ﻣﻌﺮفی روشﻫﺎی ﻣﻮﺟﻮد ﺑﺮای بهسازی خاک در ﺑﺮاﺑﺮ روانگرایی – نشریه ۵۲۵

 ﻣﻌﺮفی روشﻫﺎی ﻣﻮﺟﻮد ﺑﺮای بهسازی خاک در ﺑﺮاﺑﺮ روانگرایی – نشریه ۵۲۵

مقدمه

در ادامه مقاله قبل در این مقاله به معرفی روش‌های بهسازی خاک دربرابر روانگرایی پرداخته می‌شود.

در میان ﺗﻘﺴیم ﺑﻨﺪیﻫﺎی مختلفی ﻛﻪ ﺑﺮای روشﻫﺎی اصلاح ﺧﺎک اراﻳﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ، پیشنهاد Hausmann-1990 ﻳﻜﻲ از ﻛﺎﻣﻞﺗﺮﻳﻦ دﺳﺘﻪﺑﻨﺪیﻫﺎی اﻧﺠﺎم ﺷﺪه میﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺮ اﻳﻦ اﺳﺎس، روشﻫﺎی ﺑﻬﺴﺎزی ﺧﺎک در ﭼﻬﺎر ﮔﺮوه ﻣﺘﻤﺎﻳﺰ زﻳﺮ ﻗﺮار می‌گیرند.

۱-اصلاح ﻣﻜﺎنیکی خاک:

تراکم خاک ﺑﺎ اﻋﻤﺎل نیروهای مکانیکی خارجی ﻛﻮﺗﺎه ﻣﺪت اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲیاﺑﺪ.

ﻣﻮارد ﻛﺎرﺑﺮد اﻳﻦ ﺑﺎر خارجی ﺷﺎﻣﻞ تراکم لایه‌های ﺳﻄﺤﻲ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از غلتک‌های استاتیکی ، ارتعاشی و ضربه‌ای و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ تراکم عمیق از ﻃﺮﻳﻖ کوبش ﺳﻨﮕﻴﻦ ﺑﺮ روی ﺳﻄﺢ زﻣﻴﻦ و یا ارﺗﻌﺎش در ﻋﻤﻖ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ.

۲-اصلاح هیدرولیکی:

آب ﻣﻮﺟﻮد در ﻣﻨﺎﻓﺬ آزاد از ﻃﺮﻳﻖ زهکش‌ها یا ﭼﺎهﻫﺎ ﺑﻪ ﺑﻴﺮون از ﺗﻮده خاک راﻧﺪه می‌شوند. در خاک‌های درشت دانه، اﻳﻦ اﺛﺮ ﺑﺎ ﭘﺎﻳﻴﻦ آوردن ﺗﺮاز آب زیرزمینی ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪی پمپاژ از گمانه‌ها یا ﺗﺮاﻧﺸﻪﻫﺎ ﺑﻪ دﺳﺖ ﻣﻲآﻳﺪ. اﻣﺎ در خاکﻫﺎی ریزدانه نیاز به اعمال بلند مدت بار خارجی (پیش بارگذاری[۱]) یا با اﺳﺘﻔﺎده از نیروهای اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ (ﺗﺜﺒﻴﺖ اﻟﻜﺘﺮوﻛﻴﻨﺘﻴﻚ[۲]) اﺳﺖ.

۳- اصلاح فیزیکی و شیمیایی:

تثبیت خاک ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪی اختلاط فیزیکی ﻣﻮاد افزودنی ﺑﺎ لایه‌های سطحی یا ستون‌های خاک ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ در ﻋﻤﻖ، ﻣﻮاد ﻣﻀﺎف ﺷﺎﻣﻞ خاکهای طبیعی، ﻣﺤﺼﻮﻻت ﻓﺮﻋﻲ یا ﺿﺎﻳﻌﺎت صنعتی و ﻣﻮاد سیمانی یا دﻳﮕﺮ ﻣﻮاد شیمیایی ﻛﻪ ﺑﺎ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ و یا ﺑﺎ خاک واﻛﻨﺶ می‌دهند، ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﻫﻨﮕﺎﻣﻲ ﻛﻪ ﻣﻮاد افزودنی از ﻃﺮﻳﻖ گمانه‌های ﺗﺤﺖ ﻓﺸﺎر ﺑﻪ داﺧﻞ ﺣﻔﺮات درون خاک یا ﺑﻴﻦ خاک و ﺳﺎزه ﻓﺮﺳﺘﺎده می‌شوند، ﻓﺮآﻳﻨﺪ بهسازی، ﺗﺰرﻳﻖ ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲﺷﻮد.

