دانلود گزارشهای کارآموزی و پروژه دانشجویی

پروژه بهسازی زمینهای آبرفتی به روش تزریق سیمان

فهرست مطالب
فصل اول ۵
تاریخچه ۵
فصل دوم ۹
اهداف ، مزایا و معایب تزریق سیمان ۹
فصل سوم ۱۵
زمین‌های قابل تزریق سیمان ۱۵
جدول ۲ ۱۹
فصل سوم ۲۲
روشهای تزریق ۲۲
الف: تزریق جابجائی ۲۵
ب: تزریق نفوذی ۲۸
ج: تزریق های مرحله ای ۲۹
۳- تزریق از پائین به بالا با پکر ۳۲
این روش تزریق مزایای بی‌شماری دارد که عبارت است از : ۳۸
۴- تزریق گردشی از بالا به پائین ۳۹
شکل ۳۰ نحوه استفاده از تیوب Brocher در تزریق حفره های بزرگ و غارهای زیر زمینی ۴۱
فصل چهارم ۴۳
عمل تزریق سیمان ۴۳
عمل تزریق شامل دو بخش عمده زیر است : ۴۴
۱-۱-۴- دو غاب نیوتنی غیر دانه ای ۴۵
جدول ۳- مشخصات و موارد کاربرد انواع دو غابها ۵۲
۲-۱-۴- دوغابهای بینگ هامین دانه ای ۵۴
شکل ۱۶ تاثیر درجه انعقاد در مقدار دبی . ۶۱
شکل ۱۷ – انواع تکنیک‌های تحکیم زمین ۶۳
جدول ۵ محدودیت قابلیت تزریق دوغابها براساس اندازه ذرات و قابلیت نفوذ پذیری زمین ۶۴
شکل ۲۰- دامنه نفوذ دو غابهای شیمیایی نیوتنی ۶۹
۲-۴- تکنیک تزریق ۷۶
شکل ۲۲ ۷۹
۴-۲-۴– مقدار دوغاب و نحوه عمل آن ۸۷
فصل پنجم ۹۰
نحوه کنترل دوغاب و عملیات تزریق سیمان ۹۰
۲-۵- کنترل عملیات تزریق ۹۳
فصل ششم ۹۵
ماشین آلات مورد نیاز در یک طرح تزریق سیمان ۹۵
ماشین‌آلات ۹۶
۱- دستگاه حفاری DIAMEC 260 ۹۷
شکل ۵-  شکل شماتیک دستگاه حفاری در یک گالری با ژنراتور برقی ۱۰۰
شکل ۸- انواع سرمته‌های حفاری ۱۰۱
۱-۲- تانک مدرج ۱۰۲
شکل ۹- تانک مدرج ۱۰۲
شکل ۱۰-  مخلوط کن مدل CEMIX175 ۱۰۳
شکل ۱۰- مخلوط کن مدل CEMIX200 ۱۰۴
۴-۲- پمپ تزریق ۱۰۵
شکل ۱۱- دو نوع همزن ۱۰۶
شکل ۱۲-  پمپ از نوع ZIB 11545 ۱۰۷
شکل ۱۳ – تغییرات دبی- فشار برای دو نوع پمپ ۱۰۷
شکل ۱۴ – پمپ ZHB 8045 ۱۰۹
شکل ۱۵ پمپ نوع ZBE ۱۱۰
۴-۴-۲- پمپ ZBA ۱۱۰
شکل ۱۶- پمپ ZBA ۱۱۱
۱٫ USE- پکر ۱۱۳
۲: TOP – پکر ۱۱۴
شکل ۱۸-  دو  نوع پکر ۱۱۵
منابع و مراجع ۱۱۷
فصل اول
 تاریخچه
تکنولوژی تزریق بعنوان یک راه حل مهندسی ، یک تکنیک کهن در بسیاری زمین است که درحدود دو قرن قدمت دارد. تزریق در زمین برای نخستین بار توسط شخصی بنام Berigny در سال ۱۸۰۲ انجام شد و لکن این تکنیک ، تنها در چند دهه اخیر پیشرفت نموده و اکنون بعنوان یک تکنیک برتر شناخته شده است .
