اختلاط عمیق خاک / Deep Soil Mixing

اختلاط عمیق خاک

 

از جمله روش های کاربردی بهسازی خاک در جهان، اختلاط عمیق خاک (DSM) است. در حقیقت اختلاط عمیق خاک یک تکنیک بهسازی سطح زمین است که پیت، خاک رس نرم دارای رطوبت بالا و دیگر خاک های ضعیف را از طریق روش های مکانیکی مخلوط و با چسب سیمانی خشک به هم محکم می کند.

از جمله اهداف اختلاط عمیق خاک کاهش نشست‌ سازه، افزایش ظرفیت باربری خاک، کاهش نفوذپذیری خاک و سازه نگهبان و کاهش پتانسیل روانگرایی در گودبرداری‌ها است. در ادامه توضیحات جامعتری در این زمینه ارائه می گردد. با ما همراه باشید.

 

 

 

اختلاط عمیق خاک به چه معناست

 

با تزریق مواد پایدار کننده همچون آهک و سیمان طی حفاری با یک محور توخالی در خاک، به شکل مکانیکی سبب ساخت ستون های خاک سیمانی و نیز اصلاح ویژگی های خاک می شود. در این تکنیک، خاک را با مصالح ساختمانی به واسطه همزن هایی در عمق خاک مخلوطمی کنند. از طریق ساخت ستون های خاک سیمان ویژگی های خاک بهینه می شود. قبل از آنکه گیرش کامل اتفاق افتد، ضمن هم پوشانی ستون ‏ها به احداث دیوار های پیوسته زیر سطح زمین می توان پرداخت.

 

کاربردهای رایج این تکنیک

از این تکنیک در خاک هایی که رطوبت بالایی دارند و اغلب در شرایط آب زیرزمینی بالا استفاده می گردد تا از این طریق امکان واکنش شیمیایی خاک و آب زیرزمینی با چسب های تثبیت کننده تزریق شده به صورت خشک را فراهم نماید.
- استفاده از این تکنیک ظرفیت باربری افزایش می یابد.
- سبب کاهش مایع شدن می گردد
- سبب رفع آلودگی ها در محل می گردد
- افزایش ثبات جهانی را به همراه دارد

 

 

 

 

بررسی تکنیک اختلاط عمیق خاک

 

از این روش برای تثبیت زمین جهت انواع سازه های سنگین زمینی یا دریایی استفاده می شود.این روش تکنیکی عالی برای تولید دیوارهای قطع دائمی یا موانع تراوش است و هنگامی که بنتونیت به مخلوط دوغاب اضافه می شود، نفوذ پذیری پایینی خواهد داشت.

تکنیک اختلاط عمیق خاک، روشی عالی برای ساخت دیوارهای حفاری موقت و دائمی، به ویژه در شرایط اب زیرزمینی بالا است. مقاومت خاک- سیمان با توجه به نوع خاک و طرح اختلاط متفاوت است و می توان آن را با توجه به کاربرد و شرایط محل دقیق مورد استفاده تنظیم کرد. تکنیک اختلاط عمیق خاک می تواند برای تثبیت یا رفع آلاینده ها و به عنوان یک سیستم تصفیه برای کاهش و مهار شیمیایی استفاده گردد.

 

محدوده کاربرد روش اختلاط عمیق

از تکنیک اختلاط عمیق خاک در انواع خاک‌ها به استثنای برخی خاک‌های شنی می توان استفاده کرد. شایان ذکر است که استفاده از این تکنیک در زمین هایی با عدد spt پایین، اقتصادی، مقرون به صرفه و کاربردی است.

