امروز: شنبه 26 آبان 1397
دسته بندی محصولات
بخش همکاران
بلوک کد اختصاصی

دانلود پژوهش و تحقیق پایدار سازی و تثبیت خاک زیر پی

دانلود پژوهش و تحقیق پایدار سازی و تثبیت خاک زیر پی دسته: عمران
بازدید: 6 بار
فرمت فایل: docx
حجم فایل: 2822 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 53

دانلود پروژه و تحقیق پایدار سازی و تثبیت خاک زیر پی

قیمت فایل فقط 10,000 تومان

خرید

فصل اول

- تزریق پر کنندگی به منظور پایدار سازی خاک های غیر چسبیده

چكیده

عملیات تزریق، عبارتست از اقداماتی كه طی آن سیالی سخت شونده تحت عنوان دوغاب با عبور از مسیری خاص كه توسط عملیات حفاری احداث گردیده است، وارد محیط زمین شده و تحت فشاری معین، درون ناپیوستگی های آن قرار می گیرد.

در صورتی كه حین فرایند تزریق، تقابل چندانی بین دوغاب و محیط میزبان صورت نگیرد، به گونه ای كه دوغاب فضاهای خالی را پركرده و هیچگونه جابجایی یا تغییر شكلی را در پیكره محیط ایجاد نكند، عملیات تحت نام تزریق پركنندگی معرفی می گردد. این نوع تزریق را عموما بمنظور رفع مشكلات ژئومكانیكی و پایدارسازی خاك های غیرچسبنده كه عموما درشت دانه اند، بكار گرفته می شوند. به علت نفوذپذیری بالا، ورود دوغاب به این قبیل خاكها براحتی صورت می پذیرد. در ادامه، دوغاب سخت شده در فضاهای خالی، موجب ایجاد اتصالات مكانیكی مناسبی در محیط خاك می شود كه پیوستگی آن را افزایش خواهد داد. بنابراین، عملیات تزریق پركنندگی به عنوان یكی از روش های اصلی بهبود خواص مكانیكی در خاكهای غیر چسبنده است.

در این مقاله، ضمن بررسی كیفی این عملیات از نظر پارامترهای اصلی آن، یعنی موقعیت و ابعاد منطقه تزریق، ملاحظات اجرایی، آرایش گمانه ها، فشار تزریق و مواد مورد استفاده، به عنوان مطالعه موردی، پروژه بهسازی پی ایستگاه راه آهن كلگن آلمان و تزریق در آبرفت های پی سدالاعلی مصر، مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند.

كلمات كلیدی

تزریق پركنندگی، بهسازی پی، پایدارسازی خاكهای غیر چسبنده

1-مقدمه

تزریق در خاك، از جمله مباحث مهم در بهسازی پی های خاكی و كم عمق است. بعضی از خاكها به علت نسبت تخلخل زیاد و عدم پیوستگی دانه ها در برابر بارهای وارده بسیار تغییر شكل پذیر هستند. به منظور استحكام این نوع خاكها روش های بسیار متعدد و پیشرفته ای وجود دارد. روش های لرزشی تحكیم خاك، تراكم دینامیكی، زهكشی و.. از جمله روش های بهبود شرایط ژئوتكنیكی خاك است. تزریق دوغاب نیز می تواند به عنوان یك روش بهسازی بكار گرفته شود كه بسته به شرایط، دارای تكنولوژی اجرایی مختلفی نیز می باشد. البته شرایط خاص خاك، بویژه چسبندگی ذرات، وجود رس، نفوذپذیری كم در خاك های ریزدانه و.. باعث می گ تا عملیات تزریق در خاك، بسادگی تزریق در سنگ نباشد. همین امر باعث بوجود آمدن تكنیك های متنوع تزریق در خاك می شود كه بعضا آنان را از هدف اصلی تزریق، یعنی جانشینی دوغاب به جای سیال موجود در ناپیوستگی ها جدا میسازد. در برخی از روش ها، دوغاب به جای نفوذ در محیط، به عنوان ابزاری جهت فشرده سازی، تحكیم و یا برداشت خاك بكار می رود. تزریق پركنندگی را می توان نزدیك ترین روش بهسازی ی به تزریق تحكیمی در سنگ دانست. در این فرایند، دوغاب با نفوذ به محیطهای ناپیوسته و پركردن فضای متخلخل، باعث افزایش مقاومت محیط می گردد. این عمل می تواند در خاكهای درشت دانه و غیرچسبنده بسیار مفید واقع گردد.

