7- 2- 1-3- تزریق تحکیمی

چون هدف اصلی از تزریق تحکیمی کاهش تغییر شکل پذیری سنگ است، باید کلیه درزهها، شکاف‌ها و حفرههای موجود با ماده تزریق دارای مقاومت و فشار بالا پر شود. در اکثر موارد ضروری است که مواد داخل درزهها تخلیه و تمیز گردد.

هنگام تزریق مقاطع عمیق تر با اعمال فشار بیش‌تر، بهتر است که گمانهها از بالا به پایین تزریق شوند تا لایههای بالایی را آب بند نموده و مانع نشت ماده تزریق به سطح زمین گردد.

فشار تزریق به سامانه درزه و شکاف سنگ بستگی دارد. فشار تزریق باید حتیالامکان زیاد باشد تا دوغاب تزریق شده به‌خوبی تحکیم یابد. برای تزریق منطقه بالاتر سنگ‌ها که در اثر انفجار سست شده‌اند، باید از دوغاب تزریق غلیظ و فشار تزریق نسبتاً کم استفاده نمود. برای تحکیم در لایههای سنگی عمیق تر و دست نخورده، استفاده از دوغاب‌های با نفوذپذیری زیاد و همچنین فشار تزریق بالا ضروری می‌باشد.

الف- عملیات اجرایی تزریق تحکیمی

قبل از انجام عملیات تزریق تحکیمی، پیمانکار باید درزه‌ها و شکاف‌های پرشده با مواد سست را شستشو نموده و تمیز نماید. زیرا دوغاب سیمان نمی‌تواند در پرشدگی سست درزهها نفوذ نماید و تأثیر آن روی تغییرشکل پذیری به‌صورت موضعی است. قبل از عملیات، پیمانکار باید مواد سست پرکننده را شستشو داده و تمیز نماید. درصورتی‌که ناظر مقیم اعلام نماید که درزه‌ها و شکاف‌ها به‌خوبی از مواد سست ریزدانه تمیز نشده‌اند، پیمانکار باید شستشو را تا تأمین نظر مهندس ناظر ادامه دهد.

حفاری و تزریق گمانه‌ها باید در مراحل متوالی انجام شود. در ابتدا تمام گمانه‌های مرحله اول و سپس گمانه‌های مرحله دوم به نحوی که در مقابل گمانه‌های اول نبوده و شبکه مثلثی شکلی ایجاد شود، بهطور متوالی اجرا می‌شوند. تزریق تحکیمی، پس از حداقل مدت بعد از بتن‌ریزی و یا حداقل مدت بعد از تزریق تماسی که توسط مهندس ناظر تعیین‌شده است، انجام می‌شود.

تزریق تحکیمی علاوه بر تحکیم سنگ پی در اطراف پوشش تونل و سینه کار تونل نیز اجرا می‌گردد.

‌ب- تجهیزات و ساماندهی کار تزریق تحکیمی

مقادیر سیمان مصرفی هنگام تزریق باید در هر مقطع ثبت شود. پیش از شروع عملیات تزریق، پیمانکار موظف به تهیه کلیه تجهیزات و مصالح موردنیاز (شامل مقدار سیمان مصرفی که با انجام آزمایش در یک یا چند مقطع تعیین می‌گردد) می‌باشد. اگر در داخل تونل عملیات تزریق تحکیمی انجام می‌شود، باید خطوط انتقال آب ، هوای فشرده و برق در داخل تونل آماده گردد.

‌ج- دوغاب تزریق تحکیمی

درصورتی که در مشخصات فنی خصوصی نسبت‌های دوغاب تزریق و تغییرات آن مسکوت مانده باشد، برای شروع عملیات تزریق تحکیمی موارد به شرح جداول شماره 7-3 و 7-4 پیشنهاد می‌گردد و درروند اجرای کار توسط مهندس ناظر تغییر مییابد و یا تدقیق می‌شود:

جدول 7- 3- غلظت ماده تزریق در ابتدای شروع تزریق تحکیمی

نسبت مخلوط نفوذپذیری (لیتر در دقیقه در متر طول چال)

 1:3 0/5 - 0/1

 1:2 1 – 0/5

 1:1 2-1

دوغاب سیمان / ماسه / آب به نسبت 1:1:1 بیش‌تر از 2

جدول 7- 4- تغییر غلظت در حین انجام تزریق تحکیمی

تغییر غلظت مقدار سیمان تزریق شده در هر گمانه

(لیتر در دقیقه) نسبت آب به سیمان

1:2 (آب: سیمان) 60 3

1:1 (آب: سیمان) 80 3

8/0: 1 (آب: سیمان) 100 1

1:1:1 (ماسه: آب: سیمان) 125 8

بهتر است برای تزریق گمانه تزریق تحکیمی تونل‌ها، از مسدود کنندههای یک‌بارمصرف1 استفاده کرد.

