مقاله تحلیلی: تکنیک ها و استراتژی های متداول حفاری

در ساخت‌وساز یک پل یا بزرگراه گاهی باید قبل از ریختن بتن مصالح موجود حذف شود. اگر این مصالح در محل پل یا بزرگراه قرار داشته باشند، برای پاک‌سازی منطقه لازم است حفاری انجام شود.

هر سایت بر اساس انواع مصالحی که باید حذف شوند و همچنین تکنیک هایی که باید برای حفاری استفاده کرد، ارزیابی می-شود. سه نوع حفاری وجود دارد که ممکن است بر اساس شرایط محل کار مورد استفاده قرار گیرد:

 نوع شماره ۱: حفاری متداول

در بیشتر مواقع می توان از حفاری های متداول استفاده کرد که شامل انواع حفاری ها به‌استثنای سنگ یا دیگر طبقه بندی ها مانند مصالح قابل جابجایی یا روسازی آسفالتی است. به‌طورمعمول، این کار شامل حذف مصالح خاکی است که در محدوده قرارداد است؛ اما ممکن است در صورت لزوم، روسازی موجود را نیز شامل شود.

بعضی مصالح ازجمله روسازی بتنی که در حفاری های تعریف‌شده قرار نمی گیرند را هنوز هم می توان حفاری متداول نامید. این مرحله از خاک‌ریزی، معمولاً شامل حفاری، حمل‌ونقل، دفع و تراکم مصالح است؛ بنابراین معمولاً لازم است برای تشخیص رطوبت مناسب و نیاز به تراکم قبل از بتن‌ریزی، روی یک نمونه خاک آزمایش انجام شود.

دو شرط بر اندازه و تعداد نمونه های مورد نیاز تأثیر می گذارد:

1. چند نوع خاک در قرارداد کار گنجانده شده است؟ لازم است هر گود و ترانشه مورد ارزیابی قرار گیرد و سپس نمونه هایی از هر نوع خاک که با آن روبرو می‌شوید، ارسال شود.
2. برای حذف و خاک‌ریزی از چه روشی استفاده خواهد شد؟ اگر پیمانکار روی هر نوع خاک به‌طور جداگانه کار می-کند، باید روی نمونهها نیز جداگانه کار انجام شود. از طرف دیگر، خاکهای مخلوط را میتوان باهم نمونهبرداری کرد تا با سایت مطابقت داشته باشند. این ترکیب میتواند در هنگام خاک‌ریزی یا حفاری اتفاق بیفتد.

زمانی که قرار است از نمونه های کمی استفاده شود، یک مته 5 اینچی برای نمونه گیری کافی است. ممکن است برای رسیدن به عمق مطلوب، لازم باشد از یک لوله با مقطع سه فوتی استفاده شود. اگر نیاز به نمونه گیری از عمق بیش از 5 فوت باشد، در این صورت پیمانکار برای نمونه‌گیری به اپراتور و بیل مکانیکی نیاز دارد.

لازم است که اطلاعات لازم در مورد محل تهیه نمونه ها ثبت شود. در بیشتر مواقع، نمونه ها باید حداقل 25 و حداکثر 65 پوند یا از مصالح دانه ای باشند.

اطلاعات خاص باید مطابق درخواست، به آزمایشگاه منطقه ارسال شود، مانند ارتفاع، شماره دفتر محل، کاربرد موردنظر، کپی برگه های شرایط ویژه و توصیف خاک (رنگ، بافت، درصد رطوبت و طبقه‌بندی بصری). سپس، آزمایشگاه از نمونه ها برای تعیین میزان رطوبت بهینه و حداکثر تراکم استفاده می کند.

نوع شماره۲: حفاری سنگ

 هنگامی‌که یک سایت در دسته حفاری های سنگی قرار می گیرد، بدین معنی است که این منطقه از سنگ های رسوبی، دگرگونی و آذرین تشکیل‌شده است که باید حذف شوند. این مصالح می توانند به‌صورت سنگ یکپارچه، تخته‌سنگ‌ها یا سنگ های جدا شده با حجم حداقل yd3 2/1 یا بیشتر باشند.

