الحقن التدفقي للتربة أسفل الأساسات الخرسانية

ما هو الحقن التدفقي للتربة أسفل الأساسات الخرسانية؟

الحقن التدفقي: هو طريقة لتحسين التربة أو تثبيت التربة أسفل الأساسات الخرسانية. كما توضح لنا دراسة تاريخ الحقن الدفقي والطلب الحالي لطريقة الحقن الدفقي كأسلوب لتحسين الأرض التطور الهائل الذي شهده خلال هذه الفترة. حيث أنه سيتم مناقشة طرق وإجراءات وتطبيقات ومزايا الحقن التدفقي في هذه المقالة.

الوضع الحالي لهذه الطريقة هو أنها يمكن أن توفر حلولاً مناسبة لمعظم المشاكل الجيوتقنية. وترجع هذه الشعبية والطلب المرتفع إلى التحسين المستمر تقنيًا والمستمر. كما يعتبر الحقن التدفقي الأكثر تعقيدًا، حيث يتطلب خبرة من أجل التنبؤ بجودة المنتج، وكذلك لتحديد طريقة تحقيقها. كما يُعد تقييم نوع التربة وطبقة التربة أمرًا بالغ الأهمية في هذا التحديد.

الحقن التدفقي هو طريقة لتثبيت التربة تتضمن حقن سائل استقرار في باطن الأرض (أو التربة قيد المعالجة) تحت ضغط عالٍ وبسرعة عالية. بحيث تتضمن عملية الحقن قدرًا معينًا من تحضير الموقع بالإضافة إلى معدات الحقن.

يحدث استقرار التربة عن طريق الحقن التدفقي نتيجة لتصلب السائل المحشو داخل التربة. حيث تتشكل هذه الأجسام الصلبة مثل الأعمدة الإسمنتية التي يتم حشوها بأعداد عديدة حسب المتطلبات، وبالتالي استقرار التربة. وتسمى هذه الأعمدة بالأعمدة النفاثة أو الأعمدة الجصية.

إجراء الحقن التدفقي للتربة أسفل الأساسات الخرسانية:

في البداية، يتم اختيار المنطقة التي يجب معالجة التربة فيها وحفر حفرة بالعُمق المطلوب. بحيث يعتمد العُمق على مدى عمق التربة التحتية الضعيفة. وقد يكون الثقب المحفور صغيرًا بحوالي 10 إلى 20 سم. كما يمكن إجراء الحفر عن طريق تدوير نظام الحفر تحت ضغط عالٍ إلى العمق المطلوب.

تتمثل الخطوة التالية في وضع الجهاز فوق فتحة الحفر لإجراء عملية الحقن. بحيث تتكون المعدات من سلسلة حقن نفاث يبلغ قطرها من 7 إلى 10 سم تقريبًا. وفي نهاية هذا الخيط، يمتلك فوهة من أجل الحصول على حقنة بسرعة أعلى. حيث أن الفوهة صغيرة بقطر يتراوح من 1 مم إلى 10 مم.

ومن ثم، يتم رفع الخيط وتدويره ببطء لإغلاق سطح العمود بالكامل بالتربة ونظام السوائل الذي يجب حقنه. حتى يبدأ النفث الرئيسي. ومع تقدمه، يتم حقن السائل (من خلال حركة دورانية) ويرفع الخيط. بين العملية، يتم تكوين جزء من الطين داخل الحفرة ويرتفع مزيج السوائل إلى الأعلى، وهو ما يسمى بالفساد. ويشير هذا إلى أن الجزء السفلي مغلق تمامًا بمزيج الجص والتربة.

يتم رفع الخيط بين العملية على مسافة 40 إلى 100 مم حسب عمق المعالجة. ولكل رفع يتم إجراء دوران. حيث أنه هناك أنظمة معينة يكون فيها الرفع عملية مستمرة جنبًا إلى جنب مع دوران الخيط. يتم الحفاظ على سرعة دوران المعدات ثابتة بغض النظر عن الطريقة المختارة، ممّا سيساعد في التزويد بعمود حشو مصقول بشكل صحيح.

طرق الحقن التدفقي للتربة أسفل الأساسات الخرسانية:

أصبحت عملية الحقن التدفقي نظامًا عالميًا لمعالجة الأرض أسفل الأساس الخرساني. وهناك الكثير من بائعي المعدات المتخصصين، كل منهم يركز على مكانة معينة من سوق الحقن بالحقن. بحيث يبني المقاولون المتخصصون خبرتهم باستخدام معدات وإجراءات معينة حتى يكونوا أكثر استعدادًا لفهم المخاطر التي يتحملونها.

