جت گروتینگ / Jet grouting

جت گروتینگ / Jet grouting

مقدمه

 

در عصر امروز، بهسازی خاک به عنوان یک چالش اساسی در حوزه مهندسی و کشاورزی مطرح است. یکی از روش‌های نوآورانه و مؤثر در این زمینه، روش جت گروتینگ می‌باشد. این فناوری به عنوان یک ابزار پیشرفته و کارآمد، با امکانات منحصر به فرد خود، در بهسازی خاک‌های مختلف اثربخشی نمایان می‌شود.

روش جت گروتینگ از جت‌های مایع با سرعت بالا برای تزریق مواد بهسازی‌کننده به خاک استفاده می‌کند. این فرایند با دقت و کنترل بالا، امکان بهبود نفوذپذیری، میکروساختار، و ویژگی‌های مکانیکی خاک را فراهم می‌آورد. به واسطه این روش، قدرت مکانیکی خاک افزایش می‌یابد و استحکام آن بهبود پیدا می کند.

علاوه بر این، جت گروتینگ می‌تواند به تهویه بهتر خاک کمک کرده و مشکلات مربوط به تراکم زیاد یا انبساط سطحی را بهبود بخشد. این روش با سرعت اجرای بالا و قابلیت اعمال در پروژه‌های مختلف از جمله ساخت و ساز و توسعه زمین‌های کشاورزی، ابزار مؤثری جهت به سازی مستمر خاک‌ها ارائه می‌دهد.

 

برای اطلاعات بیشتر و مشاوره رایگان از طریق راه های ارتباطی زیر با ما در ارتباط باشید

 

جت گروتینگ


جت گروتینگ یک روش بهسازی خاک است که در آن از جت‌های پرفشار برای تزریق دوغاب سیمانی یا سایر مواد به داخل خاک استفاده می‌شود. این روش می‌تواند برای بهبود خواص خاک از جمله مقاومت، چگالی، نفوذپذیری و پایداری مورد استفاده قرار گیرد. در روش جت گروتینگ، ابتدا یک گمانه با استفاده از یک میله حفاری در خاک ایجاد می‌شود. سپس، دوغاب سیمانی یا سایر مواد از طریق یک نازل در انتهای میله حفاری تحت فشار بسیار زیاد تزریق می‌شود. این جت‌های پرفشار خاک اطراف گمانه را تخریب کرده و با دوغاب مخلوط می‌کنند. در نتیجه، یک ستون متراکم و مقاوم از مواد در داخل خاک ایجاد می‌شود.


کاربردهای روش جت گروتینگ


این روش مزایای زیادی دارد، از جمله سرعت بالا، دقت بالا، و امکان پر کردن فضاهای غیرقابل دسترس.چند مورد از کاربردهای روش جت گروتینگ عبارتند از:

پر کردن ترک‌ها و فضاهای خالی در بتن

این کاربرد یکی از رایج‌ترین کاربردهای جت گروتینگ است. از این روش برای پر کردن ترک‌های ناشی از انقباض بتن، ترک‌های ناشی از تنش‌های وارد بر سازه، و فضاهای خالی ناشی از عدم تراکم مناسب بتن استفاده می‌شود.


تعمیر و ترمیم سازه‌های بتنی

از جت گروتینگ برای تعمیر و ترمیم سازه‌های بتنی آسیب‌دیده استفاده می‌شود. این روش می‌تواند برای ترمیم ترک‌ها، حفره‌ها، و آسیب‌های ناشی از خوردگی استفاده شود.

تقویت سازه‌های بتنی

از جت گروتینگ برای تقویت سازه‌های بتنی استفاده می‌شود. این روش می‌تواند برای افزایش مقاومت و استحکام سازه‌ها استفاده شود.

ایجاد پوشش‌های محافظتی در سازه‌های بتنی

از جت گروتینگ برای ایجاد پوشش‌های محافظتی در سازه‌های بتنی استفاده می‌شود. این پوشش‌ها می‌توانند برای جلوگیری از خوردگی، فرسایش، و آسیب‌های محیطی استفاده شوند.

اجرای پایه‌های بتونی

از جت گروتینگ برای اجرای پایه‌های بتونی استفاده می‌شود. این روش می‌تواند برای اجرای پایه‌های بتونی در زمین‌های سست و ناپایدار استفاده شود.

اجرای سازه‌های زیرزمینی

از جت گروتینگ برای اجرای سازه‌های زیرزمینی مانند تونل‌ها، فاضلاب‌ها، و پارکینگ‌ها استفاده می‌شود.