این مصالح توسط بیل مکانیکی، انفجار، یا با استفاده از سایر تجهیزات مکانیکی که نتایج یکسانی دارند، حذف می شوند. هنگام حفاری این مصالح، باید این معیارهای خاص در نظر گرفته شوند:

• حفاری اکتشافی: این مرحله برای بررسی وجود سوراخ یا حفره های احتمالی در مقاطع برش خورده، انجام می شود. بهترین کار، سوراخ زدن در مرکز با فواصل 100 فوتی است. سوراخ ها معمولاً 7 فوت پایین تر از سطح پیشنهادی و به قطر 1.۵ اینچ هستند. اگر یک سوراخ یا حفره پیدا شود، باید سوراخ های بیشتری با افزایش عمق تا 25 فوت حفر شوند.
• پیش شکافت: می توان از تکنیک های پیش شکافت سنگ با مواد منفجره یا حفاری استفاده کرد. هدف، مدیریت شکستگی در طول خطوط منظم سطح مقطع انتخاب‌شده، است. معمولاً قطر سوراخ ها بین 2 تا 4 اینچ و 2 فوت زیر سطح حفرشده، به فواصل 3 فوتی از هم هستند. سطح مجاور پیش شکافته شده نباید بیش از 1 فوت از خط پشت سوراخ ها و 6 اینچ از خط مقابل فاصله داشته باشد. خط سوراخ ها باید قبل از حفاری اصلی ایجاد شوند. این مرحله به‌طورمعمول در هزینه های حفاری گنجانده شده است، بدین معنی که پرداخت مستقیم برای کار وجود ندارد.
• مواد منفجره: نوع مصالح موجود در سایت، روش و نوع مواد منفجره را تعیین می کند. می توان از دینامیت یا یک رشته سیم انفجاری استفاده کرد. نوع مواد منفجره باید در ضمن حفظ الزامات برای ایجاد حداقل مشکل در خارج از منطقه حفاری، قادر به پیش شکافت مصالح باشد.
• انفجار اولیه: برای انفجار اولیه سوراخ ها، حداقل به فاصله 6 فوت از سطح پیش شکافته شده حفر می شوند. در صورت نیاز به سوراخ های اضافی، آن ها در نصف فاصله عمق کامل سوراخ ها قرار می گیرند که 2 فوت بالاتر از سطح پیش شکافته شده قرار دارد.
• محدودیت ها: زمانی که سایت در نزدیکی مناطق صخره ای، سازه ها یا مناطق دیگری که ممکن است آسیب ببینند، قرار دارد، میزان مواد منفجره را باید محدود کرد. در حین عملیات انفجار، لازم است که برای بررسی نحوه تأثیر انفجار بر ساختمان های اطراف، لرزه نگاری دقیق انجام شود. این ساختمان ها همیشه باید قبل از شروع کار در سایت، از نظر شرایط موجود تحت بازرسی قرار گیرند.
• سطح نهایی: مرحله آخر شکستن سنگ ها به شکلی است که نزدیک به خطوط شیب روی نقشه ها باشد. هدف این است که شیب ها به‌طور منطقی یکنواخت باقی بمانند و همه سنگ های بزرگ و شل شده باید برداشته شوند. در بیشتر مواقع، شیب سنگ نباید بیش از 1 فوت فراتر از شیب هایی که ایجاد شده باشد. در شرایطی که سنگ بیشتر از ارتفاع مورد نیاز حفاری شده، برای رسیدن به مشخصات ارتفاع موردنظر، نیاز به عملیات خاک‌ریزی مجدد است. این کار به‌طورمعمول شامل سنگ-ریزه ها، سنگ های خرد شده، مصالح زیراساس یا دیگر مصالح است.

نوع شماره ۳: حفاری طبقه‌بندی نشده

مواقعی وجود دارد که حفاری ها در زیر دسته حفاری های متداول یا حفاری سنگ قرار نمی گیرند. هر نوع مصالحی که در حین کار با آن روبرو می شوید باید به دقت حفاری و حذف شوند.

در اینجا به چند نمونه از حفاری های طبقه‌بندی نشده اشاره می‌کنیم:

• حفاری آبراه
• حفاری کلاس Y
• حفاری کلاس X
• حفاری تر
• حفاری خشک
• حفاری فونداسیونِ طبقه‌بندی نشده

تکنیک ها و بهترین روش ها برای این حفاری ها بسته به نوع مصالح، شرایط سایت و سایر متغیرها، متفاوت است.

