دانلود مقاله پایدار سازی و تثبیت خاک زیر پی

دانلود مقاله پایدار سازی و تثبیت خاک زیر پی

چکیده

عملیات تزریق، عبارتست از اقداماتی که طی آن سیالی سخت شونده تحت عنوان دوغاب با عبور از مسیری خاص که توسط عملیات حفاری احداث گردیده است، وارد محیط زمین شده و تحت فشاری معین، درون ناپیوستگی های آن قرار می گیرد.

در صورتی که حین فرایند تزریق، تقابل چندانی بین دوغاب و محیط میزبان صورت نگیرد، به گونه ای که دوغاب فضاهای خالی را پرکرده و هیچگونه جابجایی یا تغییر شکلی را در پیکره محیط ایجاد نکند، عملیات تحت نام تزریق پرکنندگی معرفی می گردد. این نوع تزریق را عموما بمنظور رفع مشکلات ژئومکانیکی و پایدارسازی خاک های غیرچسبنده که عموما درشت دانه اند، بکار گرفته می شوند. به علت نفوذپذیری بالا، ورود دوغاب به این قبیل خاکها براحتی صورت می پذیرد. در ادامه، دوغاب سخت شده در فضاهای خالی، موجب ایجاد اتصالات مکانیکی مناسبی در محیط خاک می شود که پیوستگی آن را افزایش خواهد داد. بنابراین، عملیات تزریق پرکنندگی به عنوان یکی از روش های اصلی بهبود خواص مکانیکی در خاکهای غیر چسبنده است.

در این مقاله، ضمن بررسی کیفی این عملیات از نظر پارامترهای اصلی آن، یعنی موقعیت و ابعاد منطقه تزریق، ملاحظات اجرایی، آرایش گمانه ها، فشار تزریق و مواد مورد استفاده، به عنوان مطالعه موردی، مقاله بهسازی پی ایستگاه راه آهن کلگن آلمان و تزریق در آبرفت های پی سدالاعلی مصر، مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند.

–

مقدمه

تزریق در خاک، از جمله مباحث مهم در بهسازی پی های خاکی و کم عمق است. بعضی از خاکها به علت نسبت تخلخل زیاد و عدم پیوستگی دانه ها در برابر بارهای وارده بسیار تغییر شکل پذیر هستند. به منظور استحکام این نوع خاکها روش های بسیار متعدد و پیشرفته ای وجود دارد. روش های لرزشی تحکیم خاک، تراکم دینامیکی، زهکشی و.. از جمله روش های بهبود شرایط ژئوتکنیکی خاک است. تزریق دوغاب نیز می تواند به عنوان یک روش بهسازی بکار گرفته شود که بسته به شرایط، دارای تکنولوژی اجرایی مختلفی نیز می باشد. البته شرایط خاص خاک، بویژه چسبندگی ذرات، وجود رس، نفوذپذیری کم در خاک های ریزدانه و.. باعث می گ تا عملیات تزریق در خاک، بسادگی تزریق در سنگ نباشد. همین امر باعث بوجود آمدن تکنیک های متنوع تزریق در خاک می شود که بعضا آنان را از هدف اصلی تزریق، یعنی جانشینی دوغاب به جای سیال موجود در ناپیوستگی ها جدا میسازد. در برخی از روش ها، دوغاب به جای نفوذ در محیط، به عنوان ابزاری جهت فشرده سازی، تحکیم و یا برداشت خاک بکار می رود. تزریق پرکنندگی را می توان نزدیک ترین روش بهسازی ی به تزریق تحکیمی در سنگ دانست. در این فرایند، دوغاب با نفوذ به محیطهای ناپیوسته و پرکردن فضای متخلخل، باعث افزایش مقاومت محیط می گردد. این عمل می تواند در خاکهای درشت دانه و غیرچسبنده بسیار مفید واقع گردد.

پایدارسازی خاکهای غیرچسبنده به جهت بهبود مقاومت (مقاومت برشی و مقاومت فشاری) انجام می گردد. بعلت پرشدن فضاهای خالی با مواد سخت شونده، آب بندی خاک نیز بطور همزمان صورت می پذیرد. شکل ۱ نشان دهنده دو مورد پایدارسازی خاک در پی ساختمان و محیط اطراف تونل است. در واقع، خاک های پایدار شده، می توانند بعنوان دیواره های حفاظتی نیز بکار روند. از مزایای مهم پایدارسازی، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

خاک پایدارشده، بارهای ناشی از ساختمان (سازه) را بدون ایجاد تغییر شکل زیاد، به لایه های زیرین خاک منتقل می کند.

-خاک پایدارشده، مقاومت لازم برای پی را در شرایط بارگذاری جدید تامین می نماید.

-خاک پایدارشده سازه را در برابر تغیر شکلهای ناشی از فشار زمین (که به سمت ناحیه گودبرداری شده مجاور اعمال می گردد)، محافظت می نماید.

براساس دستیابی به اهداف فوق، می توان به موقعیت و شکل منطقه تزریق پی برد. از جمله خواصی که بهمراه تزریق پایدارسازی در خاک ایجاد می گردد، آب بندی است. بهرحال، پس از انجام عملیات درمنطقه تزریق شده، اهداف زیر باید تامین گردند.

-پایدارسازی محدوده ای مشخص از پی یا اطراف تونل

-آب بندی منطقه در برابر جریان ابهای زیرزمینی

–

فهرست مطالب

چکیده ۶
۱-مقدمه ۷
۲-موقعیت و ابعاد منطقه تزریق ۹
۳-ملاحظات اجرائی ۱۱
۳-۱-آرایش گمانه ها ۱۴
۳-۲-فشار تزریق ۱۶
۳-۳-مواد تزریق ۱۶
۴-مطالعات موردی ۱۸
۴-۱-بهسازی پی ایستگاه راه آهن اصلی کلگن آلمان جهت ساخت راه آهن زیرزمینی ۱۸
۵-نتیجه گیری ۱۹
۱-مقدمه ۲۲
۲-آزمایشگاه رویه ها ۲۳
۲-۱-طبقه بندی خاک ها ۲۳
حدود سفتی ۲۳
۳-نسبت رطوبت- چگالی ۲۵
۴-مقاومت فشاری محدوده نشده (USC) 26
۵-نتیجه گیری ۲۹
چکیده ۳۱
۱-مقدمه ۳۱
۲-فرضیات تحلیل ۳۲
۳-جدول های ویژگی های مصالح (خاک-سازه)، بارهای دینامیکی، شکل ها و نمودارها ۳۷
۴-تفسیر کلی نتایج ۴۳
۵-نتیجه گیری ۴۵
چکیده ۴۸
۱-مقدمه ۴۸
۲-روشهای پیش تیرزنی ۵۰
۲-۱-تزریق فواره ای کم شیب ۵۱
۲-۲-روش Spilling 52
۲-۳-روش لوله گذاری سقفی ۵۳
۲-۴-پیش تیرزنی توسط سرمته ها فرورفته در زمین ۵۳
۳-سیستم پیش آسترزنی ۵۴
۳-۱-تکنیک پیش برش ۵۴
۳-۲-تکنیک پیش تونل زنی ۵۵
۴-نتیجه گیری ۵۷