اجرای سازه‌های دریایی

از جت گروتینگ برای اجرای سازه‌های دریایی مانند اسکله‌ها، سدها، و پل‌ها استفاده می‌شود.


اجرای سازه‌های صنعتی

از جت گروتینگ برای اجرای سازه‌های صنعتی مانند مخازن، خطوط لوله، و تجهیزات صنعتی استفاده می‌شود.


اجرای سازه‌های خاص

از جت گروتینگ برای اجرای سازه‌های خاص مانند مجسمه‌ها، بناهای تاریخی و سازه‌های هنری استفاده می‌شود.

 

 

Jet grouting
نمونه ای از ستون های جت گروتینگ اجرا شده در پروژه لادن اهواز

 

مزایا و قابلیت های روش جت گروتینگ

روش جت گروتینگ یک روش بهسازی و پایدارسازی خاک است که از تزریق دوغاب سیمان به داخل خاک با فشار بالا استفاده می کند. این روش مزایای زیادی دارد که آن را به یک روش محبوب برای مهندسان ژئوتکنیک تبدیل کرده است.

از جمله مزایای روش جت گروتینگ می توان به موارد زیر اشاره کرد:

 

قابلیت استفاده در انواع خاک ها: روش جت گروتینگ در طیف گسترده ای از خاک ها، از جمله خاک های سست، ریزدانه، سنگی و رسی قابل استفاده است.

سرعت اجرای بالا: روش جت گروتینگ می تواند به سرعت و با دقت بالا اجرا شود.

قابلیت کنترل و نظارت: اجرای روش جت گروتینگ را می توان به راحتی کنترل و نظارت کرد.

هزینه نسبتاً پایین: هزینه اجرای روش جت گروتینگ نسبت به سایر روش های بهسازی خاک، مانند اجرای شمع، پایین تر است.

 

برخی از قابلیت های روش جت گروتینگ عبارتند از:

 

افزایش مقاومت و توان باربری خاک

کاهش نفوذپذیری خاک

ایجاد دیوار آب بند

پایدارسازی گودها و شیب ها

تثبیت پی سازه ها

روش جت گروتینگ یک روش کارآمد و مقرون به صرفه برای بهسازی و پایدارسازی خاک است که در طیف گسترده ای از کاربردها قابل استفاده است.

مقابله با روانگرایی:

روانگرایی پدیده‌ای است که در آن خاک تحت تاثیر نیروهای برشی، رفتار مایع پیدا می‌کند. این پدیده می‌تواند منجر به نشست، لغزش و حتی فرونشست زمین شود. روش جت گروتینگ با افزایش مقاومت و کاهش نفوذپذیری خاک، می‌تواند از روانگرایی خاک جلوگیری کند. افزایش مقاومت خاک باعث می‌شود که خاک در برابر نیروهای برشی مقاومت بیشتری داشته باشد و کمتر دچار نشست شود.

 کاهش نفوذپذیری خاک نیز باعث می‌شود که آب کمتری به درون خاک نفوذ کند و خاک کمتر دچار روانگرایی شود. در روش جت گروتینگ، دوغاب سیمان یا مواد دیگر با فشار زیاد به درون خاک تزریق می‌شود. این فشار باعث می‌شود که دوغاب به درون خاک نفوذ کند و با ذرات خاک ترکیب شود. ترکیب دوغاب با ذرات خاک باعث می‌شود که یک لایه سخت و مقاوم در درون خاک ایجاد شود. این لایه سخت مانع از روانگرایی خاک می‌شود.

 

مقابله با روانگرایی
 نمودار مقایسه خاک بهسازی شده در مقابل زلزله

 

 

 انواع روش های جت گروتینگ

 
روش تک سیاله (Single Fluid) 


روش تک سیاله (Single Fluid) یکی از روش‌های تزریق پر فشار (Jet Grouting) است که در آن از یک سیال، معمولاً دوغاب سیمانی، برای ایجاد ستون‌های سیمانی در خاک استفاده می‌شود. در این روش، دوغاب سیمانی با فشار بالا از طریق یک نازل به داخل خاک تزریق می‌شود. فشار بالای دوغاب باعث می‌شود که خاک در اطراف نازل شکسته شود و دوغاب بتواند به عمق بیشتری نفوذ کند. روش تک سیاله برای انواع مختلفی از خاک‌ها از جمله خاک‌های دانه‌ای، خاک‌های رسی و خاک‌های آلی قابل استفاده است. این روش برای تثبیت خاک، مقاوم‌سازی خاک و ایجاد دیوارهای حائل کاربرد دارد.

