بررسی روش جت گروتینگ و چگونگی نقش آن در بهسازی خاک

عمران
دانلود پروژه و پایان نامه مهندسی عمران بررسی روش جت گروتینگ و چگونگی نقش آن در بهسازی خاک چکیده امروزه به منظور دستیابی به شرایط ژئوتکنیکی لازم ازقبیل مقاومت سازندها آب بندی وپایدارسازی و... ازروشهای تزریق درخاک یاسنگ استفاده میشود تزریق بطور کلی به دونوع تزریق درسنگ و تزریق درخاک تقسیم بندی می شود روش جت گروتینگ تزریق بافشار بسیاربالا به عنوان یکی ازروشهای بهسازی خاک مطرح شده است تزریق با فشاربسیاربالا روشی برای اصلاح خاک است که درآن آب یادوغاب بافشاربسیاربالا و سرعت زیاد ازطریق نازلهایی به داخل خاک تزریق شده و باعث تخریب ساختارخاک میشود طی این فرایند بخشی ازذرات خاک و دوغاب ازدرون گمانه حفاری بیرون آمده وبخشی دیگر بصورت درجا با دوغاب مخلوط میشوند درنتیجه این فرایند توده ای ازخاک اصلاح شده بهوجود می آید که به آن اصطلاحا توده خاک - سیمان اطلاق میشود ستونهای خاک - سیمان ایجادشده ازطریق روش تزریق بافشاربالا درداخل خاک دارای مقاومت بالا تغییرشکل پذیری اندک و نفوذپذیری بسیارپایین هستند و باعث تقویت خصوصیات خاک محل میشوند کلمات کلیدی: جت گروتینگ بهسازی خاک نقش جت گروتینگ در بهسازی خاک

مقدمه: جت گروتینگ (Jet grouting) یکی از شیوه‌های بهسازی و افزایش مقاومت و توان باربری خاک بصورت درجا میباشد. در این روش که با ابزار پیشرفته قابل اجراست، ستون‌هایی مدفون از مخلوط خاک و سیمان بوسیله پمپ ترزیق مخصوص با سرعت بالا (800 تا 900 کیلومتر بر ساعت) و همچنین فشار بسیار بالای (30 تا 70 مگا پاسکال) درمحل تولید می‌شود. در روش جت گروتینگ ابتدا راد یا میله‌ی حفاری با قطر کم با سرعت زیاد در زمین حفاری می‌کند. هنگامی که راد به عمق مورد نظر رسید از طریق نازل‌های موجود در نوک و جداره‌ی راد، هوا، آب و مخلوط تزریق بوسیله پمپ با سرعت و فشار بالا به درون خاک تزریق می‌شود. در این روش راد در هنگام تزریق با سرعت زیاد در حال چرخش است و با سرعت کم به طرف بالا حرکت می‌کند. این عملیات باعث شکستن ساختار خاک و اختلاط کامل با مخلوط ترزیق می‌گردد. از طرفی در این روش، فشار بالای تزریق باعث افزایش تراکم خاک نیز می‌شود و محیطی همگن و صلب در خاک بوجود می‌آورد. تغییر در فشار تزریق، سرعت چرخش راد و سرعت حرکت رو به بالای راد باعث تغییر در ستون ایجاد شده می‌شود. فهرست مطالب چکیده: 5 کلمات کلیدی: 6 مقدمه 6 فصل اول:خاک 7 خاک 7 محتویات 7 عوامل موثر در تشکیل خاک 7 سنگ‌های اولیه یا سنگ مادر 7 پوشش گیاهی و فعالیت موجودات زنده 7 زمان 8 آب و هوا 8 توپوگرافی محل تشکیل خاکها 8 مواد تشکیل دهنده خاک‌ها 8 موادی که خاک‌ها را تشکیل می‌دهند به چهار قسمت تقسیم می‌شوند: 8 تقسیم‌بندی خاک‌ها از لحاظ سنگ‌های تشکیل دهنده 9 خاک رسی 9 خاک‌های سیلتی 9 خاک‌های ماسه‌ای 9 خاک‌های اسکلتی 9 طبقه‌بندی خاک 10 مورفولوژی خاک 10 1) افق های خاک و تشخیص آنها در صحرا : 11 2) نامگذاری افق های خاک : 11 پروفیل خاک : 11 نیمرخ خاک : 11 مقاومت فشاری خاک معمولا چقدر است؟ 12 فصل دوم: خاک های ضعیف و روش های اصلاح 12 مقدمه 13 شکل 1:روشهای متداول پایداری شیب 14 مشکلات ناشی از خاک های واگرا 14 شکل 2:روش تراکم لرزه ای 15 روش های شناسایی خاک های واگرا 15 شناسایی خاک های واگرا در بررسی های محلی 15 آزمایش های متداول در شناسایی خاک های واگرا 16 ملاحظات طراحی در مواجه با خاک های واگرا و روش های بهسازی 16 تعریف 16 شکل 3:رفتار خاکهای دانه ای پس از تراکم 17 خاک های مستقر بر روی زمین های دفن زباله 17 خاک های متورم شونده 18 بهترین تعریف از پدیده ی تورم 18 