‌د- فشار تزریق

در خصوص فشار تزریق، لازم به یادآوری است که تعیین فشار تزریق وابسته به وضعیت چال در ارتباط با سنگ در برگیرنده یا نوع سازه مربوط و برنامه تعیین‌شده از سوی مشاور است. مهندس ناظر مورد به مورد، فشار تزریق را توصیه خواهد نمود.

فشار تزریق عملا از مقدار تعیین‌شده بیش‌تر خواهد بود و باید توجه داشت که فشار به‌گونه‌ای باشد که موجب ایجاد درزه و شکاف جدید در پی سنگ یا سازه نگردد. قابل پیش‌بینی است که فشار تزریق بین 1 تا 20 اتمسفر تغییر یابد. جدول (7-5) به‌عنوان

1- Tope Hole Packer

راهنمایی برای فشار تزریق (اگر در مشخصات فنی خصوصی تعیین نشده باشد) در شروع عملیات پیشنهاد می‌گردد و درروند اجرای کار توسط مهندس ناظر تغییر مییابد یا تدقیق می‌شود:

جدول 7- 5- راهنمای تعیین فشار تزریق

فشار تزریق (کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع) محل تزریق تحکیمی

حداکثر متوسط

 10 P = 2 + 0.3D حفاری گمانه بر روی سطح سنگ بدون پوشش بتنی

 20-15 P = 6+ 0.3D حفاری گمانه در سطح از روی پوشش بتنی و یا شاتکریت قبل از پوشش بتنی

 D= فاصله قطعه مورد تزریق ازدهانه گمانه است.

فشار تزریق باید تا زمانی که دوغاب سخت گردد، ثابت باشد. زمان برداشتن و کاهش فشار باید مورد تائید مهندس ناظر باشد.

ه - کنترل عملیات

کارایی تزریق تحکیمی باید به‌وسیله انجام آزمایش فشارآب، با گذشت مدت تعیین‌شده توسط مهندس ناظر یا تعیین‌شده در مشخصات فنی خصوصی از انجام عملیات تزریق، کنترل شود. برای کنترل تزریق تحکیمی و تماسی تعدادی گمانه حفر می‌شود.

تعداد، عمق و موقعیت این گمانهها به‌وسیله مهندس ناظر و برحسب شرایط تزریق ارائه خواهد شد.

‌و- تمیز کردن

پیمانکار موظف است اقدام مقتضی را در ضمن عملیات تزریق جهت جمع‌آوری و دورریختن مواد شسته شده و زائد و مازاد دوغاب بعمل آورد و از جمع شدن این مواد در محل عملیات تزریق جلوگیری نماید.

پیمانکار موظف است پس از اتمام عملیات تزریق نسبت به جمع‌آوری وسایل دوغاب رسانی، لولهها، اتصالات و... اقدام نماید.

‌ز- گزارش‌ها

پیمانکار موظف به همکاری با مهندس ناظر در مورد جمع‌آوری اطلاعات مربوط به گمانههای تزریق، عملیات تزریق، میزان پمپاژ، فشار تزریق، تغییر در اختلاط دوغاب ، مقدار مصالح و دیگر اطلاعات موردنیاز است.

7- 2-2- زهکش ها1

7- 2- 2-1- کلیات

ایجاد پرده زهکش در زیر پنجه پایین دست سدها بسیار رایج است. پرده تزریق اغلب نامطمئن است؛ زیرا دوغاب سیمان نمی‌تواند در درزهها و شکافهای پرشده یا ریز نفوذ کند. استفاده از روش‌های تزریق دوباره یا تزریق مواد شیمیایی نیز بسیار گران و پرهزینه است. در چنین مواردی می‌توان از سامانه زهکش به‌عنوان روش مکمل یا جایگزین برای کنترل زیر فشار استفاده کرد، که به‌ویژه در سنگ‌های با ترکهای ریز که تزریق آن‌ها مشکل است کارایی خوبی دارد. زهکشها در واقع مسیرهای کنترل شدهای برای جریان

1- Drains

آب هستند که باعث کاهش فشار نشت آب در سدهای خاکی، تونل‌ها و سرریزها و... می‌شوند. برخی از زهکش‌ها در زمان طراحی سازه منظور می‌شوند، درصورتی‌که برخی دیگر پس از پایان احداث سازه و به‌صورت روش ترمیمی به کار میروند.