پایدارسازی خاكهای غیرچسبنده به جهت بهبود مقاومت (مقاومت برشی و مقاومت فشاری) انجام می گردد. بعلت پرشدن فضاهای خالی با مواد سخت شونده، آب بندی خاك نیز بطور همزمان صورت می پذیرد. شكل 1 نشان دهنده دو مورد پایدارسازی خاك در پی ساختمان و محیط اطراف تونل است. در واقع، خاك های پایدار شده، می توانند بعنوان دیواره های حفاظتی نیز بكار روند. از مزایای مهم پایدارسازی، می توان به موارد زیر اشاره كرد:

خاك پایدارشده، بارهای ناشی از ساختمان (سازه) را بدون ایجاد تغییر شكل زیاد، به لایه های زیرین خاك منتقل می كند.

-خاك پایدارشده، مقاومت لازم برای پی را در شرایط بارگذاری جدید تامین می نماید.

-خاك پایدارشده سازه را در برابر تغیر شكلهای ناشی از فشار زمین (كه به سمت ناحیه گودبرداری شده مجاور اعمال می گردد)، محافظت می نماید.

براساس دستیابی به اهداف فوق، می توان به موقعیت و شكل منطقه تزریق پی برد. از جمله خواصی كه بهمراه تزریق پایدارسازی در خاك ایجاد می گردد، آب بندی است. بهرحال، پس از انجام عملیات درمنطقه تزریق شده، اهداف زیر باید تامین گردند.

-پایدارسازی محدوده ای مشخص از پی یا اطراف تونل

-آب بندی منطقه در برابر جریان ابهای زیرزمینی

2-موقعیت و ابعاد منطقه تزریق

موقعیت منطقه تزریق، براساس تامین مقاومت لازم برای انتقال بار به لایه های پایین تر و جلوگیری از ایجاد تغییرشكلهای غیرمجاز، تعیین می گردد. عملیات تزریق را می توان قبل از شروع گودبرداری به پایان رساند. در نتیجه عملیات تزریق، هیچگونه تداخلی با عملیات گودبرداری نخواهد داشت. ابعاد منطقه تزریق به میزان پایداری لازم در محل وابسته است. ساده ترین طرح در این موارد، ایجاد یك دیواره وزنی است. ناحیه تزریق، تحت بار ناشی از ساختمان، تنش های محلی ناشی از وزن خاك و آبهای زیرزمینی واقع می شود. در محاسبات پی این منطقه ضریب اطمینان در برابر لغزش دوران، نشست و شكست مدنظر قرار می گیرد. مولفه های افقی بار ناشی از وزن خاك و آبهای زیرزمینی را نیز می توان با اجرای مهار متعادل ساخت.



شکل 1: نمونه هایی از بهسازی خاک توسط تزریق پر کنندگی (الف و ب) بهسازی پی ساختمان  (1) بدنه ساختمان  (2) ساختمان جدید  (3) ناحیه تزریق شده با مقاومت فشاری 3 مگا پاسکال  (4) ناحیه تزریق شده با مقاومت فشاری 5/1 مگا پاسکال   (5) مهارهای با ظرفیت 500 کیلونیوتن  (پ) بهسازی فضای اطراف تونل  (1) مقطع خاک (2) سطح زمین    (3) تونل راه آهن    (4) شفت حفر شده به منظور انجام عملیات تزریق  (6) پر شدگی متشکل از ماسه و شن   (7) شن   (8) رس ترشیاری (ابعاد و فواصل تماما بر حسب متر می باشد.)



شکل 2: نمایی از ملزومات محاسباتی در طراحی محدوده تزریق

(1) سطح فونداسیون ساختمانی که تحت بهسازی پی می باشد. (2) سطح فونداسیون ساختمان جدید.(3) منطقه تزریق  (4) سطح لغزش دایره ای و شعاع آن به منظور تحلیل شکست خاک (5) محدوده ترشح دوغاب  (6) محدوده گسترش نامطلوب تزریق   (7) سطح برش   (8) حاشیه فرضی سایت جدید، p: بار ساختمانی

   G: وزن مرده ناحیه تزریق  E0 فشار اولیه خاك  R برآیند بارها   P0 فشار خاك تحت ناحیه تزریق

به منظور تحلیل تنش و ارزیابی آن، باید به میزان مقاومت منطقه تزریق یعنی وضعیت تنش های منطقه در شرایط شكست، پی برد. این مقاومت به خواص درونی خاك و نوع مواد تزریق شده وابسته است. ارزیابی و تعیین مقاومت خاكهای پایدار شده بوسیه تزریق توسط سیمان، با نمونه برداری و آزمایش براحتی امكان پذیر می باشد. اما ارزیابی خاكهای تزریق شده با ژل های سیلیكاتی، مشكل تر است. این مساله به علت رفتار خزشی این گونه خاكها تحت بار ثابت می باشد. با توجه به شكل 2 ضریب اطمینان در برابر شكست در سطح شماره 7 را می توان با استفاده از میزان مقاومت برشی محاسبه نمود. بعد از تزریق، مقدار زاویه اصطكاك داخلی ثابت مانده و چسبندگی افزایش می یابد. زاویه سطوح برشی   ، از رابطه (1) بدست می آید.

