جت گروتینگ یا تزریق پرفشار چیست؟

همانطور که در بخش بهسازی خاک اشاره شد، یکی از روش های بهسازی و مقاوم سازی روش جت گروتینگ یا تزریق پرفشار می باشد.

بهسازی خاک به روش جت گروتینگ بر ­اساس تجزیه ساختار خاک و جایگزینی خاک های سست و ضعیف با دوغاب سیمانی از طریق تزریق گروت در خاک انجام می شود. جهت تزریق گروت در خاک از جت های پر­فشار و سرعت بالا و جت های فرسایش آب و یا هوا استفاده می شود.

اجرای جت گروتینگ جهت بهسازی خاک و ایجاد ستون های جت گروت

از روش جت گروتینگ به منظور پر کردن درزه ها و ­حفره های موجود در سنگ ها و حفره های بین سطح زمین با سازه های فوقانی و همچنین برای اصلاح خاک ها و سنگ ها جهت افزایش مقاومت، چگالی، نفوذپذیری و همگن شدن آن استفاده می شود.

در بین انواع روش های بهسازی خاک جت گروتینگ یکی از پر­کاربرد ترین و ایمن ترین روش ها محسوب شده و همچنین برای محدوده وسیعی از مسائل ژئوتکنیکی به خصوص در زیرساخت های صنعت و راهسازی قابل کاربرد می باشد. ترکیبی از تجهیزات پیشرفته و دانش فنی گستر­ده باعث شده است جت گروتینگ تقریباً با هر نوع خاکی از ماسه ها و شن ها تا رس های بسیار حساس سازگار باشد.

موفقیت در اجرای روش جت گروتینگ یا تزریق پرفشار متأثر از طراحی صحیح و دقیق، استفاده از تکنیک های مناسب و از همه مهمتر تجربه و مهارت در اجرا است که شرکت مهندسی آساکو با در اختیار داشتن کارشناسان تراز اول کشور و همچنین تجهیزات و ماشین ­آلات مدرن این امکان را فراهم آورده است.

طراحی و انتخاب نوع روش اجرای جت گروتینگ به عوامل متعددی از جمله نیاز­های خاص پروژه، نوع خاک یا سنگ و همچنین سازگاری خاک منطقه با نوع گروت دارد.

ستون های جت گروت با تزریق پرفشار سیمان که از انتهای نازل میله خارج می شود، ایجاد می گردد. عمل فرسایش خاک و یا ایجاد ستون جت گروت را می توان با سیستم های مختلفی تشدید کرد از آن جمله به استفاده از کاربرد همزمان هوای پر فشار و آب اشاره می ­شود.

روش اجرای جت گروتینگ یا تزریق پرفشار

اجرای جت گروتینگ یا تزریق پرفشار شامل مراحل زیر می ­باشد.

مراحل اجرای روش جت گروتینگ

۱- ابتدا حفاری تا عمق مورد نظر توسط میله های حفاری دوار انجام می شود.

۲- دوغاب سیمانی (گروت) از طریق نازل جت تزریق که در انتهای میله حفاری نصب شده است، در فشار بالا (600 – 400 بار) پمپ می شود. این فرآیند یک جت برش با انرژی بالا تولید می ­کند که خاک را از موقعیت طبیعی خود فرسایش داده و آن را با گروت مخلوط می­ کند. قطر ستون جت گروت به تراکم، نوع خاک و همچنین پارامترهای جت گروت بستگی دارد.

۳- همزمان با بالا رفتن میله حفاری جت گروتینگ و چرخش پره های افقی، جت برش با انجام سه فرآیند برش، فرسایش و نشت در خاک (با توجه به نوع خاک) یک مارپیچ محکم را در خاک ایجاد کرده و در نتیجه فضای ستونی شکل ترکیبی از خاک و سیمان تشکیل می شود. بعد از گیرش ستون جت گروتینگ، افزایش ظرفیت باربری و بهبود پارامترهای مقاومتی خاک با توجه به طراحی انجام شده حاصل می شود.

انواع جت تزریق

به طور کلی سه نوع جت تزریق وجود دارد که در زیر به تشریح آنها پرداخته می شود. استفاده از جت های تزریق با توجه به نوع و شرایط خاک انتخاب می شود.

