یکی از روش های اصلاح خاک های ضعیف، جهت تامین ظرفیت باربری و پایداری، اجرای اختلاط عمیق خاک بوده که به اختصار DSM (Deep Soil Mixing) گفته می شود. اختلاط عمقی خاک اولین بار در سال ۱۹۷۱ در نزدیکی فرودگاه هاندا در کشور ژاپن جهت بهسازی خاک استفاده گردید. منظور از اختلاط عمیق خاک، مخلوط کردن خاک با مواد سیمانی کننده مانند سیمان، آهک، بنتونیت، سرباره، خاکستر بادی و غیره تا عمق مورد نظر می باشد. در نهایت خاک مخلوط با مواد سیمانی کننده به شکل ستون های منفرد و یا به هم پیوسته در می آید. بهسازی خاک با اختلاط عمیق به علت مسائل زیست محیطی و کارایی مؤثر به یکی از پرکاربرد ترین روش ها در بین روش های جدید بهسازی خاک تبدیل شده است.
مقدار ماده سیمانی کننده در روش اختلاط عمیق به میزان رطوبت اولیه خاک اطراف بستگی دارد. تحقیقات انجام شده نشان داده است که اختلاط عمیق خاک باعث بهبود خصوصیات مکانیکی خاک مانند مقاومت فشاری، سختی، مدول الاستیسیته و رفتار تحکیمی خاک می شود.
مقاومت فشاری خاک اصلاح شده با این روش به عوامل مختلفی از جمله نوع خاک، میزان ماده سیمانی کننده، روش عمل آوری، زمان اختلاط و دیگر موارد، بستگی دارد. در شکل زیر مقدار مقاومت فشاری بر اساس مقدار ماده سیمانی کننده آورده شده است.
مقاوم سازی به روش اختلاط عمیق براساس اصول ساده ای طراحی و اجرا می شود، اما کارایی آن به کیفیت اجرا بستگی دارد، که این امر نیازمند تجربه پیمانکار و همچنین ماشین آلات و ابزارهای خاص می باشد.
شرکت طرح و ساخت آساکاو با بهره گیری از امکانات و تجهیزات کامل یکی از شرکت های پیشرو در زمینه طراحی و اجرای روش DSM در سراسر کشور می باشد.
روش های اجرای اختلاط عمیق
روش مرطوب
ماده افزودنی سیمانی کننده به نسبت موردنظر با آب ترکیب شده و سپس دوغاب سیمانی با خاک تا عمق موردنظر توسط تجهیزات مخصوص مخلوط می شود.
روش خشک
در روش خشک ماده افزودنی به صورت پودر خشک با خاک ترکیب می شود. روش خشک تنها در خاک هایی که از رطوبت کافی جهت واکنش های شیمیایی ذرات چسباننده با خاک و آب زیر زمینی، برخوردارند، امکان پذیر است. از مزایای اختلاط به روش خشک می توان به اثرات تثبیت خاک های خیلی ضعیف در رسوبات عمیق اشاره کرد. قطر ستون های ساخته شده در روش خشک بین 80-60 سانتیمتر متغیر بوده است و عمق آن می تواند بالای 25 متر باشد.
خاک های تثبیت شده به روش DSM به دو صورت ستون های منفرد و ستون های به هم پیوسته تشکیل می شوند. ستون های به هم پیوسته به منظور آب بندی و عایق بندی به کار می رود.
همچنین در این روش ستون های خاک به شکل های منفرد، پنل، بلوکی، شبکه های تثبیت شده بسته به هدف بهسازی خاک قرار می گیرند.
اختلاط عمیق در چه خاک هایی کاربرد دارد؟
این روش بیشتر برای خاک های چسبنده به کار می رود و در خاک های بسیار سخت به علت دشوار بودن اختلاط استفاده نمی شود. اختلاط عمیق خاک به روش مرطوب در خاک های ریزدانه و درشت دانه و همچنین خاک های آلی و پیت ها قابل اجرا می باشد. اختلاط عمیق خاک به روش خشک در خاک های ریزدانه، خاک های آلی و پیت ها کاربرد دارد.
