انواع روش های بهسازی خاک به روش تزریق

تزریق، فرآیندی است که در آن، ملات مایع توسط پمپاژ یا فشار قوی به درون زمین انتقال داده می شود.

انتقال مواد پرکننده توسط یکی از روش های تزریق گمانه حفاری، تزریق با ابزار حفاری، تزریق با لوله و تزریق فشار قوی انجام می گیرد. 

تزریق به روش گمانه حفاری:
در «روش گمانه حفاری» (Drill Hole Method)، یک گمانه درون نواحی دارای حفره و شکستگی ایجاد می شود. سپس، تزریق ملات توسط پمپ و لوله به درون گمانه و نواحی اطراف آن صورت می گیرد.

تزریق به روش ابزار حفاری:
«روش ابزار حفاری» (Drill Tool Method) یا به اختصار «TAM»، یک روش تزریق تک مرحله ای و پیوسته است که با استفاده از کیسینگ یا راد حفاری انجام می شود.

با رسیدن راد حفاری به عمق مشخص، ماشین حفار، راد را بیرون می کشد و در فواصل مشخص، تزریق ملات به درون خاک را شروع می کند.

تزریق به روش لوله تزریق:
«روش لوله تزریق» (Grout Pipe Method)، با تعبیه لوله های مخصوص درون چاه های حفر شده برای تزریق در مرحله بعدی انجام می گیرد.

فضای خالی بین لوله و چاه معمولا توسط مواد درزبند پر می شود. این روش از انعطاف پذیری و بهره وری بیشتری نسبت به روش قبلی برخوردار است؛ چراکه پس از اتمام مرحله اول می توان عملیات تزریق در چاه حفر شده را شروع کرد و ماشین آلات حفاری را برای حفر چاه های دیگر مورد استفاده قرار داد.

در تزریق چند مرحله ای، معمولا از لوله های غلافی استفاده می شود. این لوله ها، امکان اجرای چندین تزریق متوالی در یک ناحیه را فراهم می کنند.

پیش از نصب و جانمایی لوله ها، دیواره چاه با استفاده از کیسینگ یا گل حفاری تقویت می شود.

تزریق به روش فشار قوی:
روش تزریق پر فشار یا «روش جتینگ» (Jetting Method)، یکی از روش های متفاوت تزریق است که توسط حفاری یک گمانه کوچک به درون زمین، برش دادن خاک با فشار بالای مخلوط سیمانی و پر کردن فضای خالی با اختلاط ملات و خاک برجا انجام می شود.

انواع روش های بهسازی خاک به روش تزریق کدام هستند؟
از زمان معرفی بهسازی خاک به روش تزریق، انواع مختلفی از این روش توسعه یافتند. تزریق نفوذی، جت گروتینگ، تزریق تراکمی، تزریق تعادلی یا شکست هیدرولیکی، میکروپایل، تماسی و اختلاط عمیق از شناخته شده ترین روش های بهسازی خاک با تزریق هستند.

بهسازی خاک به روش تزریق نفوذی:
«تزریق نفوذی» (Permeation Grouting)، از پرکاربردترین روش های تزریق است که به منظور پر کردن ترک ها و حفره های موجود در توده خاک یا سنگ، مخصوصا در پروژه های سدسازی و تونلسازی مورد استفاده قرار می گیرد.

این روش با عناوین دیگری نظیر روش تزریق فشاری، تزریق اسلاری، تزریق سیمان و تزریق شیمیایی نیز شناخته می شود.

در مکانیک خاک و مهندسی ژئوتکنیک، تزریق نفوذی، فرآیندی برای بهبود خواص ژئومکانیکی توده خاک و یا سنگ است.

در این روش می توان از هر ملاتی استفاده کرد. با این وجود، محدودیت مشخصی برای استفاده از برخی از ملات ها در برخی از انواع خاک یا سنگ وجود دارد.

مراحل اجرای روش تزریق نفوذی:
لوله های غلافی، اصلی ترین ابزار مورد استفاده برای اجرای بهسازی خاک به روش تزریق نفوذی هستند. در این روش، ابتدا چندین گمانه در محدوده مورد نظر حفر شدهو لوله های غلافی درون آن ها جانمایی می شوند.

تزریق این گمانه ها به صورت تکی یا همزمان انجام می گیرد. برای، پیش از شروع تزریق، خروجی پمپ به لوله های غلافی متصل می شوند.

این لوله ها مانند شیر یک طرفه عمل کرده و ملات را از سطح زمین به عمق مورد نظر منتقل می کنند.

کاربرد روش تزریق نفوذی:
از متداول ترین کاربردهای بهسازی خاک به روش تزریق نفوذی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• اجرای پرده آب بند برای کاهش نفوذپذیری و جلوگیری از حرکت جریان های زیرزمینی (مخصوصا در سدسازی).
• تقویت و پایدارسازی خاک های دانه ای با ماسه های ریز به منظور مقابله با حرکت های اضافی.
• تقویت بستر تأسیسات و ساختمان های مجاور (مخصوصا در تونلسازی).
• اجرای سازه نگهبان.

مزایای روش تزریق نفوذی:
مهم ترین مزایای روش تزریق نفوذی عبارت هستند از:

• عدم ایجاد اختلال بر عملیات های تأسیساتی در اغلب موارد.
• مناسب برای پروژه های درون شهری به دلیل تأثیر بسیار کم بر روی نشست.
• هزینه پایین تر تقویت بستر فونداسیون نسبت به روش هایی نظیر شمع کوبی و جایگزینی خاک طی عملیات خاکی (خاکبرداری/خاکریزی).
• امکان به حداکثر رساندن اثرات گودبرداری نسبت به روش شمع کوبی.
• امکان اجرا در پروژه هایی با دسترسی سخت و فضای محدود.
• قابلیت اجرا برای فونداسیون های موجود.