اثر فشار و جریان گروت بر ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی خاک در اجرای جت گروتینگ

جت گروتینگ، به عنوان یکی از روش‌های پیشرفته و موثر بهسازی خاک، نقش بسزایی در بهبود ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی خاک ایفا می‌کند. این روش به دلیل کاربرد گسترده در انواع مختلف خاک و توانایی بهبود مقاومت و کاهش نفوذپذیری خاک، به عنوان جایگزینی مناسب برای روش‌های تزریق متداول، تزریق شیمیایی، ترانشه برداری، سیستم شمع، فونداسیون و استفاده از هوای فشرده در فریزینگ در ساخت تونل شناخته شده است.

فرآیند جت گروتینگ

روش جت گروتینگ با حفاری یک گمانه به قطر 100 تا 150 میلی‌متر تا عمق مورد نظر بهسازی آغاز می‌شود. پس از اتمام حفاری، لوله‌های جت درون سوراخ قرار می‌گیرند. در مرحله بعد، فشار جت از یک نازل تحت فشار به خاک اعمال می‌شود تا خاک اطراف دیواره گمانه تخریب شود. این فرآیند به دوغاب اجازه می‌دهد تا درون خاک نفوذ کرده و دانه‌های حفاری شده خاک را جایگزین کند. بخش بهبود یافته به عنوان خاک-سیمان شناخته می‌شود و به طور قابل ملاحظه‌ای ویژگی‌های مکانیکی و فیزیکی خاک را بهبود می‌بخشد.

مزایای جت گروتینگ

یکی از مهم‌ترین مزایای روش جت گروتینگ، قابلیت استفاده در انواع مختلف خاک است. این روش می‌تواند مقاومت و نفوذپذیری خاک را بهبود بخشد. با نفوذ مخلوط دوغاب در فضای حفرات خاک، اتصالات و ترک‌ها، ویژگی‌های مکانیکی و فیزیکی این ساختارها بهبود می‌یابد. در نتیجه، نفوذپذیری و تغییر شکل لایه‌ها کاهش و مقاومت آنها افزایش می‌یابد.

بررسی اثرات جت گروتینگ

در این مقاله، اثرات فرآیند جت گروتینگ بر ویژگی‌های خاک قبل و بعد از پاشش جت، و تاثیر فشار گروت و جریان گروت بر مقاومت فشاری تک‌محوری خاک-سیمان مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی دقیق این اثرات، پنج نوع آزمایش آزمایشگاهی بر روی خاک در معرض جت گروتینگ انجام شد که شامل آزمایشات تک‌محوری، سه‌محوری، برش مستقیم، کشش غیرمستقیم برزیلی و آزمایش چکش اشمیت بود.

نتایج تحقیق

مطابق نتایج به دست آمده، با افزایش فشار و جریان دوغاب، مقاومت فشاری تک‌محوری خاک به صورت لگاریتمی افزایش می‌یابد. این یافته نشان می‌دهد که روش جت گروتینگ به طور قابل ملاحظه‌ای ویژگی‌هایی مانند چسبندگی و زاویه اصطکاک خاک را بهبود می‌بخشد. همچنین، با افزایش عمق جت گروتینگ، فشار همه‌جانبه افزایش می‌یابد که می‌تواند قطر و مقاومت ستون ایجاد شده را تحت تاثیر قرار دهد.

نتیجه‌گیری

روش جت گروتینگ به دلیل کاربرد گسترده و توانایی بهبود قابل ملاحظه ویژگی‌های خاک، به عنوان یک روش موثر در پایدارسازی و بهسازی خاک شناخته شده است. این روش با افزایش فشار و جریان دوغاب، می‌تواند مقاومت و نفوذپذیری خاک را بهبود بخشد و به طور موثر در پروژه‌های مهندسی عمران به کار گرفته شود.

کلمات کلیدی: جت گروتینگ، بهسازی خاک، فشار گروت، جریان گروت، مقاومت فشاری، نفوذپذیری خاک، پایدارسازی خاک