انواع سیستم­ های جت گروت

  • سیستم تک سیاله: در این سیستم سیالی که با فشار و سرعت زیاد به داخل خاک تزریق می شود، گروت می باشد. در سیستم تک سیاله تزریق پرفشار فقط بخشی از ساختار خاک را سیمانته می کند.
  • سیستم دو سیاله: در این سیستم گروت سیمانی با مخلوط هوای فشرده با فشار بالا در خاک تزریق می شود. سیستم دو سیاله ستون های سیمانی با قطر بزرگتری را ایجاد می کند و مقدار بیشتری از ساختار خاک بهسازی می گردد.
  • سیستم سه سیاله: در این سیستم جت گروت، عمل خاکبرداری، به وسیله تزریق آب به همراه هوای فشرده در خاک انجام می شود و از نازل پایین میله حفاری، گروت با فشار کمتر در داخل خاک تزریق می شود. سیستم سه سیاله نسبت به دو روش قبلی درجه بالاتری از بهسازی خاک و بهبود پارامترهای خاک را دارا می باشد.

کاربرد جت گروتینگ یا تزریق پرفشار

   همان طور که در بخش بهسازی خاک عنوان شد، جت گروتینگ یا تزریق پرفشار یکی از روش های بهسازی خاک و کنترل نشست می باشد. این روش معمولاً در انواع خاک ها با شرایط مختلف استفاده می شود. در زیر کاربردهای روش جت گروتینگ معرفی می شوند.

  • کنترل آب زیرزمینی

ستون­ های جت گروت می ­توانند به عنوان موانع افقی برای کنترل آب زیرزمینی اطراف سدها یا مناطقی از خاک­ ها که دچار آلودگی زیست محیطی شده ­اند، استفاده شوند. این روش همچنین باعث کاهش نفوذپذیری خاک می شود.

  • افزایش ظرفیت باربری فونداسیون ها و کنترل نشست با جت گروتینگ

یکی از کاربردهای استفاده از روش جت گروتینگ افزایش مقاومت خاک های سست و همچنین کنترل نشست می باشد. به این صورت که ستون های جت گروت ایجاد شده که ترکیبی از خاک و سیمان هستند، بارهای وارده را به لایه های با مقاومت بیشتر و بستر سخت انتقال می دهند. استفاده از تکنیک جت گروت در کنترل نشست سازه های مختلف در صنایع متعدد از جمله نفت، گاز، پتروشیمی، صنعت فولاد، صنعت راه و راه آهن و صنعت برق نتایج خوبی به همراه داشته است.

  • بسترسازی و پایدارسازی فونداسیون

از روش تزریق پرفشار می توان به عنوان روشی برای تثبیت و پایدارسازی فونداسیون کم عمق (فونداسیون سطحی) سازه ها استفاده کرد. این روش شامل حفاری در مجاورت فونداسیون می باشد و بستری مناسب برای پی ایجاد می کند تا انتقال بار به خوبی انجام شود.

  • پایدارسازی گود

 یکی از کاربردهای جت گروتینگ استفاده در پایدارسازی گود می باشد. ارتعاش و لرزش کم و طراحی مناسب و ایمن، پارامترهای مهمی در استفاده از این روش برای پایدارسازی گودها بخصوص در نواحی ساحلی به شمار می رود. روش تزریق پرفشار و ایجاد ستون های جت گروت را می توان قبل از انجام عملیات خاکبرداری اجرا کرد به طوری که تغییرشکل دیواره های گود کنترل شود. برای پایدارسازی گود و به منظور تقویت ظرفیت جانبی و محوری به همراه روش جت گروتینگ از سولجرهای فلزی نیز استفاده می شود.

کاربردهای روش جت گروتینگ

مزایای جت گروتینگ یا تزریق پرفشار

      روش تزریق پرفشار یا جت گروتینگ مزایایی به شرح زیر در هنگام اجرا فراهم می­کند که از دلایل اصلی استفاده از این روش می ­باشد.

  • ایجاد ستون های ترکیبی از خاک و مواد سیمانی بدون ایجاد اختلال در زمین
  • تشکیل محیط های پیوسته با ایجاد ستون های جت گروت و بهبود خواص مکانیکی و کاهش تخلخل
  • افزایش ظرفیت باربری و مقاومت خاک
  • امکان پیشرفت در اجرا و کاهش هزینه های اجرایی
  • امکان اجرا در فضای محدود
  • امکان استفاده در محیط های شهری با توجه به ارتعاش و لرزش کم

      به منظور کسب اطلاعات موردنیاز در خصوص نحوه اجرای جت گروتینگ و همچنین هزینه طراحی و اجرای این روش می توانید از طریق بخش “تماس با ما” با همکاران ما در این زمینه ارتباط برقرار نمایید. کارشناسان شرکت مهندسی آساکو آمادگی دارند تا در کوتاهترین زمان ممکن سوالات شما را پاسخگو باشند.