بناءً على نظام السوائل المستخدم في عملية الحقن، تختلف طريقة الحقن التدفقي. ويتم تجميع التقنيات المتاحة بشكل أساسي في ثلاثة أنظمة رئيسية للحقن المدفقي وهي:

• الحقن الأحادي.

• الحقن المزدوج.

• أنظمة السوائل الثلاثية.

يتم التصنيف بناءً على عدد السوائل المحقونة في باطن الأرض. حيث أن السوائل هي:

• الجص، أيّ الماء + الإسمنت لسائل واحد.

• الهواء + الجص لسائل مزدوج.

• الماء والهواء والجص للسوائل الثلاثية.

بناءً على عدد السوائل المستخدمة، تتكون سلاسل الحقن التدفقي من أنواع مختلفة من الأنابيب.

1. نظام الحقن التدفقي للسائل الأحادي:

في حالة نظام سائل أحادي، يتم حقن الجص في الأرض من خلال فوهة واحدة أو أكثر. وهنا تتم إعادة تشكيل التربة والتدعيم اللاحق بواسطة نفس السائل. كما يتم تنفيذ وظائف إزالة الفاسد الزائد وإجراء الربط بواسطة سائل واحد.

هذا النظام لديه قيود على فقدان كمية كبيرة من الطاقة الحركية. وهذا بسبب الاحتكاك العالي الموجود والذي يجد سائل واحد صعوبة في إدارته بمفرده.

2. نظام الحقن المزدوج السائل:

في نظام السائل المزدوج للحقن النفاث، يتم تفكيك التربة والتدعيم بواسطة سائل واحد، أيّ الجص الإسمنتي المائي، لكن الاختلاف هو أن تدفق الجص يتم إرساله إلى منطقة من الهواء تعزز فعالية تقليل فقدان الطاقة.

لهذا الغرض، يتم توفير نفاثة هواء أكثر ملاءمة من خلال مكان فوهة سنوية متحدة المحور حول فوهة الحشو. وهنا تتم إزالة التربة الزائدة عن طريق عمل الجسر الجوي.

3. نظام الحقن الثلاثي السوائل:

هنا يتم فصل إعادة تشكيل التربة والتدعيم بشكل واضح. ويتم تخفيف التربة بواسطة نفاثة مائية عالية السرعة وهواء. كما يتم توفير نفاث الماء بمساعدة نفاث هواء متحد المحور، يتم توفيره بواسطة فوهة حلقيّة مماثلة لتلك المستخدمة في النظام المزدوج.

ثم يتم أخذ ملاط ​​الإسمنت المائي من فوهة منفصلة موضوعة على الجزء السفلي من الشاشة أو الفوهة. حيث أن الغرض من الجص هو تدعيم التربة التي أعيد تشكيلها مسبقًا بواسطة طائرة مائية. ولهذا السبب يتم تسليم الجص بسرعة أقل.

تطبيقات الحقن التدفقي للتربة أسفل الأساسات الخرسانية:

اكتشافات الحقن التدفقي هي طريقة لتحسين الأرض وتجد تطبيقات في ما يلي:

1. لِبناء الحواجز الأفقية.

2. التحكم في المياه الجوفية: يمكن أن تعمل الأعمدة النفاثة كحواجز أفقية للتحكم في المياه الجوفية حول السدود أو مناطق الأرض الملوثة. وهذا يقلل أيضًا من نفاذية التربة.

3. الدعامة: يمكن استخدام الحقن الدفقي كطريقة لتثبيت أنظمة الأساسات الضحلة بشكل أساسي. بحيث يتضمن الإجراء الحفر من خلال الأساس القريب وإنشاء سرير ثابت أسفل القاعدة من أجل توزيع أفضل للحمل.

4. حفر الأنفاق: يعمل الحقن الدفقي على استقرار المنطقة المحلية تحت إنشاء الأنفاق بحيث يمكن استخدام المعدات الثقيلة اللازمة لحفر الأنفاق دون زعزعة استقرار المناطق المجاورة.

5. دعم الحفريات.

مزايا الحقن التدفقي للتربة أسفل الأساسات الخرسانية:

يوفر الحقن التدفقي المزايا التالية عند تنفيذه وهي الأسباب الجذرية وراء نجاحه:

• إنشاء عمود كبير من المواد الإسمنتية دون التسبب في اضطرابات أرضية ضخمة (التربة التحتية).

• تشكل الأعمدة عناصر مستمرة تتشكل بأشكال مختلفة وبالتالي تحسين الخواص الميكانيكية وتقليل المسامية.

• وبالتالي، فإنّ التحسن في عملية البناء يظهر بفلسفة تصميم أفضل.

• إنّها طبيعة جذابة من حيث العمل في الأماكن الضيقة وفي ظل ظروف الموقع الصعبة.