بررسي اثر دانه بندي خاك بر روي مقاومت ستون هاي جت گروتينگ

كارشناسي ارشد

يكي از روش هاي مواجهه با خاك هاي سست، با نشست زياد و ظرفيت باربري اندك، بهسازي خاك مي باشد. روش جت گروتينگ يا تزريق پرفشار دوغاب يك از روش هاي بهسازي بر پايه تزريق مي باشد. در اين روش دوغاب سيمان با فشار بالا در خاك تزريق شده و با شكسته شدن ساختار ابتدايي خاك، مخلوطي هيدروليكي از دوغاب سيمان و خاك به جا مي گذارد. از آنجا كه مخلوط حاصل غالباً شكل استوانه اي داشته به آن ستون جت گروتينگ گفته مي شود. اين ستون ها مقاومت بالاتر و نشست كمتر نسبت به خاك محل داشته و باعث بهبود خواص مكانيكي آن مي شوند. مشخصات ستون هاي جت گروتينك از جمله مقاومت، قطر و مكانيزم تشكيل آنها متأثر از مشخصات خاك محل مثل دانه بندي، تراكم و نفوذپذيري است. بررسي پارامترهاي مذكور در مقياس ميداني بسيار پر هزينه، دشوار و زمان بر است، بنابراين به منظور بررسي دقيق و جزئي تأثير اندازه ي دانه هاي خاك، نوع دانه بندي خاك، درصد ريزدانه و نفوذپذيري خاك بر قطر و مكانيزم تشكيل ستون هاي جت گروتينگ از دستگاه جت گروتينگ در مقياس آزمايشگاهي مركز تحقيقات ژئوتكنيك دانشگاه علم و صنعت ايران استفاده گرديد. در اين پژوهش از ماسه هاي سندبلاست و تصفيه ي آب با نام هاي تجاري D3 و D1 به عنوان ماسه هاي درشت، ماسه هاي 131 و 141 ريخته گري به عنوان ماسه متوسط و ماسه هاي 161 و 171 ريخته گري به عنوان ماسه هاي ريز استفاده شد. با اجراي ستون ها در خاك هاي ماسه اي مذكور و يا مخلوطي از آن ها در دو حالت خشك و اشباع، تأثير پارامترهاي دانه بندي و نفوذپذيري خاك بر روي قطر ستون ها و مكانيزم تشكيل آن ها بررسي شد. همچنين از ستون هاي بدست آمده مغزه گيري شده و سپس پارامترهاي وزن مخصوص خشك و مقاومت فشاري تك محوري آن ها محاسبه شد. براساس نتايج بدست آمده، افزايش قطر دانه هاي خاك و نفوذپذيري آن ها سبب افزايش قدرت نفوذ دوغاب و در نتيجه افزايش قطر ستون ها مي شود. در ماسه D3 با قطر مؤثر از 4/2 ميليمتر دوغاب سيمان حركت ثقلي داشته و ته نشين شده و ستون تشكيل نگرديد. در ماسه D1 به دليل بافت درشت و نفوذ پذير اين ماسه دوغاب سيمان در خلل و فرج اين خاك نفوذ كرده و ستون هايي با قطرهاي 31 و 24 سانتي متري به ترتيب در حالت اشباع و خشك حاصل شد كه بيشترين ميزان قطر در مقايسه با ساير ستون ها بود. قطر ستون هاي تشكيل شده در ماسه هاي اشباع 30 تا 100 درصد بيشتر از قطر آنها در حالت خشك بود كه نشان مي دهد در شرايط اشباع فرسايش پذيري ماسه ها بالاتر رفته و مخلوط خاك سيمان نهايي قطورتر مي شود. وزن مخصوص خشك و مقاومت فشاري تك محوري مغزه هاي اخذ شده از ستون هاي تشكيل يافته در ماسه هاي خشك به ترتيب بين 18 تا 20 كيلونيوتن بر متر مكعب و 11 تا 5/14 مگاپاسكال مشاهده شد. در حالي كه در نمونه هاي اخذ شده از ستون هاي تشكيل شده در ماسه هاي اشباع مقادير وزن مخصوص خشك بين 16 تا 18 كيلونيوتن بر متر مكعب و مقادير مقاومت فشاري تك محوري نيز بين 3 تا 5/4 مگاپاسكال مشاهده گرديد.

195544

دانشگاه علم و صنعت ايران

ژئوتكنيك

دكتر محسن صابرماهاني