تزریق

جت گروتینگ

جت گروتینگ (تزریق فواره ای- تزریق پرفشار)
 
جت گروتینگ یکی از روش های بهسازی خاک می‌باشد که در آن دوغاب سیمان با فشار و سرعت بالا به خاک تزریق می شود. سه روش اصلی برای جت گروتینگ ایجاد شده است: تزریق تک‌مرحله‌ای، دومرحله ای و سه مرحله ای. در هر سه روش از حفاری روتاری جهت رسیدن به عمق مورد نظر استفاده می شود.

در روش تک‌مرحله‌ای، دوغاب سیمان با سرعت زیاد تزریق می‌گردد.
در روش دومرحله‌ای، جت دوغاب سیمان توسط جت هوا با سرعت مشابه احاطه شده است. این کار باعث تخریب بیشتر خاک و اختلاط بهتر خاک و دوغاب می شود.
در روش سه مرحله‌ای، جت آبی که توسط جت هوا احاطه شده است باعث تخریب بیشتر خاک می شود و فضای ایجاد شده توسط جت دوغاب پر می شود.

 

 
تأثیرگذاری این روش وابسته به نوع خاک و میزان فرسایش‌پذیری (تخریب پذیری) آن می‌باشد. به‌صورت کلی، خاک‌های شنی و ماسه‌ای که فرسایش‌پذیری بالایی دارند برای این روش مناسب هستند در حالی که استفاده از این روش برای خاک رس پلاستیک سخت می‌باشد.
در شکل زیر میزان فرسایش‌پذیری خاک‌های مختلف نشان داده شده است.

 

 
در ادامه محدوده پارامترها مربوط به سه روش بالا اشاره شده است Welsh and Burke, 1991; Burke, 2004):

Single Rod System:
A. Grout slurry
Pressure . . . . . . . . . . . . . . 0.4–0.7 MN/m2
Volume . . . . . . . . . . . . . . 100–300 l/min
Specific gravity . . . . . . . . 1.25–1.6
Number of nozzles . . . . . 1–6
B. Lift
Step height . . . . . . . . . . . 5–600 mm
Step time . . . . . . . . . . . . . 4–30 sec
C. Rotation . . . . . . . . . . . . . . . 7–20 rpm
D. Stabilized soil column diameter
Soft clay . . . . . . . . . . . . . 0.4–0.9 m
Silt . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.6–1.1 m
Sand . . . . . . . . . . . . . . . . 0.8–1.2 m

Double Rod System:
A. Grout slurry
Pressure . . . . . . . . . . . . . . 0.3–0.7 MN/m2
Volume . . . . . . . . . . . . . . 100 –600 l/min
Specific gravity . . . . . . . . 1.25–1.8
Number of nozzles . . . . . 1–2
B. Air
Pressure . . . . . . . . . . . . . . 700–1500 kN/m2
Volume . . . . . . . . . . . . . . 8–30 m3/min
C. Lift
Step height . . . . . . . . . . . 25–400 mm
Step time . . . . . . . . . . . . . 4–30 sec
D. Rotation . . . . . . . . . . . . . . . 7–15 rpm
E. Stabilized soil column diameter
Soft clay . . . . . . . . . . . . . 0.9–1.8 m
Silt . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.9–1.8 m
Sand . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2–2.1 m



Triple Rod System:
A. Grout slurry
Pressure . . . . . . . . . . . . . . 700 kN m2–1 MN/m2
Volume . . . . . . . . . . . . . . 120–200 l/min
Specific gravity . . . . . . . . 1.5–2.0
Number of nozzles . . . . . 1–3
B. Air
Pressure . . . . . . . . . . . . . . 700–1500 kN/m2
Volume . . . . . . . . . . . . . . 4–15 m3/min
C. Water
Pressure . . . . . . . . . . . . . . 0.3–0.4 MN/m2
Volume . . . . . . . . . . . . . . 80–200 l/min
D. Lift
Step height . . . . . . . . . . . 20–50 mm
Step time . . . . . . . . . . . . . 4–20 sec
E. Rotation . . . . . . . . . . . . . . . 7–15 rpm
F. Stabilized soil column diameter
Soft clay . . . . . . . . . . . . . 0.9–1.2 m
Silt . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.9–1.4 m
Sand . . . . . . . . . . . . . . . . 0.9–2.5 m

تزریق نفوذی

تزریق نفوذی
روش تزریق نفوذی قدیمی‌ترین و پرکاربردترین روش تزریق می‌باشد. در این روش،  درزه‌ها، شکاف‌ها و یا شکستگی¬ها در سنگ و فضاهای خالی در خاک با دوغاب، بدون برهم زدن ساختار سنگ یا خاک با حداقل فشار توسط دوغاب پر می‌گردد. سیال دوغاب با حداقل فشار تزریق در یک بازه زمانی در فضاهای خالی موجود در بین ذرات خاک و یا در شکاف‌های سنگ تزریق می‌شود تا از وقوع شکستگی‌های جدید جلوگیری شود. هدف اصلی از انجام تزریق نفوذی، کاهش نفوذپذیری و کنترل جریان آب زیرزمینی و افزایش مقاومت خاک و ایجاد توده‌ای یکپارچه‌تر و منسجم‌تر می‌باشد. تزریق سیمان  و تزریق شیمیایی  از این دسته می باشند.
     
  

 

تزریق شکست هیدرولیکی

تزریق شکست هیدرولیکی
زمانی که فشار تزریق بزرگ‌تر از مقاومت کششی خاک یا سنگ باشد، باعث شکست هیدرولیکی، گسیختگی و ایجاد ترک شده و دوغاب به‌سرعت به ناحیه ترک‌خورده نفوذ می‌کند. این روش جهت متراکم و سخت کردن زمین و یا دسترسی به حفرات دیگری که در دسترس نیستند، بکار می‌رود. این روش وقتی کاربرد دارد که برهم زدن ساختار خاک و ایجاد جابجایی تحت فشار تزریق در سطح زمین مشکل‌ساز نباشد.

تزریق تراکمی

تزریق تراکمی

در روش تزریق تراکمی، با تزریق دوغاب با ویسکوزیته بالا و فشار بیشتر و در مراحل متعدد، حباب‌هایی از دوغاب ایجاد می شود که باعث  جابه‌جا شدن خاک و درنتیجه متراکم شدن آن می‌گردد. این روش برای محیط‌های کارستی، خاک‌های بسیار سست و فروریزشی ماسه‌ای و ریزدانه کاربرد دارد. این روش ندرتاً منجر به بروز تغییر مکان‌های جزئی در سطح زمین شده و در صورت وجود سازه حساس در این محل، این روش تزریق باید محتاطانه به کار برده شود.