نشانه های صحرایی تورم در خاک 18 استعداد روان گرایی 19 مقاوم سازی لرزه ای خاک 20 روش های ارتعاشی 20 ارتعاش شناوری (Vibro Flotation) 20 روش دینامیکی 21 تراکم دینامیکی 21 تراکم توسط انفجار 21 روش زهکشی 21 تزریق تراکمی 22 کاربردهای تزریق در بهسازی خاک 22 شکل 4:روش پرتاب وزنه 23 تزریق با فشار 23 لزوم استفاده از روش های بالا بردن مقاومت خاک 24 شکل 5 و 6:روشهای تزریق در خاک 24 شکل 7:درصد سیمان 25 تثبیت سیمان 26 جدول 1:درصدهای متفاوت اختلاط آهک 27 تثبیت خاک با آهک 27 خاک های مناسب اختلاط با آهک 27 استفاده از مواد پلیمری چسبناک 28 از خصوصیات محیطی این ماده می توان به موارد زیر اشاره کرد: 29 جدول 2:درصدهای متفاوت اختلاط پلیمر و خاک 30 جمع بندی و نتیجه گیری 30 فصل سوم: روش های نوین بهسازی زمین 31 فلسفه بهسازی 31 تعریف بهسازی 32 ویژگیهای اصلی 32 مـزایـــا 32 اثر بهسازی مکانیکی بر بافت خاک 32 در رس 33 در ماسه 33 اثر افزایش تراكم بر چسبندگی 34 اثر افزایش تراكم بر زوایه برشی ماسه 35 اثر افزایش تراكم بر روانگرایی 35 روش های بهسازی 37 كاربرد روش های بهسازی 37 كاربرد روش های بهسازی 38 بهبود كیفی زمین 38 علاج بخشی پی 38 كنترل آلودگی 38 پایدارسازی گود 38 كنترل آب زیرزمینی 38 روش های بهسازی و مطالعات موردی در ایران 39 تراکم لرزه ای / جایگزینی 39 ساختمان و عملكرد ویبراتور 39 ستون سنگی – حفاری / ارتعاشی 41 ستون سنگی – جایگزینی/ ارتعاشی 42 مراحل تراکم 42 رفتار ماسه قبل و بعد از تراكم 43 ستون های سنگی برای رفع روانگرایی و افزایش ظرفیت باربری پروژه برج ستاره دریایی (بندرعباس) 44 تراكم دینامیكی 44 تعاریف مهم 44 كاربرد تراكم دینامیكی 45 محدوده های اجرایی تراكم دینامیكی 45 پیش بارگذاری 45 اثر فواصل زهکش عمودی در زمان پیش بارگذاری 46 فصل چهارم:تزریق با فشار بالا 47 بهسازی با تزریق 47 روشهای عمومی تزریق در خاک و سنگ 47 تزریق: 47 کاربردها: 47 انواع تزریق 48 تزریق تماسی (Contact Grouting) 48 تزریق با ایجاد شکاف (Fracture Grouting) 48 تزریق درزه­ ای (Joint Grouting) 48 تزریق آب­بندی (تزریق پرده آب­بندCurtain Grouting) 48 تزریق تحکیمی (Consolidation Grouting) 48 تزریق تراکمی (Compact Grouting) 48 تزریق شیمیایی (Chemical Grouting) 49 كاربرد تزریق های شیمیایی 49 تزریق با فشار بالا 50 تعاریف 50 نحوه‌ی اجرا 51 مراحل تزریق با فشار بالا 51 سیستم های تزریق با فشار بالا 52 (F1) سیستم تزریق تک مرحله ای 52 (F2) سیستم تزریق دو مرحله ای 53 (F3) سیستم تزریق سه مرحله ای 53 پارامترهای اجرایی تزریق با فشار بالا 55 اندازه شکل هندسی تابعی است از: 55 مقاومت فشاری جت گروتینگ 56 فرم‌های مختلف ایجاد شده توسط جت گروتینگ 56 کاربرد های عمل جت گروتینگ 57 تجهیزات اصلی یک کارگاه جت گروتینگ : 57 کنترل و آزمایش 58 جت گروتینگ به منظور ایجاد دیوار آب بند: 58 کاربردهای مختلف جت گروتینگ 59 محدوده‌ی کاربرد 61 محدوده‌‌ی تأثیر جت گروتینگ در انواع خاک 62 تجهیزات مورد نیاز برای جت گروتینگ 62 آرایش ستون و پانل های تزریق با فشار بالا 64 كاربرد و نکات طراحی 64 دامنه کاربرد روش های تزریق برحسب دانه بندی خاک 65 موارد استفاده از تزریق با فشار بالا 65 مزایای تزریق با فشار بالا 66 روش های كنترل كیفی و كمی 66 مطالعات موردی تزریق با فشار بالا در ایران 66 پایدارسازی گودبرداری به عمق 55 متر به روش J.G در پی سد بتنی شهریار مقطع زمین شناسی محور سد شهریار 66 فرازبند و محل اجرای عملیات بهسازی مقاومتی و آب بندی آبرفت 67 تزریق آزمایشی با فشار بالا 68 نتیجه: 70 پی‌نوشت‌ها: 71 مراجع و منابع 71