ضخامت لایههای زهکش وابسته به نفوذپذیری مواد در دسترس و مقدار آبی است که باید کنترل شود. اغلب زهکشها به همراه فیلتر، از بسته شدن سوراخ‌های زهکش و مهاجرت ذرات ریز به داخل زهکش جلوگیری می کنند.

زهکش‌ها را می‌توان برمبنای شکل و سطح مقطعشان به انواع ورقه ای، ترانشهای و مثلثی یا چند وجهی تقسیم کرد.

7- 2- 2-2- گمانههای زهکش و رهایی فشار

پیمانکار موظف است نسبت به حفر گمانههای زهکش و رهایی فشار موردنیاز، مطابق نقشه اقدام نماید. این گمانهها باید پس از گذشت مدت تعیین‌شده توسط مهندس ناظر یا مشخصات فنی از عملیات تزریق (تماسی، تحکیمی و/یا پرده آب بند، بسته به شرایط طرح) اجرا گردد.

این گمانهها در فواصل موردنظر مهندس ناظر اجرا میگردند و در آن‌ها لوله‌های P.V.C. سوراخدار برای جلوگیری از پرشدن زهکش‌ها قرار داده می‌شود. قطر این گمانه‌ها و آرای ش آن‌ها برحسب مورد و به‌وسیله مهندس ناظر تدقیق می‌شود.

7- 2- 2-3- حفاری گمانههای زهکش

برحسب شرایط، پیمانکار می‌تواند گمانههای زهکش را با دستگاه ضربهای یا دورانی حفاری نماید. مغزهگیری از این گمانهها موردنیاز نیست. شیب و امتداد این گمانهها متغیر است و عمق و قطر گمانهها مطابق آنچه در نقشه‌ها نمایش داده‌شده است، اجرا خواهد شد. حفاری زهکشهای منطقه پاییندست پرده تزریق پس از اتمام حفاری و تزریق تمامی طول گمانه و با اجازه مهندس ناظر شروع خواهد گردید.

در طول حفاری کاربرد گل حفاری و یا بنتونیت و یا هر ماده کلوییدی دیگری که دیواره گمانه زهکش را بپوشاند و نفوذپذیری آن را کاهش دهد، مجاز نمی‌باشد.

7- 2- 2-4- لوله‌های گمانههای زهکش

لوله‌های فولادی ضدزنگ منطبق بر مشخصات ASTM-A120 باید برای گمانههای زهکش مطابق نقشه‌ها و یا بر اساس نظر مهندس ناظر کار گذاشته شوند.

لوله فولادی دهانه چاه در حدود حداقل 10 سانتی‌متر بالاتر از سنگ یا بتن نصب می‌شود و حداقل 50 سانتی‌متر آن در داخل سنگ و یا بتن قرار می‌گیرد. اندازههای مذکور توسط مهندس ناظر قابل تغییر است.

لوله‌های P.V.C. برای زهکش بر اساس مشخصات مندرج در جدول (7-6) پیشنهاد می‌شود:

جدول 7- 6- مشخصات پیشنهادی لوله‌های P.V.C. برای زهکش ها

ابعاد مشخصات

90 میلیمتر قطر

4 میلیمتر حداقل ضخامت

3/0 میلیمتر بازشدگی شیارهای لوله

حدودا 5 درصد سطح پوشش شیارها نسبت به سطح کل لوله

با پیچ به طول حداقل 50 میلی متر روش اتصال لولهها

2 تا 5/2 متر طول لولهها

مشخصات لوله‌های مشبک و متعلقات مربوط باید با مشخصات ASTM D-2729 قابل تطبیق باشد. به‌منظور تثبیت لوله از سیمانی برای تزریق استفاده می‌شود که زمان گیرش اولیه آن کم است، تا پر شدن قطعه موردنظر امکانپذیر باشد.