baner
28 مهر

حفاری و تزریق

تكنولوژي تزريق بعنوان يك راه حل مهندسي ، يك تكنيك كهن در بسياري زمين است كه درحدود دو قرن قدمت دارد. تزريق در زمين براي نخستين بار توسط شخصي بنام Berigny در سال 1802 انجام شد و لكن اين تكنيك ، تنها در چند دهه اخير پيشرفت نموده و اكنون بعنوان يك تكنيك برتر شناخته شده است .

 از آنجا كه كيفيت اين تكنيك در بهسازي زمين در رابطه با اجراي انواع سازه‌هاي بزرگ و مهم در اكثر كشورهاي صنعتي پيشرفته به عنوان يك راه حل مفيد و موثر كاملا ً مورد قبول متخصصين است ، در نتيجه وجود مشكلات و موانع خاصي نظير مسائل مكانيك خاك منطقه عمل اعم از پائين بودن مقاومت زمين ، پائين بودن پي سنگ ، تخلخل زياد ، احتمال نشست يا مشكلات زمين شناسي همانند وجود شكستگي‌هاي زياد در منطقه ، تكتونيزه بودن محل ،‌وجود غارهاي زيرزميني ، بالا بودن سطح آبهاي زيرزميني ، هوا زدگي لايه‌ها ، تشكيلات مختلف زمين شناسي از لحاظ جنس ، شيب و ضخامت لايه‌ها ، يا نفوذ پذيري زمين منطقه عملياتي ، مشكلات خاكبرداري ،‌مشكلات ناشي از فرار آب ،‌وجود باتلاش و لجن زار و ... اجراي هيچ پروژه مهم و ضروري را تحت الشعاع قرار نمي دهد . چرا كه تزريق بعنوان موثرترين و اغلب اقتصادي ترين راه حل بوده كه برطرف كننده و يا كاهش دهنده اكثريت موانع و مشكلات طبيعي و حتي مصنوعي منطقه مورد نظر مي‌تواند باشد ،‌كه البته اين تكنيك حتي در برطرف كردن مشكلات سازه‌هاي اجراء شده نيز كاربرد شاياني دارد ( بلند كردن ساختمانهاي نشست كرده ، جلوگيري از ريزش تونلها در مناطق سنگريزه‌اي ، جلوگيري از تراوش آب در انواع سدهاي ساخته شده در گذشته و.....)

برجسته‌ترين موفقيت در تزريق مربوط به زمانيست كه از تزريق در معادن استفاده شد . آن زمان باز كردن معبرها بوسيله تزريق به آساني انجام مي گرفت .

 تكنيك تزريق همزمان با دوره ساخت سدهاي بزرگ رشد يافته است . ساخته شدن بعضي از اين سدها فقط در اثر عمليات تزريق امكان پذير بوده است ، ‌مخصوصاً سدهاي خاكي با دهها متر ارتفاع ،‌كه روي رسوبات آبرفتي ضخيم قرار گرفته بودند اجراء اينگونه سدهاي خاكي يك اثر انكار ناپذير روي تكنيك تزريق در زمينهاي آبرفتي داشت ،‌زيرا تا آن زمان تكنيك تزريق در زمين‌هاي آبرفتي پيشرفت خيلي كمي داشت در حاليكه تزريق در سنگها كاملاً شناخته شده و پيشرفته بود . دليل اين عدم پيشرفت احتمالاً اين بود كه نخستين سازه‌ها بر روي سنگها و صخره‌ها ساخته مي‌شد و مهمتري از همه تزريق در سنگها به نخستين سازه‌ها بر روي سنگها و صخره‌ها ساخته مي‌شد و مهمتر از همه تزريق در سنگها به مسائل مشكل و پيچيده‌اي همانند داشتن اطلاعات و دانش تجربي تزريق در آبرفتها نياز نداشت . با اين وصف تزريق در آبرفتها بطور چشمگيري پيشرفت كرده و امروزه اين امكان را بوجود آورده كه كارهاي واقعاً مشكل و مهمي در اعمال زمينهاي مناطق شهري به نحو احسن انجام گيرد .

 بهسازي زمين منطقه‌اي با تزريق توسط يك مهندس همانند معالجه يك بيمار توسط پزشك است . همانطوريكه يك پزشك براي معالجه ، با شناخت كامل وضع بيمار و اطلاع از داروها اقدام مي‌نمايد ، بنابراين يك مهندس هم با آشنائي كامل به وضعيت و مشخصات زمين منطقه و توجه به خاصيت هر دوغابي جهت بهسازي زمين اقدام به تزريق نموده و دراين كاربايد براي شناخت كامل از وضعيت زمين با نمونه برداريهاي مختلف و آزمايشات ضروري و همچنين شناخت خواص انواع دوغابها و موارد كاربرد آنها با شم مهندسي خود و با توجه به هدفي كه از نتيجه كار دارد اقدام نمايد .

