دانلود,بررسی پاورپوینت بهسازي زمينهاي آبرفتي به روش تزریق سیمان,pptx
 
 
بخشی از مطلب   
 
بطور کلي تزريق عملي است که در آن با استفاده از فشار، درزها و منفذهاي ناحيه غير قابل دسترسي در عمق زمين توسط دوغاب يا دوغابهائي پر مي شود که انتقال دوغاب از طريق لوله هاي مخصوصي که به همين منظور جاسازي شده است، انجام مي گيرد. 
از زمان پيدايش اين تکنيک، روشهاي مختلفي براي تزريق وجود داشته و در حال حاضر نيز از روشهاي پيشرفته تري استفاده مي شود.
 
 
در رابطه با فشار تزريق، طبق نظريه کمب فورت بخاطر اينکه در حين اعمال فشار بلوکهاي بتوني روي ناحيه تزريق بلند نشود، دو روش زير پيشنهاد ميگردد:
الف- تزريق با فشار متوسط بدون خراب کردن پي يا تزريق نفوذي 
ب- تزريق با فشار زياد با شکستن بيشتر شکافها يا تزريق جابجائي
که شرح کلي هر کدام از اين روشها به شرح ذيل ميباشد:
الف: تزريق جابجائي 
اين روش باعث شکافتن هيدروليکي درزها شده و مخلوط رقيق دوغاب ميتواند فشارهاي هيدروليکي را تا مدتي به درون شکستگي ها هدايت نمايد. در اثر اين عمل مقداري آب از دوغاب تزريق شده به بيرون رسوخ کرده که پس از قطع فشار تزريق، درزها بسته شده و آب ساکن به بيرون هدايت مي‌گردد.
در بعضي مناطق با شکستگي هاي ظريف و گاهي بدون شکستگي اين روش موفقيت آميز بوده در صورتيکه روش نفوذي اين چنين نيست. لذا در چنين مناطقي، در صورت نياز بايد دقت نمود که آيا براي تزريق سيمان بهترين ماده تزريقي است يا مواد ديگر.
تزريق جابجائي براي تزريق سطحي در زمين هاي سنگي مناسب نمي باشد، چرا که ممکن است در اثر فشارهاي هيدروليکي، لايه هاي زمين بلند شوند، از اين رو لازم است روي سطح سنگها جهت ايجاد سربار اضافي و مخصوصاً پر کردن شکافها و درزها بمنظور جلوگيري از فرار دوغاب و افت فشار قبلاً بوسيله بتن پوشيده شود.
اين روش در واقع باعث جابجائي شکستگي هاي طبيعي سنگها شده و اگر عمل تزريق بطور کامل و با دقت انجام شود، مسئله اي ايجاد نخواهد کرد و فقط ممکن است جابجائي مختصري بوجود آورد.
يک دوغاب با ويسکوزيته زياد وقتي به داخل خاک وارد ميشود فشار موضعي زيادي ايجاد ميکند که باعث تراکم و تحکيم رسوبات و خاک ميشود. از اين رو اين تکنيک در ابتدا براي سيلت ها و سيلت هاي ماسه اي نرم و قابل تراکم مناسب بود. بطور کلي تزريق جابجائي براي عمق هاي زياد (بزرگتر از 5 متر) يک عمل غير اقتصادي بوده و در بهبود مقاومت و سختي خاکهاي سطحي بويژه وقتي وزن مرده مصالح روئي کم است، غير موثر مي‌باشد.
تزريق به روش جابجائي در خاکهاي نرم هم ممکن است غير موثر باشد.
اگرچه هزينه تزريق به روش جابجائي زياد است اما هزينه هاي مصالح نسبتاً کم ميباشد. اين روش همچنين ميتواند يک راه حل ساده و مطمئن در زير سازي و ترميم فونداسيون سازه هاي سبک نظير خانه هاي مسکوني و يا آپارتمانها باشد. در چنين سازه ها در صورتيکه فنداسيون ستونها نشست نامساوي و زيادي کرده باشد، با کنترل دقيق فشار تزريق، مي‌توان آنها را به حالت اوليه و يا تراز در آورد و به حداکثر اختلافي در حدود 3-4 ميلي متر رساند.
تزريق جابجائي در چندين مرحله ممکن است اجرا شود و عمق هر مرحله معمولاً کمتر از 5/2 متر ميباشد.
در اين روش دوغاب مصرفي، مخلوطي از ماسه ريز و سيمان است که يک مخلوط لزج را تشکيل مي دهد. عمل تزريق با استفاده از فشاري بين 5/3 تا 35 کيلو گرم بر سانتي متر اجراء ميشود. فشار و دبي تزريق معمولاً از 03/0 متر مکعب در دقيقه به 05/0 متر مکعب در دقيقه افزايش مي يابد.
ميانگين افزايش وزن ظاهري خاک را با رابطه زير ميتوان نشان داد :
 
