بهسازی خاک

بهسازی خاک با استفاده از روش های متعدد و متنوع، امروزه یکی از مهمترین کاربردهای علم ژئوتکنیک به شمار می آید. احداث سازه ها روی بستر های نامناسب و خاک های مساله دار، این الزام را ایجاد می کند که پیش از شروع طراحی و عملیات اجرایی سازه عملیات بهسازی جهت مناسب سازی بستر در اولویت قرار گیرد.

محورهای فعالیت و ارائه خدمات شرکت عمرانی مهندسی ایستاسازه در بخش بهسازی خاک روش های مختلفی را در بر می گیرد که در زیر ارائه می گردد:

۱) ریز شمع یا میکروپایل (Micropile)

۲) ستون شنی یا ستون سنگی (Stone Column)

۳) تزریق پر فشار یا جت گروتینگ (jet Grouting)

۴) اختلاط عمیق خاک (DSM: Deep Soil Mixing)

۵) تراکم دینامیکی (Dynamic Compaction)

۶) شمع (Pile)

۷) پیش بارگذاری (Preloading)

۸) زهکشی یا کنترل تراوش آب (Drainage)

۹) خاک مسلح یا ژئوسینتتیک (Geosynthetic)

 

بهسازی خاک

بهسازی خاک

 

۱) ریز شمع یا میکروپایل (Micropile)

به شمع­ های با قطر کمتر از ۳۰ سانتیمتر که با تسلیح فولادی (میلگرد گذاری) و تزریق همراه است ریزشمع یا میکروپایل اطلاق می گردد. روش اجرای میکروپایل معمولا شامل حفاری گمانه، قرار گیری آرماتور و سپس تزریق آن می باشد. میکروپایل می تواند نیرو های قابل توجه محوری و تا حدودی نیروهای جانبی را تحمل کند و می توان از آن بسته به ایده طراحی شکل گرفته به عنوان جایگزینی برای شمع های رانشی متداول یا ستون های از پیش حفاری شده و یا بخشی از سیستم شمع و خاک استفاده کرد. امکان اجرای میکروپایل در پروژه هایی که محدودیت دسترسی دارند و در هر نوع خاک و شرایط زمینی وجود دارد.

 

ریز شمع یا میکروپایل

ریز شمع یا میکروپایل

 

۲) ستون شنی ارتعاشی (Vibro Stone Column)

اجرای ستون شنی به منظور بهسازی و یا تحکیم خاک شامل جابجایی بخشی از لایه های فوقانی خاک های مسئله دار با یک ستون قائم متراکم شنی است که بایستی در لایه های ضعیف اطراف ستون شنی به خوبی نفوذ کرده باشد. وقتی از فشار آب در روند اجرای ستون شنی به منظور بهسازی و یا تحکیم خاک استفاده می شود این روش به نام روش جایگزینی ارتعاشی (Vibro Replacement or wet process) یا اجرای تر ستون شنی نامیده می شود. اما زمانی که اجرای ستون شنی در خاک هایی نیمه اشباع مانند توده خرده سنگی قدیمی باشد روند بهسازی خاک بدون فشار آب و به نام اجرای ستون شنی به روش خشک یا ارتعاشی جابجایی نامیده می شود. روش ستون شنی ارتعاشی مشتمل بر سه مرحله حفاری، تراکم و تسلیح و اجرای بالشتک شنی می باشد.

 

ستون شنی ارتعاشی

ستون شنی ارتعاشی

 

۳) جت گروتینگ (Jet Grouting)

امروزه به منظور دستیابی به شرایط ژئوتکنیکی لازم جهت بهسازی خاک یا بهسازی زمین، آب بندی و پایدارسازی و … از روش های تزریق پرفشار در خاک یا سنگ استفاده می شود. تزریق به طور کلی به دو نوع تزریق در سنگ و تزریق در خاک تقسیم بندی می شود. روش جت گروتینگ (تزریق با فشار بسیار بالا) به عنوان یکی از مؤثرترین روش های بهسازی خاک مطرح می باشد. تزریق با فشار بسیار بالا یا جت گروتینگ روشی برای اصلاح خاک است که در آن دوغاب، با فشار بسیار بالا و سرعت زیاد از طریق نازل هایی به داخل خاک تزریق شده و باعث تخریب، تغییر، اصلاح و بهبود ساختار خاک می شود. طی این فرایند، ذرات خاک به صورت درجا با دوغاب مخلوط می شوند و توده ای همگن از خاک اصلاح شده به وجود می آید که به آن اصطلاحاً ستون خاک – سیمان اطلاق می شود. ستون های خاک – سیمان ایجاد شده از طریق روش تزریق با فشار بالا در داخل خاک (جت گروتینگ)، دارای مقاومت بالا، تغییر شکل پذیری اندک و نفوذپذیری پایین هستند و باعث تقویت خصوصیات خاک محل می شوند. جت گروتینگ تکنیکی بسیار مطمئن و کارا جهت اصلاح مقاومت، تحکیم و یا آب بند کردن تشکیلات بستر خاکی به صورت درجا می باشد.

