اجرای جت گروتینگ

نحوه اجرای پروژه جت گروتینگ Jet Grouting با دستگاه کازاگرانده casagrande c6

جت گروتینگ (Jet Grouting) چیست؟

یکی از روش های نوین بهسازی خاک روش جت گروتینگ است که یکی از روش های پایدارسازی و افزایش مقاومت و ظرفیت باربری خاک می باشد. روش جت گروتینگ اولین بار در ژاپن مورد استفاده قرار گرفته است.

ایده برش به وسیله جت آب با فشار بالا در اوایل دهه ۷۰ میلادی برای استفاده در معادن زغال سنگ ایالات متحده و همچنین بریتانیا مطرح شد و پس از آن در اواسط این دهه ژاپنی ها (برادران یاماکادو در سال ۱۹۶۵) از این روش نه فقط برای برش و فرسایش خاک بلکه برای تزریق سیمان نیز استفاده کردند.

در روش اجرای جت گروتینگ، پس از حفاری گمانه تا عمق مورد نظر، دوغاب تزریق با سرعت بیش از یکصد متر بر ثانیه از نازل انتهای سرمته حفاری خارج شده و همزمان با دوران میله حفاری، خاک اطراف محل خروج مخلوط تخریب گشته و با آن آمیخته می شود. این عملکرد باعث ایجاد ستون سیمانی با مقاومت بالا می گردد.

روش اجرای جت گروتینگ Jet Grouting

به طور کلی روش اجرای جت گروتینگ شامل مراحل زیر است:

روش حفاری جت گروت

حفاری تا عمق مورد نظر (حداکثر 25 متر) با قطر مناسب (حدود 76 تا 110 میلیمتر) به روش دورانی و همراه با فشار آب انجام می شود.

نحوه تزریق جت گروتینگ

دوغاب مورد نظر در میکسر های اولیه و ثانویه تهیه می شود و آماده تزریق می گردد. دوغاب سیمانی (گروت) از طریق نازل جت تزریق که در انتهای میله حفاری نصب شده است، با فشار بالا پمپ می شود.

این فرآیند یک جت برش با انرژی بالا تولید می کند که خاک را در موقعیت طبیعی خود فرسایش داده و آن را با گروت مخلوط می کند. قطر ستون جت گروت به تراکم، نوع خاک و همچنین پارامترهای جت گروت بستگی دارد.

همزمان با بالا رفتن میله حفاری جت گروتینگ و چرخش پره های افقی، جت برش با انجام سه فرآیند برش، فرسایش و نشت در خاک (با توجه به نوع خاک) یک مارپیچ محکم را در خاک ایجاد کرده و در نتیجه ستونی از خاک و سیمان تشکیل می شود.

بعد از گیرش ستون جت گروتینگ، افزایش ظرفیت باربری و بهبود پارامترهای مقاومتی خاک با توجه به طراحی انجام شده حاصل می شود.

در روش جت گروتینگ یا تزریق پرفشار دوغاب سیمان به صورت دورانی در مراحل مشخص (توقف – تزریق دورانی پرفشار – بیرون کشیدن) انجام می شود. به عنوان مثال 8 دور در 4 ثانیه تزریق (با فشار 300 تا 700 بار) و سپس 4 سانتی متر بیرون کشی و تکرار.

لازم به ذکر است اعداد مذکور نظر به وجود شرایط ژئوتکنیکی مختلف در پروژه های گوناگون برای دستیابی به قطر های مختلف طراحی می گردد. پس از اجرای آزمایشی ستون ها در سایت، قطر ستون های اجرا شده اندازه گیری می شود تا مشخصات فنی ستون ها با طرح مطابقت داشته باشد.

در زمان تزریق، فشار زیاد جت تزریق قادر است به داخل خاک دیواره گمانه نفوذ کرده و موجب تغییر ساختار خاک گردد. از ترکیب دوغاب سیمان و خاک، ترکیبی خاک – سیمانی پدید می آید که پس از سخت شدن، ستونی مقاوم با مشخصات باربری و ناتراوایی مناسب برای پروژه مورد نظر ایجاد می گردد.

شعاعی از خاک که تحت تاثیر تزریق جت قرار گرفته، شعاع تاثیر نامیده می شود و به عواملی نظیر فشار تزریق، زمان تزریق، مقاومت برشی برجای خاک، اندازه نازل ها و وزن مخصوص دوغاب تزریق بستگی دارد.