 همانطوريكه در معالجه يك بيمار تجربه ديد بيشتري به پزشك مي‌دهد ، در تكنيك تزريق هم تجربه و كسب اطلاعات از تجارب ارزشمند ساير متخصصان مخصوصاً در كاربرد انواع دوغابها در زمينهاي مختلف و همچنين اطلاع از موفقيت‌ها و يا عدم موفقيت‌هاي تزريق در خاك در پروژه‌هاي مختلف و بررسي علل آن براي يك مهندس طراح حائز اهميت است .

تزريق در واقع پر كردن درزها ومنفذهاي زمين منطقه‌اي با مواد سيالي كه دوغاب ناميده مي‌شود ، مي‌باشد كه بااجراي اين عمل ، اين امكان بوجود مي آيد كه منطقه مورد نظر ، نفوذ ناپذير و يا مقاوم گردد ،‌حال منطقه مذكور ممكن است شامل زمينهاي سنگي شكسته ،‌زمينهاي سنگي با درزهاي بزرگ و يا زمينهاي آبرفتي باشد .

 ما ضمن بيان تكنيك كلي تزريق ، مراحل و شرايط كامل يك پروژه تزريق را از ابتدا تا مرحله عمل بازگو كرده ،‌بعلاوه سعي خواهيم كرد تا امكانات و تكنيك‌هاي تزريق در رسوبات آبرفتي را – كه در مقايسه با تزريق در سنگ كه يك تكنيك بهسازي شناخته شده‌اي است - شرح دهيم كه در دو دهه اخير بطور چشمگيري توسعه يافته و به جرات مي ‌توان گفت كه تزريق مي‌‌تواند بعنوان تنها راه حل مناسب و اصولي براي فندانسيونهاي غير معمول باشد .

 با توجه به مزايائي كه تكنولوژي تزريق دارد نبايد از معايب آن چشم پوشي كرد . در اغلب حالات در مقايسه با ساير تكنيك‌ها ، تزريق يك راه حل كند مي باشد .

 همچنين ممكن است در بعضی موارد خاص مخارج هنگفتي را در بر داشته باشد ، زيرا كه براي دستيابي به نتايجي با كيفيت بهتر ،‌نياز به استفاده از دوغابهاي مخصوص و اكيپ مجهز و متخصص مي‌باشد .

مزاياي تزريق را از نقطه نظر فني و جنبه‌هاي اقتصادي آن بايد مورد بررسي قرار داد . مزاياي اقتصادي تزريق باعث طرفداري و توجه شايان به اين تكنيك در مقايسه با ساير تكنيك‌ها شده است . بويژه وقتي كه مشكلات تكنيكي خاصي نظير موارد زير وجود داشته باشد .

1- چنانچه لازمست فونداسيون طرحي پائين‌تر از سطح آبهاي زيرزميني خاكبرداري شود (فونداسيون هاي عميق ،‌براي اجراي عمليات ساختماني به مدت زمان زيادي نياز دارند .)

 لذا از نظر اقتصادي مقرون به صرفه خواهد بود تا جهت مقابله با نفوذ آب در يك منطقه درمقايسه با تخليه آب توسط پمپ ، آب بندي محل با تزريق انجام گيرد .

 2- وقتي اجراي يك پي مناسب خيلي مشكل باشد . اين مورد معمولاً در كارهاي داخل شهر ، در تونلهاي انتقال ،‌مجاري فاضلاب ،راههاي زيرزميني مترو و ... پيش مي آيد .

 3- وقتي ابعاد هندسي محل فندانسيون خيلي پيچيده باشد و شرايط مرزي و تشكيلات مختلفي از لحاظ جنس و از نظر زمين شناسي وجود داشته باشد .

4- وقتي ، وجود سازه‌هائي در مجاور فنداسيون جديد ، اجازه و امكان خاكبرداري در عمق‌هاي خيلي پائين را ندهد ( چرا كه احتمال حركت ،‌جابجائي و شايد هم ريزش فنداسيونهاي موجود را موجب شود ) بايد خاطر نشان كرد كه تزريق عملي است كه در آن مخلوطي بصورت دوغاب با فشار پمپ به فضاهاي خالي خاك وارد شده و سپس اين دوغاب در منافذ و درزهاي خاك سفيد مي‌گردد . در نتيجه اين عمل مشخصات مكانيكي زمين اصلاح و بهبود يافته ( عمل تحكيم ) و يا نفوذ پذيري زمين نسبت به آب كاهش مي‌يابد(آب بندي ).