ﺣﺮارت دادن ﺑﻪ خاک ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﺗﺒﺨﻴﺮ آب منفذی و ﺗﻐﻴﻴﺮ ﭘﺎﻳﺪار ﺳﺎﺧﺘﺎر کانی‌ها و یخ زدن خاک ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر اﻧﺠﻤﺎد ﺗﻤﺎم یا بخشی از آب منفذی و اﺗﺼﺎل ذرات ﻣﺠﺰا ﺑﻪ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ، از ﺟﻤﻠﻪی روش‌های فیزیکی می‌باشند.

 ۴- اصلاح ﺑﺎ روش‌های تسلیح[۳] و ﻣﺤﺼﻮرﺳﺎزی:

تسلیح ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از الیاف، ﻧﻮارﻫﺎ، میلگردها، ﺷﺒﻜﻪﻫﺎ و ﻣﻨﺴﻮﺟﺎت، ﺑﻪ ﺗﻮده خاک خاصیت ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻛﺸﺸﻲ ﻣﻲدﻫﺪ.

ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر تسلیح ﺑﺮﺟﺎی ﺗﻮده خاک- ﺑﺪون نیاز به ﺑﺮداﺷﺘﻦ ﺗﻤﺎم آن- می‌توان از روش‌های میخکوبی[۴] و مهارکردن[۵] اﺳﺘﻔﺎده ﻛﺮد.

ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺑﺎ ﻣﺤﺼﻮر ﻛﺮدن ﺗﻮده خاک ﺗﻮﺳﻂ اﺟﺰای بتنی، فولادی یا ﺑﺎﻓﺘﻪ ﺷﺪه ﻧﻈﻴﺮ دیوارهای صندوقه‌ای[۶] و گابیون‌ها، می‌توان سازه‌های ﻣﺴﺘﺤﻜﻤﻲ ﺑﺮای ﻧﮕﻬﺪاری خاک ﻣﺠﺎور آنﻫﺎ اﻳﺠﺎد ﻛﺮد.

پی‌های شمعی ﻣﺘﺪاول در اﻳﻦ ﮔﺮوه ﻗﺮار ﻧﻤﻲﮔﻴﺮﻧﺪ، ﭼﺮا ﻛﻪ ﻫﺪف اصلی آنﻫﺎ اﻧﺘﻘﺎل ﺑﺎر ﺑﻪ یک ﻻﻳﻪی ﻗﻮیﺗﺮ و یا اﻋﻤﺎق بیشتر ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر بهبود ﺗﻜﻴﻪﮔﺎه ﺳﺎزه‌ای اﺳﺖ. ﻫﺮﭼﻨﺪ ﮔﺎﻫﻲ اوﻗﺎت اﻳﻦ پی‌های عمیق ﺗﺤﺖ ﻋﻨﻮان “ﻋﻨﺎﺻﺮ تسلیح ﻓﺸﺎری” ﺗﻮﺻﻴﻒ می‌شوند.

معرفی روشﻫﺎی بهسازی خاک در ﺑﺮاﺑﺮ رواﻧﮕﺮایی

 ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ای از روش های بهسازی زمین ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﻛﺎﻫﺶ اﺳﺘﻌﺪاد روانگرایی اﻳﺠﺎد ﺷﺪه و ﺗﻮﺳﻌﻪ یاﻓﺘﻪاﻧﺪ ﻛﻪ ﺗﻤﺎم آنﻫﺎ ﺑﺮ مبنای یک یا ﭼﻨﺪ ﺳﺎزوﻛﺎر ذﻛﺮ ﺷﺪه در ﺟﺪول -۱ ﻋﻤﻞ ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ.

از ﻣﻴﺎن روش‌های ﻣﻮﺟﻮد ﺑﺮای اصلاح و بهبود خاک ﻣﺴﺘﻌﺪ روانگرایی می‌توان ﺑﻪ شیوه‌های ﻣﺨﺘﻠﻒ زیر اشاره نمود.