 مزایا و قابلیت های تکنیک اختلاط عمیق خاک

• در مقایسه با دیگر روش‌های رایج دارای قیمت مقرون به صرفه جهت بهسازی در اعماق کمتر از 20 متر است.
• امکان کاربرد پسماند بجا مانده در روش تَر تحت نام مصالح پرکننده
• حجم کم مصالح پسماند در روش خشک
• سبب ایجاد ارتعاش و آلودگی صوتی نسبتاً پایین(بی صدا و بی لرزش) می گردد
• سازگار با محیط زیست
• برخوردار از قابلیت کنترل نحوه اجرای طرح و کیفیت مصالح
• اجرای طرح در طیف متنوعی از انواع خاک‌
• قابلیت کارگذاری پروفیل های فولادی به منظور افزایش مقاومت خمشی ستون
• سادگی روش اجرا
• کاهشزمان ساخت
• انعطاف پذیری در کاربرد
• برخوردار از قابلیت اصلاح و بهینه‌ سازی طرح(به سولت ویژگی های طرح را می توان بازبینی کرد) 
• برخوردار از قابلیت آب‌بندی محدوده طرح از طریق اجرا نمودن ستون‌های اختلاط عمیق و بدون نیاز به اجرا کردن عملیات آب‌بندی جداگانه

 

 

مراحل اجرا روش اختلاط عمیق خاک

 

 

 

 

تجهیزات مورد نیاز در این تکنیک

 

در این تکنیک، با توجه به نوع سطح بهسازی که مورد نیاز هست، نوع کاربرد و نیز ابزار و وسایلی که در حال حاضر امکان استفاده از آنها وجود دارد، شفت ها و بلیدهای متنوع و متعددی تهیه و طراحی می گردد.

 

روش های اختلاط عمیق خاک

 

به طور کلی دو نوع روش برای استفاده از این تکنیک وجود دارد:

• روش اختلاط خشک
• روش اختلاط تر

در روش اختلاط خشک، خاکی که انتخاب شده برای بهسازی با دوغاب و یا افزودنی به شکل خشک به شکل مکانیکی مخلوط  می شود. افزون بر این نوع اختلاط به شکل مکانیکی، از روش تزریق تحت فشار نیز می توان در روش اختلاط خشک استفاده کرد.

این در حالی است  که در روش اختلاط تر، چنانچه خاک رس نرم باشد و یا ماسه و لای ریز داشته باشیم که درصد رطوبت کمی داشته باشند و یا خاک های لایه بندی  با خاک سفت و نرم متراکم، از این روش بهره می گیریم. همچنین برای خاک هایی که نرم اند و میزان رطوبت بالایی هم دارند استفاده از این روش کارامد است.

 

روش اجرای این تکنیک

 

در این تکنیک، از طریق اوگر حفاری  حفاری آغاز می شود. بدین شکل که واگر بازوهایش را در زمین قرار می دهد و هنگامی که عمق مورد نظر را یافت و به ان رسید، حفاری نمتوقف خواهد شد. در این زمان به شکل معکوس اوگر حرکت خود را مجددا از سر می گیردو به صورت کند و آهسته، به سمت بالا می رود.

زمانی که اوگر حرکت می کند و به سمت بالا می رود در نوک بازوها، درون نازل هایی که از قبل تعبیه شده دوغاب را با فشار زیادی درون خاک تزریق می نماید.

رفتن به سمت بالا مرحله ای دنبال می شود. بعد از آنکه فاصله یک متر رو به بالا طی شد، حدود یک دقیقه در همان تراز موجود چرخش داشته و سپس دوغاب را به درون زمین تزریق می کند.با توجه به اینکه از چه دستگاهی استفاده شود و نوع خاک چه باشد، فاصله و زمان هایی که گفتیم می تواند متغیر باشد. از این روش برای بهبود خاک های آلی هم استفاده می کنند.

 

نتیجه گیری

 

از این تکنیک  به منظور کاهش جا به جایی و لرزش دیواره ها در خاک هایی که مشکل دارند و نیز توقف نشت می توان استفاده نمود. این روش در ساخت و ساز دریا  و خشکی قابل استفاده است.

چنانچه ساخت و ساز در خشکی انجام شود از این روش در فونداسیون های ساختمانی، خاکریز و مخازن نفتی می توان بهره برد. اما در ساخت و سازهایی که در دریا صورت می گیرد، می توان از این تکنیک درخاکر ریزهایی که درون دریا وجود دارد، در شمع های دریایی و در موج شکن ها قابل استفاده است.