از آنجا که کیفیت این تکنیک در بهسازی زمین در رابطه با اجرای انواع سازه‌های بزرگ و مهم در اکثر کشورهای صنعتی پیشرفته به عنوان یک راه حل مفید و موثر کاملا ً مورد قبول متخصصین است ، در نتیجه وجود مشکلات و موانع خاصی نظیر مسائل مکانیک خاک منطقه عمل اعم از پائین بودن مقاومت زمین ، پائین بودن پی سنگ ، تخلخل زیاد ، احتمال نشست یا مشکلات زمین شناسی همانند وجود شکستگی‌های زیاد در منطقه ، تکتونیزه بودن محل ،‌وجود غارهای زیرزمینی ، بالا بودن سطح آبهای زیرزمینی ، هوا زدگی لایه‌ها ، تشکیلات مختلف زمین شناسی از لحاظ جنس ، شیب و ضخامت لایه‌ها ، یا نفوذ پذیری زمین منطقه عملیاتی ، مشکلات خاکبرداری ،‌مشکلات ناشی از فرار آب ،‌وجود باتلاش و لجن زار و … اجرای هیچ پروژه مهم و ضروری را تحت الشعاع قرار نمی دهد . چرا که تزریق بعنوان موثرترین و اغلب اقتصادی ترین راه حل بوده که برطرف کننده و یا کاهش دهنده اکثریت موانع و مشکلات طبیعی و حتی مصنوعی منطقه مورد نظر می‌تواند باشد ،‌که البته این تکنیک حتی در برطرف کردن مشکلات سازه‌های اجراء شده نیز کاربرد شایانی دارد ( بلند کردن ساختمانهای نشست کرده ، جلوگیری از ریزش تونلها در مناطق سنگریزه‌ای ، جلوگیری از تراوش آب در انواع سدهای ساخته شده در گذشته و…..)
برجسته‌ترین موفقیت در تزریق مربوط به زمانیست که از تزریق در معادن استفاده شد . آن زمان باز کردن معبرها بوسیله تزریق به آسانی انجام می گرفت .
تکنیک تزریق همزمان با دوره ساخت سدهای بزرگ رشد یافته است . ساخته شدن بعضی از این سدها فقط در اثر عملیات تزریق امکان پذیر بوده است ، ‌مخصوصاً سدهای خاکی با دهها متر ارتفاع ،‌که روی رسوبات آبرفتی ضخیم قرار گرفته بودند اجراء اینگونه سدهای خاکی یک اثر انکار ناپذیر روی تکنیک تزریق در زمینهای آبرفتی داشت ،‌زیرا تا آن زمان تکنیک تزریق در زمین‌های آبرفتی پیشرفت خیلی کمی داشت در حالیکه تزریق در سنگها کاملاً شناخته شده و پیشرفته بود . دلیل این عدم پیشرفت احتمالاً این بود که نخستین سازه‌ها بر روی سنگها و صخره‌ها ساخته می‌شد و مهمتری از همه تزریق در سنگها به نخستین سازه‌ها بر روی سنگها و صخره‌ها ساخته می‌شد و مهمتر از همه تزریق در سنگها به مسائل مشکل و پیچیده‌ای همانند داشتن اطلاعات و دانش تجربی تزریق در آبرفتها نیاز نداشت . با این وصف تزریق در آبرفتها بطور چشمگیری پیشرفت کرده و امروزه این امکان را بوجود آورده که کارهای واقعاً مشکل و مهمی در اعمال زمینهای مناطق شهری به نحو احسن انجام گیرد .
بهسازی زمین منطقه‌ای با تزریق توسط یک مهندس همانند معالجه یک بیمار توسط پزشک است . همانطوریکه یک پزشک برای معالجه ، با شناخت کامل وضع بیمار و اطلاع از داروها اقدام می‌نماید ، بنابراین یک مهندس هم با آشنائی کامل به وضعیت و مشخصات زمین منطقه و توجه به خاصیت هر دوغابی جهت بهسازی زمین اقدام به تزریق نموده و دراین کارباید برای شناخت کامل از وضعیت زمین با نمونه برداریهای مختلف و آزمایشات ضروری و همچنین شناخت خواص انواع دوغابها و موارد کاربرد آنها با شم مهندسی خود و با توجه به هدفی که از نتیجه کار دارد اقدام نماید .
همانطوریکه در معالجه یک بیمار تجربه دید بیشتری به پزشک می‌دهد ، در تکنیک تزریق هم تجربه و کسب اطلاعات از تجارب ارزشمند سایر متخصصان مخصوصاً در کاربرد انواع دوغابها در زمینهای مختلف و همچنین اطلاع از موفقیت‌ها و یا عدم موفقیت‌های تزریق در خاک در پروژه‌های مختلف و بررسی علل آن برای یک مهندس طراح حائز اهمیت است .