تجهیزات مورد نیاز جهت اجرای روش DSM
تجهیزات مورد نیاز جهت اجرای روش DSM شامل مخزن ثابت یا محرک جهت نگهداری و اختلاط مواد سیمانی، ماشین تغذیه، دکل حفاری می باشد. همچنین ابزار اختلاط نیز شامل میله های حفاری تکی یا چندگانه که در انتهای آن سر مته و در طول آن پره های افقی جهت اختلاط خاک قرار دارد، می باشد.
مراحل اجرای اختلاط عمیق
تجهیزات مورد نیاز جهت اجرای روش DSM شامل مخزن ثابت یا محرک جهت نگهداری و اختلاط مواد سیمانی، ماشین تغذیه، دکل حفاری می باشد. همچنین ابزار اختلاط نیز شامل میله های حفاری تکی یا چندگانه که در انتهای آن سر مته و در طول آن پره های افقی جهت اختلاط خاک قرار دارد، می باشد.
با توجه به خصوصیات خاک مورد نظر و همچنین میزان باربری و آب بندی موردنیاز ترکیب و حجم دوغاب تزریقی متفاوت می باشد. با اضافه کردن اجزای مختلف به دوغاب پارامترهای مقاومتی آن تغییر می کند. برای مثال افزودن بنتونیت به جهت افزایش سفتی دوغاب و همچنین افزودن المان های فولادی باعث افزایش ظرفیت خمشی ستون های DSM می شود.
کاربرد های روش اختلاط عمیق
اختلاط عمیق خاک نیز مانند روش ستون شنی از روش های سازگار با محیط زیست جهت بهسازی خاک به شمار می رود. خاک حاصل شده توسط این روش از مقاومت بالاتر، تراکم پذیری و نفوذپذیری کمتری برخوردار است. به طور کلی از کاربردهای این روش می توان به موارد زیر اشاره کرد.
- پایداری خاکریزها و شیروانی‌ها
- کاهش نشست خاکریز و پی‌ها
- افزایش ظرفیت باربری پی ها
- پایدارسازی دیواره گودها
- کاهش پتانسیل روانگرایی
ملاحظات طراحی در روش DSM
طراحی اختلاط عمیق خاک شامل ارزیابی و انتخاب پارامترهای خاک بهسازی شده و همچنین انتخاب الگو و ابعاد ستون ها می باشد. مقاومت فشاری مورد انتظار خاک معمولاً با توجه به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک اصلاح شده، شرایط آب زیر زمینی، نوع و مقدار سیمان و دیگر مشخصات مربوطه مانند نسبت آب به سیمان انتخاب می شود.
مزایای روش اختلاط عمیق خاک
مقاوم سازی خاک به روش اختلاط عمیق باعث افزایش کیفیت خاک شده و پارامترهای مکانیکی و مقاومتی آن را در حد برآورده کردن الزامات طراحی بهبود می بخشد. این روش برای کاهش پتانسیل روان گرایی در مناطق لرزه خیز مؤثر می باشد. به طور کلی مزایای این روش در چارت زیر آورده شده است.
تماس با ما
در صورت نیاز به مشاوره و کسب اطلاعات موردنیاز در خصوص خدمات شرکت آساکاو، می‌توانید از طریق بخش تماس با ما با کارشناسان ما در این زمینه ارتباط برقرار نمایید. ما آمادگی داریم تا در کوتاهترین زمان ممکن ضمن پاسخ‌گویی به سوالات شما نسبت به ارائه خدمات در حوزه بهسازی خاک اقدام نماییم.
ارتباط با ما
ارتباط با آساکاو
جهت ارتباط با کارشناسان فرم زیر را تکمیل نمایید
- 031-32730183 الی 87 (5 خط)
- info@asa-eng.com
- شنبه تا چهارشنبه: 8 الی 17 پنج‌شنبه: 8 الی 13