كه   زاویه اصطكاك داخلی خاك است.

گسترش ناحیه تزریق، باعث تراوش، نشست و تورم محیط به سمت گودبرداری های مجاور می گردد. كه این خود، باعث افزایش ضریب اطمینان در برابر لغزش، دوران و شكست برشی است. با این وجود، این قبیل گسترش یافتگی ها به علت كاهش در فضای ساختمانی جدید، نامطلوب است. ممكن است تورم و تراوش دوغاب به محیط مجاور، ناخواسته و غیرقابل جلوگیری باشد، اما بهر حال باعث ایجاد شرایط تغییر شكل قابل قبول می گردد.

3-ملاحظات اجرائی

محیط عملیات تزریق پركنندگی، اغلب یك محیط ابرفتی (خاك درشت دانه) است. در این حالت، مسیر ماده تزریق، شبكه ای از مجراهای نامنظم و با ابعاد مختلف می باشد. به همین علت معمولا قابلیت تزریق پذیری رسوبات آبرفتی بسیار كمتر از محیط سنگی است، كه این خود نیازمند بكارگیری روش های ویژه و دوغاب های متفاوت می باشد.

به علت ریزشی بودن اكثر گمانه های حفر شده در این گونه خاكها، لوله گذاری اهمیت ویژه ای می یابد. حفاری به هر دو صورت دورانی یا ضربه ای ممكن است انجام گیرد.

اما لوله گذاری گمانه باید به طور همزمان با حفاری صورت پذیرد. مایع حفاری مورد استفاده، می تواند آب باشد. در شرایط نفوذپذیری بسیار زیاد، می توان حفاری و ترزیق را بطور همزمان انجام داد. در این شرایط در قطعات 30 تا 50 سانتی متری، بلافاصله پس از حفاری، حجم مقرری از دوغاب تزریق می گردد و این كار تا عمق مورد نظر ادامه می یابد. در این روش، اثر تزریق و توزیع دوغاب در خاك بسیار نامنظم بوده و منطقه نفوذ دوغاب گسترده است. معمولا در ساختگاههای دائمی و حساس از این روش استفاده نمی شود.

یكی از روش های معمول در تزریق پركنندگی و حتی تزریق خاك شكنی، تزریق مانشس است. در این روش، ابتدا گمانه ای به قطر حدود 100 میلی متر تا عمق معین حفر و لوله گذاری می گردد. پس از آن، یك لوله پلاستیكی یا فولادی به قطر داخلی بسیار كمتر وارد گمانه می شود. این لوله، لوله مانشت نام دارد و حاوی سوراخ هایی به فاصله 30 تا 50 میلی متر و یا بیشتر می باشد. این سوراخ ها با یك لاستیك نرم پوشیده شده اند. عملكرد این لاستیك ها مانند سوپاپ است. قبل از تزریق، ابتدا فضای بین لوله مانشت و لوله جدار با دوغابی غنی از رس پر می شود. این محدوده از گمانه كه توسط دوغاب پرشده است را آستین یا جلد گویند. همزمان با این عمل، لوله جدار نیز به بالا كشیده می شود. پس از طی مدتی كه دوغاب مقاومت كافی بدست آورد، لوله دیگری بنام لوله تزریق كه قطر آن از لوله مانشت كمتر است به آن وارد می گردد. عمل لوله تزریق، انتقال دوغاب به مقطع مورد نظر تحت فشار معین می باشد. همراه لوله، یك سیستم پكر منفرد یا مضاعف وجود دارد. سیستم پكر باید بگونه ای در گمانه مستقر گردد كه خروج دوغاب تنها از سوراخ های موجود در مقطع مورد تزریق، صورت پذیرد. لاستیك های موجود در سوراخ ها به گونه ای طراحی شده اند كه اجازه خروج به دوغاب را خواهند داد، اما از بازشت یا ورود آن به محیط درون لوله مانشت ممانعت می كنند.

.............

قیمت فایل فقط 10,000 تومان

خرید

برچسب ها : دانلود پژوهش و تحقیق پایدار سازی و تثبیت خاک زیر پی , پایدار سازی و تثبیت خاک زیر پی , تحقیق , پاورپوینت , مقاله

نظرات کاربران در مورد این کالا
تا کنون هیچ نظری درباره این کالا ثبت نگردیده است.
ارسال نظر