راهکارهای مقاوم‌سازی پی و در واقع بهسازی خاک زیر فونداسیون یکی از معضلات اساسی در ساخت سازه‌ها می‌باشد. با افزایش جمعیت و مشاهده خسارات ناشی از زلزله و سایر عوامل طبیعی این معضل و نیاز بشر به ایجاد سازه‌هایی مقاوم و مستحکم و تقویت و بهسازی سازه‌های قدیمی به طور روزافزون گسترش یافته است. بعنوان مثال خاکریزهای اجرا شده بر روی خاک‌ های نرم‌ (رس‌های حساس)، دیوارهای حائل رودخانه‌ها که بر ماسه‌های بسیار سست بنا می‌شوند و یا سازه‌های دریایی که بر روی رسوبات سست واقع بر گسل‌های قاره‌ای بنا شده‌‌اند. عدم شناخت رفتار خاک‌های روانگرا یا حساس، ممکن است یکپارچگی سازه‌های واقع شده بر آن‌ها را مورد تهدید قرار دهد.

از مهم‌ترین مسائل در این زمینه بهسازی خاک بوده که در واقع بازسازی کنترل‌ شده خاک در جا برای استفاده مجدد در یک ساختار جدید ژئوتکنیکی و یا بهبود وضعیت ساختار فعلی مدنظر می‌باشد. در اینجا نگاهی اجمالی به روش‌های نوین بهسازی زمین و زمینه‌های کاربردی آن‌ها خواهد شد که هدف نهایی تمامی آن‌ها، بهبود پارامترهای ژئوتکنیکی خاک، کاهش هزینه،کوتاه شدن زمان اجرا و افزایش طول عمر بهره‌برداری بوده و به منظور تغییر خصوصیات خاک و در نهایت کاهش نشست سازه، بهبود مقاومت برشی خاک، از بین بردن فضای خالی زیاد در بافت مصالح خاکی و در نتیجه افزایش ظرفیت باربری آن، افزایش ضریب اطمینان در مقابل لغزش شیروانی خاکریزها و سدهای خاکی، کاهش خصوصیات فشرده شدن و تورم خاک انجام می‌شوند.

از کاربردی‌ ترین روش‌های بهسازی خاک می‌توان به موارد زیر اشاره نمود :

میکروپایل

از روش‌های رایج بهسازی خاک، روش میکروپایل می‌باشد. میکروپایل به عنوان یک المان باربر اضافه شده و ضمن افزودن مقاومت خاک، با تزریق دوغاب سیمان خصوصیت‌ های مکانیکی خاک را اصلاح می‌کند. میکروپایل شمع‌هایی با قطر کمتر از 30 سانتی‌متر هستند که پس از حفر گمانه یا کوبش کیسینگ، آرماتور فولادی در داخل آن جایگذاری شده و بصورت درجا تزریق می‌شود و مزایایی چون جلوگیری از نشست خاک، افزایش ظرفیت باربری و سختی خاک، ایجاد تراکم، سرعت بالای اجرای کار، صرفه اقتصادی و … را به همراه دارد.

مقاوم سازی و بهسازی خاک به روش میکروپایل
بهسازی خاک به روش میکروپایل

نیلینگ

یکی دیگر از روش‌های بهسازی خاک میخ‌کوبی جدار دیوار یا نیلینگ است که با هدف پایدارسازی شیب‌ها و دیواره‌های حفاری و حفاظت از گودبرداری و ساختمان‌های مجاور سازه اجرا شده و در واقع یک مقطع مسلح پایدار ایجاد می‌کند که توانایی نگهداری خاک پشت خود را دارند. ضمنأ لایه سطحی شاتکریت و شبکه میلگرد پس از نصب نیلینگ ها از فرسایش خاک جلوگیری می‌کند. نیلینگ در مواردی چون پایدارسازی ترانشه ها در احداث بزرگراه‌ها و راه‌آهن‌ها و جداره‌های سازه‌های زیرزمینی و سازه‌های شهری کاربرد دارد.

بهسازی خاک به روش تزریق

روش دیگر افزایش ظرفیت باربری خاک و جلوگیری از نشست آب در سازه، تزریق سیمان به خاک می‌باشد. تزریق با پر کردن خلل و فرج خاک علاوه بر موارد فوق، در تثبیت شیروانی‌ها و جلوگیری از تورم نیز کاربرد دارد. تزریق در خاک به انواع مختلفی نظیر تزریق تراکمی، نفوذی، جت و شکست هیدرولیکی اجرا می‌شود.

شمع گذاری در خاک

در موارد کمبود ظرفیت باربری خاک، نیاز به انتقال نیرو به سطوح پایین‌تر خاک وجود دارد، چرا که در سطوح زیرین تراکم و اصطکاک بیشتر، مقاومت بالاتری را به دنبال دارد. لذا در این موارد از روش شمع گذاری استفاده کرده و سازه را نسبت به نشست مقاوم می‌کنیم.

مقاوم سازی و بهسازی خاک با کوبیدن شمع
بهسازی خاک با کوبیدن شمع

 

تراکم دینامیکی

تراکم دینامیکی خاک یکی از روش‌های تراکم عمقی خاک است. از فواید تراکم می‌توان به افزایش باربری خاک، کاهش نشست‌های ناخواسته و پایداری شیروانی‌ها اشاره کرد.در طول فرآیند تقویت شالوده، با افتادن چکش از ارتفاع ۲۰ متری به سرعت ۷۲۰ کیلومتر بر ساعت می‌رسیم که در قویترین زلزله‌ها رخ می‌دهد.

بهسازی و مقاوم سازی خاک با تراکم دینامیکی
بهسازی خاک به روش ترکم دینامیکی

سوالات متداول

عمدتا چه نوع خاک هایی می توانند نیازمند به بهسازی می باشند ؟

خاک های نرم و شل: ناپایدار از نظر حجمی و دارای مقاومت ضعیف - خاک های تورم پذیر: پتانسیل تورم بالا در اثر جذب آب و افزایش رطوبت - خاک های رمبنده (فروریزشی): نشست زیاد در اثر ارتعاش و غرقاب شدن (به ویژه در آب و هوای خشک) - خاکریزها: زمان بر بودن تحکیم آنها تحت وزن خود

عوامل موثر در انتخاب روش های بهسازی خاک چیست؟

نوع و میزان بهسازی خاک مورد نیاز ، نوع خاک، ساختار زمین شناسی و شرایط تراوش آب ، آسیب احتمالی به بناهای مجاور یا آلودگی منابع آب زیرزمینی ، دسترسی به تجهیزات و مصالح ، هزینه

روش های بهسازی خاک چیست؟

میکروپایل ، نیلینگ ، بهسازی خاک به روش تزریق و شمع گذاری در خاک

محصولات مرتبط

راهکارهای مرتبط

4.8/5 - (16 امتیاز)