پروژه بهسازی بستر پالایشگاه نفت عسلویه یکی از پروژه‌های شاخص ژئوتکنیکی شرکت ایستاسازه در حوزه طراحی و اجرای سیستم‌های بهسازی خاک برای سازه‌های سنگین صنعتی است. هدف اصلی این پروژه، افزایش ظرفیت باربری خاک و کنترل نشست فونداسیون مخازن نفتی در بستری بود که بر اساس مطالعات ژئوتکنیکی، توان تحمل بارهای وارده را نداشت. تحلیل‌های اولیه نشان داد که خاک طبیعی سایت، متشکل از لایه‌های ریزدانه رسی با مقاومت نسبتاً پایین، تحت بار مخازن دچار نشست‌های قابل توجهی خواهد شد. از این‌رو، پس از بررسی گزینه‌های مختلف، روش جت گروتینگ (Jet Grouting) به عنوان راهکار اصلی بهسازی انتخاب شد. در این روش، دوغاب سیمان با فشار بالا به درون خاک تزریق شده و با تخریب کنترل‌شده ساختار اولیه خاک، ستون‌هایی از جنس خاک-سیمان ایجاد می‌شود. این ستون‌ها ضمن افزایش ظرفیت باربری، موجب کاهش نشست، افزایش سختی بستر و بهبود عملکرد فونداسیون در برابر بارهای سنگین می‌شوند. طراحی، تحلیل عددی و اجرای این سیستم به طور کامل توسط شرکت ایستاسازه انجام شد. مشخصات فنی و ابعادی پروژه به دلیل ابعاد بزرگ مخازن و بارگذاری سنگین آن‌ها، عملیات بهسازی در مقیاس وسیعی طراحی و اجرا شد.

• قطر ستون‌ها: ۷۰ سانتی‌متر
• طول ستون‌ها: ۱۲ و ۱۸ متر
• تعداد ستون‌های ۱۲ متری: ۵۸۱عدد
• تعداد ستون‌های ۱۸ متری: ۱۴۹۷ عدد
• مجموع ستون‌های اجرا شده: ۲۰۷۸ عدد
• مجموع طول عملیات جت گروتینگ: ۳۳۹۱۸ متر

مهم‌ترین چالش‌های پروژه و راهکارهای اجرایی

• ظرفیت باربری ناکافی بستر طبیعی

مطالعات ژئوتکنیکی نشان داد خاک محل پروژه عمدتاً از لایه‌های ریزدانه رسی تشکیل شده است. این نوع خاک در برابر بارهای بسیار سنگین مخازن نفتی مستعد نشست‌های تحکیمی قابل توجه بوده و بدون انجام عملیات بهسازی، پاسخگوی الزامات بهره‌برداری نبود. برای رفع این مشکل، آرایش ستون‌های جت گروتینگ با قطر ۷۰ سانتی‌متر و طول‌های ۱۲ و ۱۸ متر متناسب با شرایط هر ناحیه طراحی شد تا علاوه بر افزایش ظرفیت باربری، سختی بستر نیز افزایش یابد.

• سطح بالای آب زیرزمینی

یکی دیگر از چالش‌های پروژه، قرارگیری سطح آب زیرزمینی در عمق حدود 8/1 متری از سطح زمین بود. این موضوع علاوه بر ایجاد محدودیت‌های اجرایی، انتخاب روش بهسازی مناسب را نیز تحت تأثیر قرار می‌داد. با توجه به قابلیت اجرای جت گروتینگ در شرایط اشباع، این روش به عنوان مناسب‌ترین گزینه برای بهسازی بستر انتخاب شد و امکان اجرای ستون‌های خاک–سیمان در شرایط موجود فراهم گردید.

• کنترل نشست فونداسیون مخازن

اصلی‌ترین چالش طراحی این پروژه، کنترل نشست فونداسیون مخازن تحت بارهای سنگین صنعتی بود. نتایج تحلیل‌های اولیه نشان داد که در صورت اجرای فونداسیون بر روی خاک طبیعی، میزان نشست در سناریوهای مختلف بین حدود ۴۸ تا ۵۱ سانتی‌متر خواهد بود؛ مقادیری که چندین برابر نشست مجاز بوده و بهره‌برداری ایمن از مخازن را با مخاطره مواجه می‌کرد. این نتایج ضرورت اجرای یک سیستم بهسازی کارآمد برای افزایش ظرفیت باربری و کنترل نشست بستر را به‌وضوح نشان داد. دستاوردهای پروژه اجرای موفق عملیات بهسازی بستر با استفاده از ستون‌های جت گروتینگ، عملکرد ژئوتکنیکی سایت را به‌طور چشمگیری بهبود داد و شرایط لازم برای احداث مخازن نفتی را فراهم کرد. مهم‌ترین دستاوردهای پروژه عبارت‌اند از:

• اجرای ۲۰۷۸ ستون جت گروتینگ در سه ناحیه پروژه؛
• اجرای بیش از ۳۳۹۱۸ متر عملیات حفاری و تزریق؛
• کاهش نشست فونداسیون مخازن از مقادیر بحرانی تا ۵۱ سانتی‌متر به حدود 2/4 تا 2/5 سانتی‌متر پس از اجرای عملیات بهسازی بستر با روش جت گروتینگ؛
• افزایش ظرفیت باربری بستر و تأمین شرایط لازم برای تحمل بارهای سنگین صنعتی؛

پروژه بهسازی بستر پالایشگاه نفت عسلویه نمونه‌ای موفق از به‌کارگیری روش  Jet Grouting  برای بهسازی خاک در پروژه‌های بزرگ صنعتی است. در این پروژه، با تلفیق مطالعات ژئوتکنیکی، تحلیل‌های عددی و طراحی دقیق سیستم بهسازی، عملکرد بستر از نظر ظرفیت باربری و کنترل نشست به‌طور قابل توجهی ارتقا یافت. کاهش نشست از حدود ۵۰ سانتی‌متر در خاک طبیعی به حدود ۵ سانتی‌متر پس از اجرای جت گروتینگ، در کنار اجرای بیش از ۲۰۷۸ ستون و ۳۳ کیلومتر عملیات بهسازی، این پروژه را به یکی از نمونه‌های شاخص توانمندی شرکت ایستاسازه در طراحی و اجرای پروژه‌های بهسازی خاک برای صنایع نفت، گاز و پتروشیمی تبدیل کرده است.