این مهندسان پس از قبولی در آزمون نظام مهندسی عمران بهسازی و کسب تجربه، بهترین افراد برای بهسازی خاک هستند. با ما همراه باشید تا شما را با برخی از این متدها که توسط دستگاه‌ها و زیر نظر مشاور و مجری پایدارسازی گودهای عمیق و بهسازی خاک انجام می‌شود، بیشتر آشنا کنیم.
روش های بهسازی خاک
زلزله یکی از مهم‌ترین دلایلی است که باعث می‌شود یک مهندس قبل از هر چیز، به فکر تقویت پی و خود ساختمان بیفتد. خوشبختانه در کتاب‌هایی نظیر جلد اول کتاب شرح و درس و تشریح سؤالات آزمون نظام مهندسی عمران ارزیابی، طرح و اجرای بهسازی درباره مفاهیم بنیادی زلزله توضیح داده شده است. داوطلبان آزمون‌های بهسازی می‌توانند با تهیه جلد اول و دوم این کتاب در کنار دیگر منابع برای آزمون آماده شوند.
تراکم دینامیکی (عمیق)
این فرایند با هدف فشرده کردن خاک و با انداختن مکرر یک وزنه سنگین روی سطح انجام می‌شود. تراکم دینامیکی در خاک‌های دانه‌ای و نفوذپذیر بیشترین تأثیر را دارد، زیرا خاک‌های چسبنده می‌توانند اثربخشی این تکنیک را خنثی و محدود کنند. این فرایند در درجه اول برای کاهش نشست‌های فونداسیون و فرونشست لرزه‌ای استفاده می‌شود. در خاک‌های آلی هم از تراکم دینامیکی برای ساخت ستون‌های ماسه‌ای یا سنگی استفاده شده است.
تراکم دینامیکی تنها روش در بین انواع روش های بهسازی خاک است که مهندسان معمولا در آن از جرثقیل‌های خاصی برای اعمال فشار ۱۰ تا ۳۰ تنی بر سطح خاک استفاده می‌کنند. برای این منظور جرثقیل‌ها به یک بازوی متحرک مجهز می‌شوند.
هنگامی که یک دهانه ۰.۹ تا ۱.۲ متری ایجاد می‌شود، سوراخ با مواد دانه‌ای پر می‌شود. پس از اتمام کار، خاک تنها در فاصله‌ای در حدود ۱.۲ متری از سطح، سست خواهد بود و خاک‌های سطحی فشرده می‌شود. در نهایت تست نفوذ برای سنجش پیشرفت حاصل از تراکم دینامیکی انجام می‌شود.
ازآنجایی‌که این فرایند ارتعاشات زیادی ایجاد می‌کند، بررسی تأسیسات مجاور از نظر حساسیت به ارتعاش و مستندسازی شرایط بسیار حائز اهمیت است. به همین دلیل بهتر است تمامی مهندسان توانایی انجام محاسبات در روش های بهسازی خاک و پی‌ریزی ساختمان را داشته باشند.
اگر جزو مهندسانی هستید که در کنار تجربه، برای تحصیلات آکادمیک نیز ارزش قائل هستید و می‌خواهید به‌صورت رسمی و از طریق آزمون نظام مهندسی وارد حرفه ساختمان‌سازی شوید، توصیه می‌کنیم در کلاس آمادگی آزمون نظام مهندسی عمران بهسازی ارزیابی، طرح و اجرای بهسازی شرکت کنید.
تزریق تراکمی
در این روش، خاک با تزریق دوغاب ملاتی که روانی و ریزش کمتری دارد، متراکم می‌شود. همانطور که دوغاب اضافی از طریق یک لوله تزریق می‌شود، گوی دوغاب منبسط و خاک با اعمال فشار، متراکم و فشرده می‌شود. در نتیجه، توده خاک توسط ستون دوغاب حاصل تقویت و باعث کاهش نشست و افزایش مقاومت برشی می‌شود.
دوغاب مورداستفاده معمولاً از سیمان پرتلند، شن و ماسه و آب تشکیل شده است. خاک‌های ریزدانه طبیعی، خاکستر بادی یا بنتونیت را هم می‌توان به این مخلوط اضافه کرد.
تزریق تراکمی در خاک‌های دانه‌ای با زهکشی آزاد و خاک‌هایی با حساسیت کم، بیشترین کارایی را دارد. این فرایند به‌خاطر کاهش نشست در خاک‌های فرو ریزشی و ازبین‌بردن امکان ایجاد فرو چاله معروف است.
این پروسه معمولا از پایین یک منطقه شروع می‌شود و سپس به سمت بالا ادامه می‌یابد. تزریق تراکمی جزو روش های بهسازی خاک است که می‌توان آن را در هر عمقی به پایان رساند. به‌طورکلی برای هدف قرار دادن مناطق جدا شده در عمق هم بسیار مؤثر است.
لازم به ذکر است که رسیدن به نتیجه دلخواه در فاصله ۲.۴ متری از سطح زمین دشوار است مگر اینکه پیمانکار از یک روش از بالابه‌پایین استفاده کند. در این روش ابتدا دوغاب در بالای ناحیه موردنظر پمپ می‌شود. پس از اینکه دوغاب در محل قرار گرفت، یک لوله وارد قسمت زیرین آن و دوغاب اضافی تزریق می‌شود. پس از تزریق، تست نفوذ انجام می‌شود تا نشان دهد بهبود خاک دانه‌ای محقق شده است یا خیر.
