مقاله تحلیلی: بهسازی خاک به روش ستون شنی ارتعاشی

برای بهبود ظرفیت باربری و اصطلاحاً بهسازی خاک و مواد پرکننده، از ستون‌های شنی ارتعاشی استفاده قرار می‌گیرند. این ستون‌ها، نشست‌های تفاضلی خاک‌های غیر همگن و تراکم پذیر را کاهش می‌دهند که در نتیجه آن استفاده از پی کم‌عمق و دال‌های پایه‌ای نازک‌تر را ممکن می‌سازد. برای ساخت ستون‌های شنی ارتعاشی، ویبراتوری برای رسیدن به عمق موردنظر طراحی و به کار گرفته می‌شود. حفره‌های حاصل با سنگ‌های سخت، عاری از خاک رس و ذرات سیلت پر می‌شوند. این مواد پرکننده در چند مرحله متراکم می‌شوند. پر کردن خاک با مواد پرکننده سنگی موجب تعامل بین ستون‌های شنی و خاک اطراف می‌شود.

 ستون‌های شنی ارتعاشی و خاک اطراف آن، یک سیستم پشتیبان برای فونداسیون ایجاد می‌کند که دارای تراکم‌پذیری کم و ظرفیت باربری زیاد است. در مورد خاک‌های چسبنده، به دلیل اینکه فشار آب منفذی توسط ستون شنی پراکنده می‌شود، تحکیم نسبتاً سریع به دست می‌آید. ستون شنی را می‌توان به نحوی طراحی کرد که با ترکیبات مختلف بار، نوع خاک و عملکرد موردنیاز نشست مطابقت داشته باشد. به‌طورکلی، ستون‌ها در محدوده، 1.2 تا 2 متر زیر پی‌های اصلی باربر و تا 3 متر زیر دال کف قرار دارد.

 این روش برای اصلاح خاک‌های نرمی مانند ماسه سیلتی، سیلت، رس و مواد پرکننده غیر همگن مناسب است؛ اما این روش برای خاک‌های آلی، گیاهی و رس نرم مناسب نیست. ازاین‌رو برای این نوع خاک‌ها، دیگر روش‌های بهبود زمین باید مورد توجه قرار گیرند.

روش‌های اصلی بهسازی خاک با ساخت ستون‌های شنی ارتعاشی 

فرایند متعارف تغذیه از بالا:

در این فرایند به منظور بهسازی خاک یک حفره توسط یک ماشین ثابت با ویبراتوری که بر روی دکل یک بیل مکانیکی نصب‌شده است، ایجاد می‌شود. پس از برداشتن ویبراتور، حفره باز می‌ماند و پرکننده شن اضافه شده و سپس توسط ویبراتور در چند مرحله، متراکم می‌شود.

فرایند تغذیه از پایین:

این یک فرایند خشک است که برایر بهسازی خاک‌های ناپایدار و لرزان و یا خاک‌هایی که در آن‌ها سطح آب‌های زیرزمینی بالا است، مورداستفاده قرار می‌گیرد. ویبراتور، خاک‌های ضعیف را به‌وسیله ارتعاشات، سوراخ کرده و هوای فشرده خارج می‌شود. بعد از آن یک لایه باربر یعنی همان چیزی که طرحی شده حاصل می‌شود. پس از مدت کوتاهی که ویبراتور در عمق نگه‌داشته شد، برداشته می‌شود و مواد پرکننده سنگی در حفره قرار می‌گیرد.

مواد سنگی با ضربات مکرر ویبراتور تا زمان رسیدن به سطح موردنظر متراکم می‌شوند. عمل تقویت و متراکم سازی ستون‌های شنی، موجب بهبود قابل‌توجهی در میزان باربری و ویژگی‌های نشست می‌شود.

مزایای ستون شنی ارتعاشی

• افزایش ظرفیت باربری خاک
• کاهش نشست تفاضلی و کلی
• تسریع نشست تحکیمی
• کاهش ریسک روانگرایی خاک

کاربردهای ستون شنی ارتعاشی

• برای ساختمان‌های مسکونی تا 4 طبقه
• ساختمان‌های صنعتی و تجاری
• دیوارهای حائل خاک مسلح
• خاک‌ریز جاده و خطوط راه‌آهن

منبع

نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت 500 تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.