عبارت اختلاط خاک در عمق به روشی اطلاق می‌گردد که در آن مواد پایدارکننده‌ای نظیر سیمان یا آهک با استفاده از یک حفار با محور توخالی بصورت مکانیکی با خاک مخلوط میشود. فرآیند اختلاط خاک موجب تولید ستون یکنواختی ( با پهنای ثابت ) از خاک و ماده افزودنی می‌گردد. با همپوشانی ستون‌ها قبل از گیرش کامل، دیوار های پیوسته‌ای زیر سطح زمین قابل احداث می‌باشند.
هدف از اختلاط خاک دستيابي به پارامترهاي ژئوتکنيکي اصلاح شده از قبيل مقاومت فشاري، مقاومت برشي و نفوذپذيري است. در زمينه هاي زيست محيطي نيز به منظور محدود کردن يا ثابت نمودن مواد شيميايي مضر در خاک به کار ميرود. همچنين در ساخت بندرها و سازه هاي دريايي، با اجراي کار از روي بارج، ميتوان به نتايج با ارزشي دست يافت. در استفاده از اختلاط عمقي خــاک (DSM)، زمين در شرايط درجــا اصلاح ميشود، مشخصات ژئوتکنيکي آن به سطح قابل قبول رسانده ميشود و اين زمين اصلاح شده بخشي از سیستم خاک– سازه ميگردد. کنترل و تاييد کيفي کار نيز در این روش مقدور است.
مقاومت خاک مخلوط بدست آمده تابع عواملی نظیر نوع ماده افزودنی، نوع خاک و روش اجرا می‌باشد. روش اختلاط عمیق خاک (DSM) برای بهسازی محدوده‌ی وسیعی از خاک‌های نرم غیر‌آلی و خاک‌هایی که سایر روش‌های بهسازی در آنها مناسب نیستند کاربرد دارد.
با اختلاط خاك در محل مي توان انواع متفاوت خاك‌ها را اصلاح نمود. روش اصلاح بسته به ميزان انرژي اختلاط و نوع مواد افزودني متفاوت است. در مقايسه با ساير روشهاي اصلاح در خاك‌هاي نرم، اين روش از اقتصادي‌ترين شيوه‌هاي بهسازی خاک است. در اين روش، با اختلاط دوغاب با خاك مصالحي ساخته ميشود كه باگذشت زمان سخت‌تر شده و مقاومت آن افزايش مي‌يابد و مي‌تواند به عنوان مصالح مهندسي با خصوصيات ژئوتكنيكي بهتر از خاك محل در طراحي‌ها استفاده گردد.
به طور كلي يك روش اختلاط خاك در جايي مي‌تواند بيشترين كاربرد را داشته باشد كه شناسايي محلي وجود يك پروفيل خاك نرم تا سست بدون هيچگونه مانعي تا عمق حدود 30 متر را نشان دهد.
كاربردهای اصلي شناخته شده براي اين گروه از روشهاي اختلاط عبارتند از:
- تقويت پی در انواع سازه‌ها
- پایدارسازی گود
- تقویت پی در راه سازی
- استفاده در پی مخازن نفتی
- کاهش پتانسیل روانگرایی
- دیوار آب‌بند
- اجراي ديواره‌هاي قائم
- حفاظت شيب خاكبرداري
- توسعه‌ی بنادر
مزایای استفاده از روش اختلاط عمیق خاک (DSM)
- کاهش نفوذپذیری خاک
- افزایش مقاومت خاک
- کاهش نشست خاک بر اثر سربار
- جلوگیری از روانگرایی
- مقاومت برشی G به مراتب بالاتر نسبت به روش های تراکمی و ستون سنگی
- اصلاح درجای زمین
- كنترل و تأييد كيفي كار به سادگی امکان‌پذیر است.
- زمين بخشي از سيستم خاك– سازه ميگردد
- هزینه تجهیز کارگاه بسیار کمتر از موارد مشابه نظیر جابجایی خاک یا اجرای شمع می‌باشد.
- سرعت اجرای بسیار بالا
- هزینه اجرای این روش بسیار کمتر از موارد مشابه است
- در این روش تولید صدا و ارتعاش بسیار کمتر از روش‌های مشابه می‌باشد.
نحوه و مکانیزم اختلاط خاک و مواد تثبیت کننده
معمول‌ترین ماده افزودنی در روش اختلاط خاک سیمان می‌باشد:
در مدت هیدراتاسیون سیمان، هیدروکسید کلسیم آزاد میشود. محصولات ناشی از هیدراتاسیون سیمان مقاومت بالایی دارند که با گذشت زمان مقدار این مقاومت بیشتر میشود. از سوی دیگر هیدروکسید کلسیم در واکنش پوزولانی در حالت اختلاط همراه با آهک شرکت میکند. مکانیزم پایدارسازی با سیمان به صورت ساده برای واکنش بین رس، آب حفره‌ای، سیمان و سرباره کوره می باشد.
مشخصات مهندسی اختلاط خاک و مواد تثبیت کننده
از آنجايي كه تراز بهسازي به دست آمده در محل، تابعي از مشخصات تجهيزات مورد استفاده دراختلاط، سرعت نفوذ، سرعت گردش مخلوط‌كن، سرعت تزريق و روش آن و سرعت بيرون كشيدن است، پيش‌بيني دقيق مقاومت برجا بسيار مشكل است. در ادامه عوامل تأثیرگذار بر مقاومت مخلوط خاک و مواد تثبیت کننده شرح داده میشود.
مراحل اجرا
همانطور که در تصویر دیده می شود، در این روش ابتدا اوگر حفاری با بازوهای خود در زمین حفاری را آغاز می کند. زمانی که به عمق مورد نظر رسید حفاری متوقف شده و اوگر دارای بازو به صورت معکوس حرکت را آغاز میکند و به طور آهسته به سمت بالا رانده می شود. در زمان حرکت اوگر به سمت بالا از درون نازل های تعبیه شده در نوک بازو ها دوغاب با فشار بسیار زیاد به درون خاک تزریق می شود. این حرکت به سوی بالا مرحله ای بوده و طی فاصله 1 متر رو به بالا تقریبا یک دقیقه در همان تراز می چرخد و دوغاب به داخل زمین تزریق می شود. البته فاصله ها و زمان های اشاره شده با توجه به نوع دستگاه و نوع خاک متغییر است.
مطالب بیشتر درباره ستون اختلاط عمیق خاک
…
سایر خدمات شرکت شیلاو خاورمیانه
.