میکروپایل یا ریز شمع ها
میکروپایل‌ها در اصل شمع‌هایی با قطر و ظرفیت کم هستند که اغلب در شرایط دسترسی و فضای سرگیر محدود، نصب می‌شوند. یک میله میکروپایل هم معمولا از طریق یک دکل حفاری در مکان موردنظر دریل می‌شود. معمولا قبل از ساخت و ساز، یک شمع آزمایشی ساخته و بار تا ۲۰۰ درصد بار مدنظر آزمایش می‌شود تا اطمینان لازم حاصل شود.
به‌طورکلی فرایند تقویت خاک نیازمند داشتن دانش مناسب است. کتاب شناسایی خاک‌های مسئله‌دار و روش های بهسازی خاک یکی از آن دسته منابعی است که می‌تواند در این زمینه به مهندسان کمک کند.
جت گروتینگ یا تزریق پرفشار
این تکنیک به عنوان جایگزینی برای تزریق معمولی، تزریق شیمیایی، زیرسازی یا استفاده از هوای فشرده یا انجماد در تونل‌سازی عمل می‌کند. جت گروتینگ برای طیف وسیعی از خاک‌ها مناسب است و طی یک فرایند پایین به بالا انجام می‌شود. با چرخاندن مته در عمق، تزریق دوغاب با فشار بالا آغاز و یک ستون خاکی تشکیل می‌شود. در کل سه سیستم جت گروتینگ سنتی وجود دارد: تک‌سیال، دو سیال و سه سیال.
در سیستم تک‌سیال فقط از دوغاب سیمان با سرعت بالا برای فرسایش و مخلوط کردن خاک استفاده می‌شود. این سیستم بیشترین تأثیر را در خاک‌های بدون چسبندگی دارد.
سیستم دو سیال جت گروتینگ هم وجود دارد که برای خاک‌های منسجم مناسب و مؤثرتر از سیستم تک‌سیال است.
سیستم سه سیال هم از یک جت آب با سرعت بالا استفاده می‌کند که توسط یک جت هوا احاطه شده و باعث فرسایش خاک می‌شود.
به هر حال تزریق دوغاب با هر کدام از این روش های بهسازی خاک انجام شود، باید نوع خاک و ساختمان‌های مجاور بررسی شود. در مورد این مباحث در کتابی تحت عنوان کتاب دستور کار و راهنمای ارزیابی ایمنی و بهسازی ساختمان‌های موجود، صحبت شده است. توصیه می‌کنیم مهندسان، جهت بالا بردن دانش عمومی در زمینه بررسی ساختمان‌های مجاور از نظر ایمنی، این کتاب را مطالعه کنند.
ستون های سنگی
در این روش، ستون‌هایی از ذرات سنگ متراکم که به اندازه شن هستند، به صورت عمودی در زمین ساخته می‌شوند. این ستون‌ها عملکرد خاک‌های نرم را با متراکم کردن خاک دانه‌ای اطراف بهبود می‌بخشند. در عمل، سنگ با ویبروفلوت (Vibroflot) فشرده می‌شود که برای افزایش ظرفیت تحمل بار کاربرد دارد.
ساخت ستون از پایین عمق منطقه بهسازی شروع می‌شود که می‌تواند تا عمق ۳۰ متر گسترش و تا سطح ادامه یابد.
ویبراتور در ابتدا با کمک وزن و ارتعاش خود زمین و جت‌ها در نوک آن، نفوذ می‌کند. سپس یک لودر با قابلیت تخلیه از جلو، سنگ را در اطراف ویبروفلوت در سطح زمین قرار می‌دهد. سپس ویبراتور چندین متر بالا می‌رود و سنگ در اطراف ویبروفلوت می‌افتد و حفره‌ای که تشکیل شده را پر می‌کند.
ویبروفلوت بارها و بارها به این روش بالا و پایین می‌رود و سنگ را تا دو تا سه متر بالا می‌برد. آب شستشوی سریع به یک حوضچه هدایت می‌شود تا در آن ریزدانه‌های معلق خاک رسوب کنند. در نهایت و پس از نصب ستون هم تست نفوذ انجام می‌شود. این اقدامات برای ارزیابی بهبودی به دست‌آمده در خاک‌های دانه‌ای انجام می‌شود.
روش های بهسازی خاک، کمک شایانی به پروژه های عمرانی می کند!
تمام روش های بهسازی خاک برای پیشگیری از فرونشست و تحکیم فونداسیون کمک زیادی می‌کنند. در این متدها با ایجاد ستون و پر کردن آنها انسجام خوبی در بستر خاک به وجود می‌آید. به هر حال، این فرایندها به قدری تخصصی هستند که حتماً باید توسط مهندسان خبره و کارکشته‌ای که در آزمون‌های نظام مهندسی قبول شده و تجربه و دانش لازم را دارند، انجام شود.
سوالات متداول
- در کدام یک از روش های بهسازی خاک، از خرده سنگ ها برای تقویت بستر آن استفاده می شود؟
در متد ستون سنگی، ستون‌هایی در دل زمین ایجاد و با خرده‌سنگ‌ها پر می‌شود.
- کدام متد جز پرهزینه ترین روش های بهسازی است؟
ظاهرا روش بهسازی با متد میکروپایل به دلیل استفاده از شمع‌های فولادی بسیار پرخرج است.
- در کدام روش، از مصالح برای بهسازی استفاده نمی شود؟
در متد تراکم دینامیکی، تنها با رها کردن وزنه و اتوکشی فرایند تحکیم خاک انجام می‌شود.
0 نظر در مورد «روش های بهسازی خاک، به فونداسیون قوت می‌دهند!»