۱-تراکم ﻧﻈﻴﺮ تراکم دینامیکی

۲-تراکم ارتعاشی و تزریق دوغاب  تراکمی

۳-روش‌های زهکشی ﺷﺎﻣﻞ  زﻫﻜﺶهای شنی و پلاستیکی

۴-اختلاط خاک ﺷﺎﻣﻞ تزریق دوغاب ﺗﺤﺖ ﻓﺸﺎر و تراوشی (جت گروتینگ)

۵-اختلاط عمیق خاک 

۶-جایگزینی 

۷-تسلیح خاک

 بسیاری از اﻳﻦ روشﻫﺎ ﻧﻈﻴﺮ زهکشی و تراکم و برخی اﻧﻮاع تزریق دوغاب در ﻃﻲ ﺳﺎﻟﻴﺎن ﻣﺘﻤﺎدی ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪاﻧﺪ.

اﻣﺎ در ﺳﺎل های اﺧﻴﺮ پیشرفت‌های ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻬﻲ در زمینه‌ی تراکم عمیق خاک شامل موارد زیر صورت گرفته است.

۱-تراکم ارتعاشی

۲-تراکم دینامیکی

۳-ﺷﻤﻊهای تراکمی

۴-تراکم انفجاری

۵-تزریق دوغاب تراکمی و ﺗﺤﺖ ﻓﺸﺎر (جت گروتینگ)

۶-اختلاط عمیق خاک

اﻳﻦ روشﻫﺎ ﺑﻪ ﻟﺤﺎظ اجرایی و اقتصادی ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺑﻪ ﮔﺰﻳﻨﻪهای ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻦ ﻣﻨﺎﺳﺒﻲ ﺑﺮای بسیاری از ﭘﺮوژه‌های اصلاح خاک ﺷﺪه اﻧﺪ.

بیشتر اﻳﻦ روشﻫﺎ در اﺑﺘﺪا ﺑﺮای کاربردهایی ﻏﻴﺮ از ﻛﺎﻫﺶ ﻣﺨﺎﻃﺮات ﻟﺮزه ای ﺑﻪ وﺟﻮد آﻣﺪه اﻧﺪ.

اﻣﺎ ﺑﺨﺶ ﻋﻤﺪه ای از پیشرفت‌های اﺧﻴﺮ در روش‌های تزریق دوغاب و ﺗﺤﺖ ﻓﺸﺎر (جت گروتینگ) و اختلاط عمیق خاک در ﻧﺘﻴﺠﻪی ﻧﻴﺎز ﺑﻪ روش‌های اجرایی و ﻣﻘﺮون ﺑﻪ ﺻﺮﻓﻪ ﺑﺮای ﻛﺎﻫﺶ ﻣﺨﺎﻃﺮات ﻟﺮزه ای و ﺑﻪ ﺧﺼﻮص روانگرایی خاک ﺑﻪ وﺟﻮد آﻣﺪه اﺳﺖ.

معیارهای انتخاب روشﻫﺎی بهسازی خاک در ﺑﺮاﺑﺮ رواﻧﮕﺮایی

اﻧﺘﺨﺎب ﻣﻨﺎﺳﺐﺗﺮﻳﻦ روش ﺑﺮای اصلاح خاک در ﺑﺮاﺑﺮ روانگرایی ﺑﻪ ﻋﻮاﻣﻞ مختلفی بستگی دارد

 ﻧﻮع خاک

ﻣﻮرد اصلاح

ﺗﺮاز اصلاح ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻧﻴﺎزهای ﻃﺮاﺣﻲ و ﻋﻤﻠﻜﺮد

ﻣﻘﺪار اصلاح خاک ﻗﺎﺑﻞ دﺳﺘﻴﺎﺑﻲ ﺑﺎ ﻫﺮ روش

ﻋﻤﻖ و ﻣﺤﺪوده ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز ﺑﺮای اصلاح خاک

 ﺷﻜﻞ-۱ ﻣﺤﺪوده ﻛﺎرﺑﺮد روش‌های ﻣﺨﺘﻠﻒ اصلاح خاک ﺑﺮاﺳﺎس اﻧﺪازه داﻧﻪﻫﺎ و ﻣﺤﺪوده اﺳﺘﻌﺪاد روانگرایی را ﻧﺸﺎن ﻣﻲدﻫﺪ.

ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ در اﻧﺘﻬﺎی ﻫﺮ روش ﺳﺎز و ﻛﺎری ﻛﻪ ﺑﺮ مبنای آن ﻫﺮیک از شیوه‌های اصلاح خاک ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ اﻓﺰاﻳﺶ ﺿﺮﻳﺐ اﻃﻤﻴﻨﺎن در ﻣﻘﺎﺑﻞ روانگرایی می‌شوند، ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺗﻮﺿﻴﺤﺎت اراﻳﻪ ﺷﺪه در ﺑﺨﺶ قبل ﻧﻤﺎﻳﺶ داده ﺷﺪه اﺳﺖ.

با توجه به شکل-۱ روش‌هایی نظیر اختلاط عمیق خاک ، جت گروتینگ، تسلیح خاک محدوده وسیعی را پوشش می‌دهند.

با مراجع به سایت شرکت پوران پی، به طور اختصاصی درباره تزریق ، اختلاط عمیق خاک (DSM) و جت گروتینگ (Jet Grouting) توضیح داده شده است.

یک ﻋﺎﻣﻞ ﻣﻬﻢ در اﻧﺘﺨﺎب روش ﻣﻨﺎﺳﺐ اصلاح خاک، ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ اﺟﺮای آن در ﺳﺎﺧﺘﮕﺎه ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ اﺳﺖ.

ﻣﻌﻤﻮﻻ در ﺳﺎﺧﺘﮕﺎه‌های وﺳﻴﻊ، ﺑﺪون ﻣﺤﺪودﻳﺖ و ﺟﺪﻳﺪ، ﮔﺰﻳﻨﻪهای بیشتر و ارزانﺗﺮی ﺑﺮای اصلاح خاک وﺟﻮد دارد.

روش‌های بهسازی خاک برای ساختگاه‌های ساخته شده و دارای محدودیت وبدون محدودیت 

روش‌های اصلاح ﺧﺎﻛﻲ ﻛﻪ ﻣﻲﺗﻮاﻧﻨﺪ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﮔﺰﻳﻨﻪهای ﻣﻨﺎﺳﺐ و اقتصادی ﺑﺮای ﻛﺎرﺑﺮد در ﺳﺎﺧﺘﮕﺎه های ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﮔﻴﺮﻧﺪ، در ﺟﺪول-۱  ﺧﻼﺻﻪ ﺷﺪه‌اﻧﺪ.

ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺸﺎﺑﻪ روشﻫﺎیی ﻛﻪ ﻣﻲﺗﻮاﻧﻨﺪ ﺑﺮای اﺳﺘﻔﺎده در ﺳﺎﺧﺘﮕﺎه‌های وﺳﻴﻊ، ﺑﺪون ﻣﺤﺪودﻳﺖ و ﺟﺪﻳﺪ ﺑﻪ ﻛﺎر روﻧﺪ، در ﺟﺪول-۲  ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺨﺘﺼﺮ ﺑﻴﺎن ﺷﺪه‌اﻧﺪ.

ﺑﺮای ﻫﺮ روش اﻃﻼﻋﺎﺗﻲ در ﺧﺼﻮص ﻧﻮع خاک ﻣﻨﺎﺳﺐ و ﻗﺎﺑﻞ ﻛﺎرﺑﺮد، ﻋﻤﻖ ﻣﻮﺛﺮ بهبود خاک، جانمایی و ﻓﻮاﺻﻞ کلی، ﻣﻘﺪار اصلاح و .. توضیح داده شده است.

  ﺟﺪول‌های ۱ و ۲ ﺑﺮای رﺳﻴﺪن ﺑﻪ ﮔﺰﻳﻨﻪی ﻣﻨﺎﺳﺐ اصلاح خاک موثر با در نظر گرفتن عملکرد سازه هستند.

در اداﻣﻪ ﺟﺰﻳﻴﺎت روش‌های  اصلاح خاک در ﺑﺮاﺑﺮ روانگرایی ﭘﺮداﺧﺘﻪ ﻣﻲﺷﻮد.

منبع:

نشریه ۵۲۵ سازمان برنامه و بودجه -(راهنمای ارزیابی پتانسیل روانگرایی خاک، پیامدها و روش های کاهش مخاطرات آن)

 

 

[۱] Preloading

[۲] Electrokinetic stablization

[۳] Reinforcement

[۴] Nailing

[۵] Anchoring

[۶] Crib Wall