بهسازی خاک رس نرم دوربان با استفاده از ستون‌های سخت: مطالعه موردی در آفریقای جنوبی

ساخت‌وساز بر روی خاک رس نرم همواره برای مهندسان ژئوتکنیک چالشی بزرگ بوده است. خاک‌های رس نرم به دلیل مقاومت، سختی و نفوذپذیری کم، مشکلاتی نظیر ظرفیت باربری محدود و نشست طولانی‌مدت ایجاد می‌کنند که در صورت طراحی نامناسب فونداسیون، می‌تواند منجر به خرابی سازه‌ها شود. در منطقه دوربان، رس نرم تا عمق 35 متری یافت می‌شود، که استفاده از فونداسیون‌های شمع‌دار مرسوم را از نظر اقتصادی نامناسب کرده است.

پارک لوجیستیک کلیروود، واقع در محل قدیمی مسابقه کلیروود، شامل مجموعه‌ای از انبارهاست که نیازمند راهکاری اقتصادی برای فونداسیون هستند و باید معیارهای سخت‌گیرانه نشست اختلافی را نیز برآورده کنند. این مطالعه موردی به بررسی استفاده از ستون‌های سخت برای بهسازی خاک در این پروژه پرداخته است. طراحی پیشنهادی شامل یک برنامه آزمایش پیش‌ساخت، پایش میدانی عملکرد نشست در طول ساخت، و کنترل کیفیت دقیق برای صحت عملکرد بهسازی بود.

نتایج اصلی مطالعه:

1. نشست پلتفرم‌ها با ابزارهای نقشه‌برداری و در برخی موارد با استفاده از سنسورهای نشست سیم لرزشی پایش شد.
2. آزمایش‌های بارگذاری خزشی نشان داد که ستون‌های سخت با قطر 350 میلی‌متر، ظرفیت باربری قائم 500 تا 750 کیلونیوتن را با نشست کمتر از 5 میلی‌متر تأمین می‌کنند.
3. این ستون‌ها به‌عنوان یک راهکار نوآورانه در آفریقای جنوبی توانستند معیارهای نشست و عملکرد سازه را برآورده کنند.
4. تحلیل بازگشتی آزمایش‌های میدانی، رفتار مهندسی خاک و کارایی ستون‌های سخت را با دقت بیشتری مشخص کرد.

باربری قائم بین 500 تا 750 کیلونیوتن را با نشست کمتر از 5 میلی متر را می تواند تامین کند.

شکل 1: تصویر عملکرد نشست در پلتفرم اول

شکل 2 :نرخ نشست ستون های سخت نصب شده