فصل دوم
اهداف ، مزایا و معایب تزریق سیمان

تزریق در واقع پر کردن درزها ومنفذهای زمین منطقه‌ای با مواد سیالی که دوغاب نامیده می‌شود ، می‌باشد که بااجرای این عمل ، این امکان بوجود می آید که منطقه مورد نظر ، نفوذ ناپذیر و یا مقاوم گردد ،‌حال منطقه مذکور ممکن است شامل زمینهای سنگی شکسته ،‌زمینهای سنگی با درزهای بزرگ و یا زمینهای آبرفتی باشد .
ما ضمن بیان تکنیک کلی تزریق ، مراحل و شرایط کامل یک پروژه تزریق را از ابتدا تا مرحله عمل بازگو کرده ،‌بعلاوه سعی خواهیم کرد تا امکانات و تکنیک‌های تزریق در رسوبات آبرفتی را – که در مقایسه با تزریق در سنگ که یک تکنیک بهسازی شناخته شده‌ای است – شرح دهیم که در دو دهه اخیر بطور چشمگیری توسعه یافته و به جرات می ‌توان گفت که تزریق می‌‌تواند بعنوان تنها راه حل مناسب و اصولی برای فندانسیونهای غیر معمول باشد .
با توجه به مزایائی که تکنولوژی تزریق دارد نباید از معایب آن چشم پوشی کرد . در اغلب حالات در مقایسه با سایر تکنیک‌ها ، تزریق یک راه حل کند می باشد .
همچنین ممکن است در بعضی موارد خاص مخارج هنگفتی را در بر داشته باشد ، زیرا که برای دستیابی به نتایجی با کیفیت بهتر ،‌نیاز به استفاده از دوغابهای مخصوص و اکیپ مجهز و متخصص می‌باشد .
مزایای تزریق را از نقطه نظر فنی و جنبه‌های اقتصادی آن باید مورد بررسی قرار داد . مزایای اقتصادی تزریق باعث طرفداری و توجه شایان به این تکنیک در مقایسه با سایر تکنیک‌ها شده است . بویژه وقتی که مشکلات تکنیکی خاصی نظیر موارد زیر وجود داشته باشد .
۱- چنانچه لازمست فونداسیون طرحی پائین‌تر از سطح آبهای زیرزمینی خاکبرداری شود (فونداسیون های عمیق ،‌برای اجرای عملیات ساختمانی به مدت زمان زیادی نیاز دارند .)
لذا از نظر اقتصادی مقرون به صرفه خواهد بود تا جهت مقابله با نفوذ آب در یک منطقه درمقایسه با تخلیه آب توسط پمپ ، آب بندی محل با تزریق انجام گیرد .
۲- وقتی اجرای یک پی مناسب خیلی مشکل باشد . این مورد معمولاً در کارهای داخل شهر ، در تونلهای انتقال ،‌مجاری فاضلاب ،راههای زیرزمینی مترو و … پیش می آید .
۳- وقتی ابعاد هندسی محل فندانسیون خیلی پیچیده باشد و شرایط مرزی و تشکیلات مختلفی از لحاظ جنس و از نظر زمین شناسی وجود داشته باشد .
۴- وقتی ، وجود سازه‌هائی در مجاور فنداسیون جدید ، اجازه و امکان خاکبرداری در عمق‌های خیلی پائین را ندهد ( چرا که احتمال حرکت ،‌جابجائی و شاید هم ریزش فنداسیونهای موجود را موجب شود ) باید خاطر نشان کرد که تزریق عملی است که در آن مخلوطی بصورت دوغاب با فشار پمپ به فضاهای خالی خاک وارد شده و سپس این دوغاب در منافذ و درزهای خاک سفید می‌گردد . در نتیجه این عمل مشخصات مکانیکی زمین اصلاح و بهبود یافته ( عمل تحکیم ) و یا نفوذ پذیری زمین نسبت به آب کاهش می‌یابد(آب بندی ).