 

نمایی از حالت تک سیاله
نمایی از حالت تک سیاله

 

روش دو سیاله (Double Fluid)


استفاده از روش اجسام صلب و بخش مایع با استفاده از روش‌های سیالات محاسباتی شبیه‌سازی می‌شود. این روش برای شبیه‌سازی جریان سیالات در اطراف اجسام صلب بسیار کارآمد است. در روش دو سیاله، اجسام صلب با استفاده از روش اجسام صلب شبیه‌سازی می‌شوند. این روش بر اساس قوانین حرکت نیوتن است و رفتار اجسام صلب را در اثر نیروهای اعمالی به آن‌ها پیش‌بینی می‌کند. در این روش، اجسام صلب به عنوان اجسامی با شکل ثابت فرض می‌شوند که می‌توانند تحت تأثیر نیروهای خارجی حرکت کنند.

نمایی از حالت دو سیاله
نمایی از حالت دو سیاله

 

روش سه سیاله (Triple Fluid)


 روش سه سیاله (Triple Fluid) یک روش نوین و پیشرفته در زمینه انتقال حرارت است که در آن از سه سیال با خواص مختلف استفاده می‌شود. این روش بر اساس همرفت طبیعی کار می‌کند و به دلیل مزایای متعددی که نسبت به روش‌های سنتی دارد، در حال حاضر مورد توجه بسیاری از محققان و مهندسان قرار گرفته است. در روش سه سیاله، سیال سردتر در پایین قرار می‌گیرد و سیال گرمتر در بالا. سیال میانی نیز در بین این دو سیال قرار می‌گیرد و نقش انتقال حرارت بین آنها را بر عهده دارد. این سیال میانی می‌تواند یک سیال غیرقابل تراکم، مانند هوا، یا یک سیال قابل تراکم، مانند گاز، باشد.

 

نمایی از حالت سه سیاله
نمایی از حالت سه سیاله

 

پارامترهای موثر در انواع روش های جت گروتینگ

 

پارامترهای موثر در انواع روش های جت گروتینگ
پارامترهای موثر در انواع روش های جت گروتینگ

 

تجهیزات مورد نیاز جت گروتینگ

 

 

تجهیزات مورد نیاز جت گروتینگ
تجهیزات مورد نیاز جت گروتینگ

محدوده کاربرد جت گروتینگ

با توجه به نمودار زیر روش جت گروتینگ تقریبا در کلیه انواع خاک با دانه بندی های متفاوت قابل اجراست.

 

محدوده کاربرد روش های تزریق در خاک
محدوده کاربرد روش های تزریق در خاک

 

محدوده کاربرد روش جت گروتینگ در خاک های مختلف
محدوده کاربرد روش جت گروتینگ در خاک های مختلف

 

مراحل اجرا روش جت گروتینگ

 

 

 

مراحل اجرا روش جت گروتینگ
مراحل اجرا روش جت گروتینگ

 

كنترل و تأیید كیفی در روش جت گروتینگ


کیفیت خاک بهسازی شده در روش جت گروتینگ، به عوامل مختلفی بستگی دارد. برای اطمینان از کیفیت این خاک، می‌توان از دو روش آزمایشات حین اجرا و آزمایشات صحرایی (مغزه گیری) استفاده کرد.
در روش آزمایشات حین اجرا، نمونه‌هایی از ستون‌های جت گروتینگ در حین اجرای عملیات گرفته می‌شود و آزمایشات لازم بر روی آن‌ها انجام می‌شود. در روش آزمایشات صحرایی، آزمایشات لازم پس از گذشت زمان گیرش اولیه دوغاب و رسیدن آن به مقاومت لازم برای مغزه گیری در محل انجام می‌شود.
برای هر ستون جت گروتینگ، یک شناسنامه و فرم‌های کنترل کیفی تهیه می‌شود. این شناسنامه‌ها حاوی کلیه مشخصات ستون از جمله حجم دوغاب مصرفی، مقدار سیمان مصرفی، حجم آب، تعداد میکس و سایر مشخصات هستند. با داشتن این اطلاعات می‌توان در هر زمان میزان و کیفیت اختلاط صورت گرفته را کنترل کرد.

 

کرگیری از ستون های جت گروتینگ
کرگیری از ستون های جت گروتینگ

 

مغزه گرفته شده از ستون جت گروتینگ
مغزه گرفته شده از ستون جت گروتینگ

 

برای اطلاعات بیشتر و مشاوره رایگان از طریق راه های ارتباطی زیر با ما در ارتباط باشید