دانلود مقاله اصول مهندسی تونل( تزریق ) با فرمت ورد ودر 17 صفحه قابل ویرایش

قسمتی از متن مقاله

معرفی خاک مسئله دار:

اصولا از لحاظ مهندسی به تمامی خاکهایی که احداث سازه بر روی آنها مطمئن نبوده ونیزتحت تاثیر شرایط آب و هوایی قراردارند، خاکهای مسئله دار میگویند. خاکهای مسئله دار در گونه های مختلفی از جمله متورم شونده ، جذب آب ، فروریزشی(رمبنده) ، سست و...یافت می شوند.

برای بهسازی خاک های مسئله دار روش های مختلفی وجود دارد که در اینجا به بررسی روش تزریق می پردازیم.

 

تعریف تزریق :

تزریق روشی است که بوسیله آن مصالح دوغابی با فشار به داخل منافذ و ترکها و حفرات موجود در توده خاک و سنگ تزریق می شود تا مشخصات فیزیکی و مکانیکی آنها را بهبود بخشد.

بطور کلی: اصلاح خصوصیات خاک وسنگ با پر کردن فضاهای خالی و ترکها با مصالح دوغابی

 

ملات تشکیل دهنده تزریق :

v سیمان پورتلند

v سیمان فوق العاده دانه ریز

v ماسه

v مواد افزودنی

 

تاریخچه و کاربرد تزریق :

1802 اختراع روش تزريق توسط چارلز برينی فرانسوی

1838 استفاده از مواد تزريقی برای پر کردن حفرات سنگ در سد گراسبوآ(فرانسه)توسط کولین

1839 تزريق در فونداسيون پل 375 متری تورس توسط بادمولين

1845 استفاده از تزريق سيمانی در فونداسيون سرريز يک سد به منظور تقويت سنگ آن توسط وارتن

1856 اولين تجربه تزريق در بريتانيا(تزريق در شن) توسط کينيپل

1864 اولين تزريق سيمان در ساخت فضاهای زيرزمينی

1900-1920 دوره پيشرفت تزريق و تکنيک های مربوط به آن

1910 ساخت اولين پمپ تزريق هيدروليکی

1930 استفاده از تزريق در 19 سد بزرگ ايالات متحده

1932 اولين تزريق در کشور يوگسلاوی در سد گروسنيکا

1934 تزريق در سد شاوانون در فرانسه

1983 انجام اولين عمليات منظم تزريق در توده های سنگی در ايالات متحده در سد نيوکراتون

 

وسایل و تجهیزات اولیه عملیات حفاری و تزریق :

 

اهداف تزریق :

v افزايش مقاومت زمين يا توده سنگ

v مسدود کردن جريان آب در توده سنگ

v تامين هر دو مورد فوق در يک زمان

 

انواع تزریق براساس نوع محیط تزریق :

v روشهاي تزريق در خاک

v روشهاي تزريق در سنگ

v روشهاي تزريق سازه های بتنی

 

انواع تزریق بر اساس نوع مواد تزریق شونده :

v تزریق های سیمانی

v تزریق های شیمیایی

 

روش های تزریق در خاک :

v تزریق نفوذی یا آب بند

v تزریق تحکیمی

v تزریق تراکمی

v تزریق جت

v تزریق شکست هیدرولیکی

v تزریق تماسی یا تعادلی

 

 

روش های تزریق در سنگ :

v تزریق آب بند

v تزریق تحکیمی

v تزریق شکست هیدرولیکی

v تزریق تماسی یا تعادلی

 

روش های تزریق در سازه ها :

v تزریق آب بند

v تزریق تماسی یا تعادلی

v تزریق اتصالی

عواملی نظیر دانه بندی خاک، ترازهاي مختلف آب زير زميني ، عمق سازه از سطح زمين و دسترسي سطحي به تجهيزات بهترين روش و حالت را تعيين ميکنند .

 

 

کاربرد تزریق در بهسازی خاک (۸مورد) :

v پُر کردن فضاي خالي جهت جلوگيري از نشست های زياد و تقويت خاک زیر پي

v کنترل نشست و کاهش قابليت نفوذپذيري خاک و يا ايجاد پرده هاي آب بند در سازه هاي خاکي جهت جلوگيري از فرار آب.

v مقاوم سازي خاک زیر سازه موجود به منظور جلوگيري از جابه جايي ساختمان به دليل خاکبرداري در همسايگي. کوبيدن شمع و اجرايي شمعک هاي تزريقي.

v کنترل جابه جايي زمين در حين عمليات احداث تونل

v مقاوم سازي خاک براي کاهش سيستم هاي حفاظتي جانبي

v مقاوم سازي خاک براي افزايش مقامت در برابر بارگذاري جانبي شمع ها

v تثبيت شيرواني ها

v کنترل تغيير حجم خاک هاي انبساطي به کمک تزريق دوغاب آهکي

 

تزریق نفوذی (آب بند) :

پر کردن درزه ها، شکافها و یا شکستگیها در سنگ و فضاهای خالی در خاک یا هر محیط متخلخل با دوغاب، بدون بهم زدن ساختار سنگ یا خاک با حداقل فشار

سیال دوغاب با حداقل فشار تزریق در یک بازه زمانی در فضاهای خالی موجود در بین ذرات خاک و یا در شکافهای سنگ تزریق می شود تا از وقوع شکستگیهای جدید جلوگیری شود.

v هدف اصلی :کاهش نفوذپذیری و کنترل جریان آب زیرزمینی

 

انواع تزریق نفوذی :

v تزریق نفوذی تراوشی

v تزریق نفوذی تداخلی

تزریق آب بندی وتحکیمی در سد کارون 3 نمونه ای از اجرای پرده آب بند در زیر

یک سد توسط تزریق آب بند

 

 

آرایش گمانه های تزریق محیطی گمانه های تزریق نفوذی برای باز کردن و توسعه دهانه

در تونل کوهرنگ 3 ورودی تونل

 

تزریق تحکیمی :

v این روش تزریق دقیقاً مشابه روش قبلی است. ولی افزایش مقاومت و مدول سختی خاک یا سنگ نیز مد نظر است.

v ساختار اولیه خاک یا سنگ تغییر نمی کند. تزریق تنها از طریق حداقل فشار ممکن

v دو ویژگی مهم دوغاب مقاومت و سیالیت کافی جهت نفوذ در فضاهای خالی با حداقل فشار

v باعث تقویت و استحکام مصالح تشکیل دهنده شالوده شده و کاهش جریان آب زیرزمینی