 

جت گروتینگ

جت گروتینگ

 

۴) اختلاط عمیق (Deep Soil Mixing)

اختلاط عمیق خاک یا DSM یکی از روش های کاربردی بهسازی خاک در جهان است که با استفاده از تزریق مواد پایدار کننده ای نظیر سیمان یا آهک با استفاده از یک حفار با محور توخالی به صورت مکانیکی در خاک، باعث تولید ستون های خاک سیمانی و اصلاح مشخصات خاک می گردد. در این روش به وسیله اختلاط خاک با مصالح سیمانی توسط همزن هایی در عمق و ایجاد ستون های خاک سیمان مشخصات خاک بهبود می یابد. ضمناً با همپوشانی ستون ‏ها قبل از گیرش کامل، دیوار های پیوسته ­ای زیر سطح زمین قابل احداث می­ باشند.

 

اختلاط عمیق

اختلاط عمیق

 

۵) تراکم دینامیکی (Dynamic compaction)

یکی از روش‌های بهسازی، روش تـراکم دینـامیکی است‌. این روش شامل اعمال ضربات تکراری با انـرژی زیـاد بـر سطح خاک با استفاده از کوبه‌هایی بـا وزن ۵ تـا ۴۰ تـن از ارتفــاع ۱۰ تــا ۳۰ متر است. تراکم دینامیکی خاک یکی از روش‌های تراکم عمقی خاک است.

تراکم دینامیکی

تراکم دینامیکی

از فواید تراکم می‌توان به:

  • افزایش باربری خاک
  • کاهش نشست‌های ناخواسته
  • پایداری شیروانی‌ها

اشاره کرد.

فواید تراکم دینامیکی

فواید تراکم دینامیکی

 

 ۶) شمع  (Pile)

بر حسب شرایط تحت الارضی، سطح آب زیر زمینی و نوع باری که باید حمل شود، انواع مختلفی از شمع ها در کارهای ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد.

 

شمع

شمع

 

شمع ها بر حسب مصالحی که از آن ساخته می شوند، دارای انواع زیر هستند:

الف) شمع های فولادی

ب) شمع های بتنی

ج) شمع های چوبی

د) شمع های مرکب

 

انواع شمع ها

انواع شمع ها

 

۷) پیش بارگذاری (fill surcharge preloading method)

پیش بارگذاری معمولاً به فرایند تراکم خاک زیر فشار عمودی گفته می شود که قبل از ساخت و قرار دادن بار سازه نهایی آن را اعمال می کنند.

 

پیش بارگذاری

پیش بارگذاری

 

از انواع پیش بار گذاری می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • ۱ پیش بارگذاری به وسیله خاکریز

ساده ترین روش برای پیش بارگذاری، بارگذاری به وسیله خاکریز است که با ریختن خاکریز بر روی خاک سست انجام می گردد.

  • ۲ پیش بارگذاری توسط خلاء یا ایجاد مکش

در مواقعی که فراهم کردن خاک برای احداث خاکریز ممکن نیست یا منوط به صرف هزینه بسیار بالایی است و همچنین در جاهایی که خاک بستر، آن قدر نرم باشد که قرار دادن خاکریز باعث ایجاد مسائل پایداری شود، استفاده از روش خلأ در این مواقع مناسب و عملی است‌. در روش تحکیم به وسیله خلأ سربار یا بار مورد نیاز برای تحکیم با فشار اتمسفر جایگزین می‌شود.

 

انواع پیش بارگذاری

انواع پیش بارگذاری

 

۸) زهکشی یا کنترل تراوش آب  (Drainage)

از مشکلات بزرگی که در زمان انجام دادن گودبرداری پروژه های ساختمانی یا زهکشی گودهای ساختمانی با آن ها مواجه هستیم ورود آب به داخل محدوده گودبرداری است.

 

زهکشی ساختمان

زهکشی ساختمان

 

علل ورود آب ممکن است یک یا چند مورد از موارد زیر باشد:

  • جریان های زیرزمینی
  • قنوات
  • نشت فاضلاب از سیستم های دفع فاضلاب ساختمان های همسایه

 

علل ورود آب به داخل محدوده گودبرداری

علل ورود آب به داخل محدوده گودبرداری

 

زهکشی ساختمان را در واقع می توان موثرترین روش برای مهار چنین اتفاقاتی برای پروژه های ساختمانی دانست. معمولا سیستم زهکشی گودهای ساختمانی کنار استفاده از عایق های ژئوممبران و یا آب بندی بتن  مورد استفاده قرار می گیرد تا از سازه ها در برابر اتفاقات زیرزمینی محافظت کند و هم اینکه از ورود هرگونه رطوبت به درون سازه ها پیشگیری و جلوگیری نماید.

 

۹) خاک مسلح یا ژئوسینتتیک  (Geosynthetic)

خاک مسلح مجموعه ای از خاکریز‌ (معمولاً دانه‌ای) است که عناصر مسلح کننده‌ در خاک ‌به صورت تسمه، میلگرد هستند. خاک مسلح عموماً در مقابل فشار و برش مقاوم بوده، اما در مقابل کشش ضعیف است. در خاک مسلح وجود عناصر مسلح کننده در جهت کرنش کششی باعث بهبود رفتار خاک می شود (مشابه بتن مسلح). دیوارهای خاک مسلح در گروه دیوارهای انعطاف پذیر قرار دارند.

 

خاک مسلح یا ژئوسینتتیک

خاک مسلح یا ژئوسینتتیک

اطلاعات تماس
آدرس: میرداماد ، نبش آزیتا،پلاک ١ ، واحد ١
تلفن دفتر: 02122909655
شماره همراه: 09121304322
با ما در ارتباط باشید
مشتریان ما
مرکز پزشکی مترو تهران قرارگاه خاتم شهرداری تهران