که :
W0= وزن دانه هاي جامد خاک 
V0= حجم اوليه آب 
V0= حجم کاهش يافته ناشي از تراکم بوسيله حجم دوغاب
VU= حجم افزايش يافته ناشي از جابجائي سطح 
اگر تغيير حجم، ناشي از تحکيم خاک اشباع شده باشد وزن ظاهري نهائي برابر خواهد بود با :
 
 
ب: تزريق نفوذي 
در اين روش سعي بر اين نيست که شکستگي هاي طبيعي جابجا شوند. در اين روش معمولاً فشار کمتر از 15/0 کيلوگرم بر سانتي متر مربع در متر طول گمانه ميباشد و آب اضافي دوغاب از طريق شکافها به سمت بالا تراوش مي کند.
امروزه اکثر تزريقات در دنيا با روش نفوذي انجام ميگيرد. تزريق جابجائي باعث ازدياد تراوائي و در نتيجه موجب افزايش هزينه تزريق مي‌گردد، در صورتيکه تزريق نفوذي براي هر نوع خاکي مناسب بوده و بندرت اين روش با روش جابجائي عوض ميشود. در اين روش براي اينکه از تراوش آب دوغاب جلوگيري شود شايد استفاده از دوغاب غليظ راه حل مناسبي باشد.
دوغاب مناسب نقش موثري در تزريق نفوذي دارد. اگر چنانچه سيمان ماده اصلي دوغاب باشد و سيمان در درزها سريع سفت شود، قدرت نفوذ دوغاب کم خواهد شد . افزودن چند درصد بنتونيت سديم نقش موثري در نفوذ دوغاب خواهد داشت. البته گاهي از پلي مرها نيز استفاده مي شود که باعث رواني دوغاب شده بطوريکه از درزهائي به عرض 3/0 ميلي متر نيز ميتواند عبور کند. از اين رو خاصيت سيالي نقش مهمي در قدرت نفوذ مواد تزريقي با نسبت 1:1 ايفاء ميکند.
موثر ترين روش تزريق، ادامه تزريق تا حدي است که ناحيه تزريق ديگر دوغاب نپذيرد و بدين منظور بايد حداقل به مدت 15 دقيقه فشار را روي ناحيه تزريق ادامه داد تا چنانچه کاهش فشاري مشاهده نشود از پر شدن درزها و منفذهاي ناحيه مطمئن شد. درکار تزريق اصولاً دو تا سه ساعت طول مي‌کشد تا ناحيه تزريق دوغاب تحت فشار را نپذيرد ولي اغلب نيم ساعت ادامه فشار ثابت براي مطمئن شدن از عمل نپذيرفتن دوغاب کافي مي‌باشد. اگر درزها عريض باشند (مثلاً 3 ميلي متر) از دوغاب غليظ استفاده مي شود. در اين وضعيت شايد بهتر باشد که براي تخليه آب خروجي از سيمان عمل تزريق را 24 ساعت قطع و مجدداً اقدام به تزريق نمود.
وقتي شکستگي ها از 6 ميلي متر بيشتر بوده و تا حدود 15 متر ادامه داشته باشند بجاي آنکه بطور مداوم و متوالي عمل تزريق انجام شود، بهترين نتيجه وقتي حاصل ميشود که عمل تزريق در چندين مرحله غير متوالي انجام يابد و يا اينکه وقتي عيار دوغاب به مصرف بالائي مثلاً 100 کيسه رسيد تزريق قطع گردد. در هر فاصله اي بايد آزمايش آب قبل از تزريق انجام بگيرد که مي‌توان از روي آن نسبت  (آب به سيمان) را تعيين نمود و همچنين مي‌توان ملاحظه کرد که آيا آب از درزها خارج مي‌شود يا نه؟ و آيا امکان حرکت صخره ها وجود دارد؟ که با تصميم گيري به موقع و صحيح در حين عمليات، موفقيت پروژه تزريق را ميتوان تضمين نمود.