 از اين تعريف علاوه بر موارد فوق ساير كاربردهاي تزريق استنباط مي‌گردد كه عبارتند از :

 1- غير قابل نفوذ و آب بندي كردن يك قسمت مشخصي از خاك زير يا اطراف يك سازه به منظور :

الف : دستيابي به يك محيط ثابت و پايدار ، يا به يك ديواره‌ي آب بند با كيفيت بسيار بالا كه بستگي به هدفي دارد كه مدنظر است ( براي مثال در ديواره‌ي آب بند يك سد ، در قسمت‌هاي بالاتر ديواره از لحاظ عدم نفوذ پذيري كيفيت بالائي مدنظر است ، در حاليكه در قسمتهاي پائين‌تر و عميق ، كيفيت پائيني مورد نياز بوده چرا كه لايه‌هاي افقي طبقات زمين بعلت ايجاد افت در مسير آب خطر نفوذ پذيري و تراوش را كاهش مي‌دهد .)

 ب: دستيابي به يك محيط موقت ، يا آب بند با كيفيت خوب در اثناء‌ اجراي فنداسيون يك سازه ( بعنوان مثال ساخت يك صندوقه آب بند در آبرفتهاي نفوذ پذير در اثناء عمليات يك نيروگاه آبي و يا عمليات اجرائي فنداسيون يك سد انحرافي در عرض يك رودخانه‌ي بزرگ .)

 يك محيط آب بند ممكن است توام با زهكشي و تخليه آب باشد كه اين روش اقتصادي‌تر از حالتي است كه تزريق با كيفيتي بالاتر و بدون تخليه آب انجام گيرد .

 باتزريق ممكن است بمنظور كاهش نفوذ آب و يا جلوگيري از افت هواي فشرده و يا بخاطر جلوگيري از اختلاط آبهاي آلوده يا شور با آب تميز قابليت نفوذ پذيري زمين كاهش يابد .

 2- تحكيم زمين فنداسيون كه ممكن است بخش معلومي از آن آب بندي شده يا نشده باشد . با اين عمل مقاومت خاك – به منظور امكان حفاري تونلها – افزايش مي‌يابد و يا قدرت تحمل (‌ظرفيت باربري )‌خاك زيادشده و در نتيجه فنداسيون ساخت شده بر روي آن نشست بيش از اندازه نخواهد داشت .

 ايجاد همگني و يكنواختي كه توسط تزريق در زمين بوجود مي آيد امكان خاكبرداري با ماشين آلات بزرگ را ميسر مي‌سازد كه اين روش يكي از دهها كاربرد جديد تكنيك تزريق در بين كاربردهاي احتمالي در آينده است .

 از كاربردهاي خاص تزريق مي‌توان به پر كردن فضاهاي بزرگ زيرزميني مناطق متروكه معدني ، تزريق اتصالي ،بالا آوردن گل و لجن ،‌پر كرد ن ترك‌ها يا درزهاي خيلي ريز در بتون ، ايجاد برآمدگي و گيرداري درجوانب و انتهاي بست‌هاي مهاري اشاره نمود .

در موردتزريق در بتون كه يكي از كاربردهاي بسيار مهم تزريق است اشاره كوتاهي مي‌نمائيم .

 بلوكهاي بتوني در سده‌هاي بتوني بعلت وجود درزهاي عمودي و افقي (‌درزهاي ساختماني ) نسبت به هم داراي فواصلي مي‌باشند . اين درزها بعد از اتمام زمان گيرش بتون ، حداقل يك ميلي‌متر زياد مي‌شود . براي اينكه سد بتواند تشكيل مجموعه واحدي را داده مخصوصاً در سدهاي قوسي بتواند به حالت قوسي كار كند ، اين درزها بايد بوسيله‌ي تزريق پر گردد . بدين منظور اين درزها به سطح‌هاي متعددي تقسيم بندي شده و توسط شبكه لوله‌هائي مجهز به كلاپر پر مي‌گردند . درزبندي بين دو سطح متوالي و آب بندي سطوح تزريق در امتداد ديواره‌ي سد بوسيله‌ي نوارهاي آب بند از جنس P.V.C انجام مي ‌گيرد .

 هر كلاپر با توجه به مشخصات سازنده آن داراي يك سطح تزريق است كه بعنوان مثال به كلاپر مصرفي در سد قوسي كارده در مشهد مي‌توان اشاره كرد كه 12 متر مربع سطح تزريق را شامل مي‌شود . بطور كلي اين عمل در اصطلاح مهندسين به درزگيري نيز مشهور است .

در هر شرايطي ،‌لازمست تكنيك تزريق مورد توجه خاص قرار گيرد و انتخاب آن به جاي ساير راه‌حل‌ها بايد با در نظر گرفتن ملاحظاتي نظير هزينه طرح ، برنامه كار ، آساني عمليات و بالاتر از همه ايمني و پايداري طرح همراه باشد . 

 

دریافت ادامه مطلب  از طریق لینک دانلود:        tazrighhafari.pdf [حجم: 10.42 مگابایت] ( تعداد دانلود: 192)