از این تعریف علاوه بر موارد فوق سایر کاربردهای تزریق استنباط می‌گردد که عبارتند از :
۱- غیر قابل نفوذ و آب بندی کردن یک قسمت مشخصی از خاک زیر یا اطراف یک سازه به منظور :
الف : دستیابی به یک محیط ثابت و پایدار ، یا به یک دیواره‌ی آب بند با کیفیت بسیار بالا که بستگی به هدفی دارد که مدنظر است ( برای مثال در دیواره‌ی آب بند یک سد ، در قسمت‌های بالاتر دیواره از لحاظ عدم نفوذ پذیری کیفیت بالائی مدنظر است ، در حالیکه در قسمتهای پائین‌تر و عمیق ، کیفیت پائینی مورد نیاز بوده چرا که لایه‌های افقی طبقات زمین بعلت ایجاد افت در مسیر آب خطر نفوذ پذیری و تراوش را کاهش می‌دهد .)
ب: دستیابی به یک محیط موقت ، یا آب بند با کیفیت خوب در اثناء‌ اجرای فنداسیون یک سازه ( بعنوان مثال ساخت یک صندوقه آب بند در آبرفتهای نفوذ پذیر در اثناء عملیات یک نیروگاه آبی و یا عملیات اجرائی فنداسیون یک سد انحرافی در عرض یک رودخانه‌ی بزرگ .)
یک محیط آب بند ممکن است توام با زهکشی و تخلیه آب باشد که این روش اقتصادی‌تر از حالتی است که تزریق با کیفیتی بالاتر و بدون تخلیه آب انجام گیرد .
باتزریق ممکن است بمنظور کاهش نفوذ آب و یا جلوگیری از افت هوای فشرده و یا بخاطر جلوگیری از اختلاط آبهای آلوده یا شور با آب تمیز قابلیت نفوذ پذیری زمین کاهش یابد .
۲- تحکیم زمین فنداسیون که ممکن است بخش معلومی از آن آب بندی شده یا نشده باشد . با این عمل مقاومت خاک – به منظور امکان حفاری تونلها – افزایش می‌یابد و یا قدرت تحمل (‌ظرفیت باربری )‌خاک زیادشده و در نتیجه فنداسیون ساخت شده بر روی آن نشست بیش از اندازه نخواهد داشت .
ایجاد همگنی و یکنواختی که توسط تزریق در زمین بوجود می آید امکان خاکبرداری با ماشین آلات بزرگ را میسر می‌سازد که این روش یکی از دهها کاربرد جدید تکنیک تزریق در بین کاربردهای احتمالی در آینده است .
از کاربردهای خاص تزریق می‌توان به پر کردن فضاهای بزرگ زیرزمینی مناطق متروکه معدنی ، تزریق اتصالی ،بالا آوردن گل و لجن ،‌پر کرد ن ترک‌ها یا درزهای خیلی ریز در بتون ، ایجاد برآمدگی و گیرداری درجوانب و انتهای بست‌های مهاری اشاره نمود .
در موردتزریق در بتون که یکی از کاربردهای بسیار مهم تزریق است اشاره کوتاهی می‌نمائیم .
بلوکهای بتونی در سده‌های بتونی بعلت وجود درزهای عمودی و افقی (‌درزهای ساختمانی ) نسبت به هم دارای فواصلی می‌باشند . این درزها بعد از اتمام زمان گیرش بتون ، حداقل یک میلی‌متر زیاد می‌شود . برای اینکه سد بتواند تشکیل مجموعه واحدی را داده مخصوصاً در سدهای قوسی بتواند به حالت قوسی کار کند ، این درزها باید بوسیله‌ی تزریق پر گردد . بدین منظور این درزها به سطح‌های متعددی تقسیم بندی شده و توسط شبکه لوله‌هائی مجهز به کلاپر پر می‌گردند . درزبندی بین دو سطح متوالی و آب بندی سطوح تزریق در امتداد دیواره‌ی سد بوسیله‌ی نوارهای آب بند از جنس P.V.C انجام می ‌گیرد .
هر کلاپر با توجه به مشخصات سازنده آن دارای یک سطح تزریق است که بعنوان مثال به کلاپر مصرفی در سد قوسی کارده در مشهد می‌توان اشاره کرد که ۱۲ متر مربع سطح تزریق را شامل می‌شود . بطور کلی این عمل در اصطلاح مهندسین به درزگیری نیز مشهور است .
در هر شرایطی ،‌لازمست تکنیک تزریق مورد توجه خاص قرار گیرد و انتخاب آن به جای سایر راه‌حل‌ها باید با در نظر گرفتن ملاحظاتی نظیر هزینه طرح ، برنامه کار ، آسانی عملیات و بالاتر از همه ایمنی و پایداری طرح همراه باشد .

(( برای دانلود کلیک کنید ))