ج: تزريق هاي مرحله اي 
بطور کلي، روشهاي تزريق مرحله اي را ميتوان به چهار گروه عمده طبقه بندي کرد:
1-    تزريق از بالا به پائين بدون پکر 
2-    تزريق از بالا به پائين با پکر 
3-    تزريق از پائين به بالا با پکر 
4-    تزريق گردشي از بالا به پائين 
حال نحوه عمل هر کدام از روشهاي تزريق مرحله اي را بازگو ميکنيم .
1- تزريق از بالا به پائين بدون پکر 
براي تزريق با استاندارد بالا، روش تزريق بدون پکر توصيه ميشود و تنها چيزي که لازم است تکرار حفاري و برقراري مجدد عمل تزريق مي‌باشد. در اين روش، کيفيت تزريق قسمت هاي بالا تضمين مي شود و اگر نقطه ضعفي وجود داشته باشد بطور اتوماتيک در تزريقات بعدي جبران مي‌شود.
در ناحيه اي که منطقه، خاک نفوذ پذير و آبرفتي دارد ممکن است همزمان با عمليات حفاري با دستگاه روتاري، عمل تزريق نيز انجام گيرد. بدين نحو که در حين حفاري گمانه ها، هر وقت که ميله حفاري به يک فاصله از پيش تعيين شده اي رسيد، آن را تا يک ارتفاع معلوم بالا کشيده و سپس دوغاب از داخل ميله حفاري به داخل خاک و با فشار زياد تزريق ميگردد.
در موقع تزريق، دهانه گمانه تزريق با يک حلقه مخصوصي درزگيري و کاملاً آب بندي مي شود شکل (26).
2- تزريق از بالا به پائين با پکو
روش عمل بدين نحو است که لوله اي را تا عمق کامل گمانه تزريق جاگذاري کرده و بعد با بالا کشيدن لوله در مراحل مختلف تا ارتفاع معيني در هر مرحله، دوغاب از انتهاي داخلي اين لوله تزريق مي شود. اين روش فقط زماني موثر است که دوغاب از طريق درزها به بالا نفوذ نکرده و دور لوله را نگيرد، در غير اينصورت لوله در گمانه گير خواهد کرد.
نقش لوله را در اينجا بعنوان حفاظ ميباشد تا از ريزش احتمالي سنگ و يا قلوه سنگ در گمانه جلوگيري کند. دوغاب از انتهاي لوله که مجهز به پکر است خارج شده و پکر بطور اتوماتيک فاصله بين لوله تزريق و لوله حفاظ را به طريقه هيدروليکي و يا هواي فشرده کاملاً آب بندي مي کند تا از نفوذ دوغاب به بالاي لوله جلوگيري کند شکل (ب-26).
قبل از تصميم گيري براي استفاده از روش تزريق از بالا به پائين اگر سطح زمين ناحيه تزريق ضعيف باشد، چون امکان فرار دوغاب و يا ترک خوردگي در سطح زمين وجود دارد، قبل از شروع عمليات ، لازم است سطح منطقه تزريق به نحو مقتضي محکم گردد.