ژئوتکنیک دریایی
توانایی های فنی این مهندسین مشاور در پیشبرد مطالعات ژئوتکنیک دریایی به شرح موارد زیر ارائه می گردد:
- حفاری دریایی توسط بارج خود بالابر (Jack-UP) مالکیتی شرکت باران خاک و پی؛
- حفاری فراساحلی با استفاده از دستگاه های مجهز به Heave Compensation؛
- انجام آزمایش نفوذ مخروط (CPTu) دریایی به صورت پیوسته و مقطعی؛
- نمونه گیری در آب های کم عمق، نیمه عمیق و عمیق، با استفاده از انواع نمونه گیرهای وزنی (Gravity Corer or Drop corer, Grab Sampler) و نمونه گیرهای ارتعاشی (Vibro Corer)؛
- خدمات آزمایشگاهی روی عرشه (مخصوص دریا) شامل تمام آزمایش های فیزیکی و مقاومتی از جمله آزمایش توروین (دستی و مینیاتوری)، نفوذسنج جیبی، سه محوری UU و تک محوری؛
- تعیین ظرفیت باربری شمع های دریایی با استفاده از استانداردهای مربوطه؛
- پیش بینی عملکرد شمع های دریایی تحت بارگذاری متفاوت؛
- تحلیل کوبش پذیری شمع ها با استفاده از روش های دینامیکی و نرم افزار GRLWEAP فراساحلی؛
- تعیین ظرفیت باربری لایه های بستر تحت بارهای سطحی خاکریزها و شالوده های موقت (Mudmats).
مطالعات نزدیک به ساحلی
یکی از مهم ترین تجهیزات مورد نیاز جهت انجام عملیات ژئوتکنیکی در نزدیک به ساحل، دستگاه شناور می باشد. این دستگاه وظیفه انتقال تجهیزات و ابزار آلات حفاری، نمونه گیری و آزمون های برجا به موقعیت گمانه را بر عهده دارد.
شرکت مهندسین مشاور باران خاک و پی با بهره گیری از تجربیات مهندسی و نرم افزاری و کادر مجرب خود شناور حفاری BKP را به بهره برداری رسانده است و تا کنون با استفاده از این دستگاه، مطالعات ژئوتکنیکی ساحلی و فراساحلی متعددی در دریای خلیج فارس، دریای عمان و دریای خزر انجام داده است. این دستگاه قابلیت انجام عملیات ژئوتکنیکی تا عمق 20 متری آب دریا را دارا می باشد و مالکیت صد درصدی این دستگاه متعلق به این مهندسین مشاور می باشد.این دستگاه از سه بخش اصلی عرشه، پایه ها و کفشک ها تشکیل شده است. عرشه این دستگاه،دارای پلان مثلث شکل بوده و در مرکز آن فضای بازشویی قرار دارد که تمامی عملیات حفاری و آزمون های برجا از طریق این فضای خالی انجام می گردد. همچنین سه عدد پایه و کفشک های آن برای انتقال بار جک آپ و تجهیزات روی آن بر بستر دریا مورد استفاده می باشند.
دستگاه شناور مورد استفاده در این مهندسین مشاور، با ابعادی بهینه طراحی شده است و از شناوری قابل قبول و بالایی برخوردار می باشد. با توجه به این ویژگی شاخص، این دستگاه قابلیت انجام عملیات ژئوتکنیکی در دو حالت سکوی خود بالارو (Jack-Up) و سکوی شناور را دارا می باشد که با توجه به شرایط پروژه می توان یکی از این حالات را انتخاب نمود:
- در حالت Jack-Up، کفشک ها و پایه ها بر روی بستر دریا قرار گرفته و سپس عرشه تا ارتفاع ایمن بالا برده شده و سپس عملیات ژئوتکنیکی مورد نظر از فضای باز شو عرشه انجام می گیرد. نمایی از این عملیات ژئوتکنیکی در شکل 1 نشان داده شده است.
- در حالت سکوی شناور، دستگاه با استفاده از لنگر و وینچ های تعبیه شده در محل مورد نظر مستقر شده و از فضای بازشوی روی عرشه، عملیات ژئوتکنیکی مورد نیاز انجام می گردد. نمایی از این عملیات در شکل 2 نشان داده شده است.