دفع مصالح حفاری

در حین حفاری، مصالح حفرشده باید دفع شوند. در مرحله اول، طبقه‌بندی انواع مصالح لازم است:

• مصالح مناسب: می توان برای پر کردن مکان های دیگر مانند شانه ها و خاک‌ریزها استفاده کرد.
• مصالح نامناسب: برای خاک‌ریزی قابل استفاده نیستند و بنابراین باید از سایت خارج شوند.
• مصالح اضافی: هنگامی‌که نمی توان از مصالح استفاده کرد، می توان مصالح را دفع کرد یا از آن ها برای تراز کردن شیروانی ها یا عریض کردن خاک‌ریزها استفاده کرد.

 قرضه برای تکمیل شیب بندی

پیمانکار می تواند از مکان هایی خارج از مسیر اصلی، معروف به قرضه، مصالح را به دست آورد. این مصالح برای شیب بندی استفاده می شوند. متداول ترین روش برای به دست آوردن مصالح، مکانی در نزدیکی محل کار است. در اغلب موارد که مصالح از یک مکان خاص قرض گرفته می‌شوند، دریاچه ها یا حوضچه های کوچکی ایجاد می شود. به همین دلیل به این تکنیک «گودال قرضه» گفته می شود.

مصالح قرضه نمی توانند از مناطقی که مواد آلی زیادی دارند تهیه شوند و باید عاری از این مواد باشند:

• رسوبات فاسد
• رسوبات مضر
• مواد سمی، یا ترکیباتی که ممکن است برای انسان، گیاهان، حیوانات یا آبزیان مضر باشند.

در صورت نیاز به پوشش گیاهی، مصالح قرضه نباید شامل موارد زیر باشند:

1. مصالح بازیافتی شامل سرباره دانه ای، سرباره ریخته گری بازیافت شده یا محصولات احتراق زغال‌سنگ
2. ماسه روان
3. قرضه B
4. سایر مصالح دانه ای

این مصالح را نمی توان در پای شیب تمام‌شده شیروانی ها یا شانه ها استفاده کرد. این شیب تمام‌شده نیاز به مصالح مناسب برای رشد پوشش گیاهی دارد و باید عاری از سنگ، آوار و کلوخ باشد.

 گودال قرضه باید بر اساس محدوده های حفاری، محل استقرار و کنترل زهکشی در منطقه آماده شود. قبل از اینکه پیمانکار بتواند پاک‌سازی را ادامه دهد، این طرح ها باید توسط همه طرف های درگیر، تائید شده باشد.

حفاری رسوبات گیاهی (پوده، تورب)

به مواد گیاهی پوسیده شده موجود در باتلاق ها و مرداب ها، رسوبات گیاهی گفته می شود. رنگ رسوبات گیاهی بسته به میزان رطوبت و تراکم متفاوت است و ممکن است از رنگ قهوه ای متمایل به زرد روشن تا قهوه ای تیره تر باشد. بحث در مورد رسوبات گیاهی مهم است زیرا این مصالح ناپایدار هستند و باعث نشست می شوند، به این معنی که برای فونداسیون جاده مناسب نیستند.

رسوبات گیاهی را می توان از چند طریق مدیریت کرد:

• پاک کردن خاک‌ریز از رسوبات گیاهی در عرض و ارتفاع. این مرحله معمولاً در جزئیات قرارداد از پیش تعیین شده است و می‌توان آن را با چند روش انجام داد.
• در این روش، رسوبات گیاهی با ماشین از سایت خارج می شوند. معمولاً اگر رسوبات گیاهی با اندازه یا عمق کم باشند یا باعث محدودیت در راه یا محدوده ساخت‌وساز شوند، این مرحله توصیه می شود.
• رایج ترین روشی که استفاده می شود، جابجایی است. این گزینه زمانی مفید است که عمق رسوبات گیاهی بیشتر از 10 فوت باشد، حجم آن زیاد باشد، آب در منطقه وجود داشته باشد و سطح آب آزاد نیز بالا باشد.

 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 ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.