شکل1- نمایی از سکوی خود بالا رو یا Jack-Up در حین انجام عملیات دریایی
شکل 2- نمایی از سکوی شناور در حین انجام عملیات دریایی
لازم به ذکر است که :
- در مرحله طراحی، تجهیزات و ابزار آلات مورد نیاز بر روی عرشه ی جک آپ جانمایی شده و محاسبات شناوری و پایداری و لنگر دورانی با توجه به وزن تجهیزات روی عرشه و جانمایی آن ها انجام می گیرد و پس از اطمینان از ایمنی کافی، جهت انجام عملیات ژئوتکنیکی در دریا تجهیزات بر روی دستگاه مستقر شده و به محل پروژه منتقل می گردند.
- موقعیت گمانه های اکتشافی در عملیات ژئوتکنیکی دریایی، در ابتدا با استفاده سیستم ماهواره ای Google Earth پیاده سازی شده و مختصات دقیق هر یک از گمانه های اکتشافی ثبت می گردد و سپس توسط سرپرست اکیپ دریایی و با استفاده از GPS ، دقیق گمانه ها، تعیین گشته و سپس جک آپ با کمک یدک کش به آن محل کشیده شده و مستقر می گردد.
مطالعات فراساحلی :
در حفر گمانه ژئوتکنیکی برای اعماق بیشتر از 20 متر نمی توان از سکوی خودبالارو و یا سکوی شناور استفاده کرد چرا که بارج های خودبالارو که در اعماق بیشتر به کار می روند بسیار سنگین هستند و نیاز به شناسایی ژئوتکنیکی قبل از برپایی آنها وجود دارد. بنابراین درمکان هایی که امکان استفاده از حالت های سکوی خودبالارو و یا سکوی شناور وجود ندارد، عملیات حفاری با استفاده از بارج های مجهز به تجهیزات ژئوتکنیکی انجام می شود. دستگاه حفاری در اینجا مجهز به Compensation Heave می باشد و با استفاده از Seabed Frame و لوله های رایزر حفاری را انجام می دهد. در این نوع از بارج جانمایی تجهیزات مورد نیاز مانند جانمایی دکل حفاری، سیستم پمپ گل، لوله های حفاری و..... دارای اهمیت ویژه است که در ادامه نمونه ای از این جانمایی آمده است .
مطالعات ژئوتکنیک ساحلی (نواحی جزر و مدی)
مطالعه ژئوتکنیک بستر در ناحیه ی ساحلی برخی پروژه ها مثل پروژه های ساخت اسکله، بنادر و خطوط انتقال نفت و گاز از خشکی به دریا که در سواحل دریا اجراء می شوند، مورد نیاز است. ناحیه ی ساحلی هر دو حالت خشکی و دریایی را دارا می باشد. مشخصه اصلی این نواحی آن است که در هنگام مد دارای آب و هنگام جزر به صورت خشک و مرطوب اند و در اصطلاحات فنی "نواحی جزر و مدی" نامیده می شوند.
پر واضح است که در این نواحی به علت آن که در برخی ساعات روز یا هفته دارای آب هستند و در برخی مناطق در برخی اوقات خشک هستند، استفاده از شناور دریایی یا حتی جک آپ به خصوص به علت کم عمق بودن آب و خشک شدن هنگام جزر مقدور نیست. از طرف دیگر و با توجه به توضیحات بالا، به علت آن که در نواحی ساحلی (نواحی جزر و مدی) در برخی اوقات آب وجود دارد، انتقال دستگاه حفاری خشکی نیز مقدور نیست. بنابراین، مطالعات ژئوتکنیک نواحی جزر و مدی باید با وسایل خاص انجام شود که مشکلی هنگام حضور آب یا نبود آن به وجود نیاید.
این مهندسین مشاور با دارا بودن شناورهای دوزیست که به آسانی در نواحی ساحلی(جزر و مدی) جابه جا می شوند و عملکرد آن ها به دلیل وجود یا فقدان آب در محل دچار اختلال نمی شود، اقدام به انجام مطالعات ژئوتکنیک می نماید. نمونه ای از عکس های مربوط به پروژه های انجام شده به صورت زیر ارائه می گردد.