بهسازی خاک - پایدارسازی گود - نیلینگ
با توجه به بنا شدن اکثر پروژه های عمرانی بر روی زمین، امروزه تقریباً تمامی پروژه های عمرانی به نحوی با علم ژئوتکنیک ارتباط تنگاتنگی دارند. علاوه بر این ماهیت خاک ها با سایر مواد نظیر فلزات بسیار متفاوت بوده و رفتار خاک ها در شرایط مختلف می تواند متفاوت باشد. این امر نشان از پیچیدگی و البته حساسیت بالای علم ژئوتکنیک دارد. یکی از مهترین کاربرد های علم ژئوتکنیک بهسازی خاک های مسئله دار می باشد چرا که وجود بستر نامناسب خاک در موقعیت پروژه از عواملی است که در بیشتر موارد می تواند مانع اجرای مناسب پروژه شود. بهسازی خاک ها به مجموعه ای از روش های مختلف جهت بازسازی کنترل شده خاک به صورت درجا برای استفاده مجدد در یک ساختار جدید ژئوتکنیکی و یا بهبود وضعیت ساختار فعلی مدنظر را شامل می شود. البته ذکر این نکته ضروری است که بهسازی خاک ها به مقدار قابل توجهی می تواند در کاهش زمان اجرا و نیز هزینه های پروژه موثر باشد.
بهسازی خاک ها غالباً با هدف تحقق یکی از موارد ذیل انجام می گیرد:
1- کاهش تراکم پذیری خاک ها برای مقابله با نشست
2- افزایش مقاومت و نیز بهبود پایداری توده خاک که سبب افزایش ظرفیت باربری و دوام درخاک های مختلف می شود
3- کاهش نفوذپذیری برای محدود کردن جریان آب در داخل خاک
4- بهبود شرایط زهکشی
5- کاهش پتانسیل روانگرایی در خاک ها و مقابله با آثار این پدیده در هنگام زلزله
بهسازی خاک با استفاده از ستون های اختلاط عمیق
گودبرداری خاک و پایدارسازی گود یکی دیگر از بخش هایی است که در آن نقش مهندسین ژئوتکنیک بسیار پر رنگ و قابل توجه است. پایدارسازی گود از آن جهت حائز اهمیت است که گود برداری غیر اصولی نه تنها جان افراد و پایداری ساختمان های مجاور گود را تهدید می کند بلکه خسارت های جبران ناپذیر مالی را نیز در صورت ریزش گود برای کارفرما به دنبال دارد. روش های مختلفی برای پایدارسازی گود و جلوگیری از ریزش و تغییرشکل آن وجود دارد. مشخصات خاک، تراز سطح آب زیر زمینی، عمق گود، مقدار سربار، شرایط ساختمان های مجاور از جمله عواملی است که در گزینش روش مناسب جهت پایدارسازی گود موثر است. رایج ترین روش های پایدارسازی گود عبارتند از:
1- نیلینگ یا میخ کوبی
2- انکراژ یا مهارگذاری
3- استرات یا مهارمتقابل
4- دیوار برلنی
5- سازه نگهبان خرپایی
6- دیوار دیافراگمی
7- سپرکوبی
تلفیق روش انکراژ و دیوار برلنی برای پایدارسازی گود
بسته به مقتضیات طراحی، یکی از روش های فوق و یا تلفیقی از چند روش برای پایدارسازی گود انتخاب و اجرا می شود. از میان روش های مذکور یکی از پرکاربرد ترین روش ها نیلینگ یا میخ کوبی است. مقرون به صرفه بودن، قابلیت اجرای سریع و انطباق با محدوده وسیعی از خاک ها سبب شده است تا روز به روز به محبوبیت این روش و میزان استفاده از آن افزوده شود. در نیلینگ تسلیح خاک به صورت برجا صورت می گیرد. در این روش روند اجرا بدین صورت است که پس از برداشت خاک به صورت مرحله ای، تعدادی گمانه با طول و قطر مشخص با زاویه 10 الی 15 درجه نسبت به افق با فاصله معمولاً 2 متری از یکدیگر در سطح دیواره ایجاد می شود. در ادامه آرماتور هایی با قطر 28 الی 40 میلیمتر تحت عنوان نیل در مرکز هر یک از گمانه ها قرار گرفته و سرتاسر طول گمانه به سیله دوغاب سیمان تحت یک فشار مشخص، تزریق می شود. تزریق دوغاب سیمان به منظور افزایش یکپارچگی، انتقال مناسب نیرو ها بین خاک و میلگرد و البته مقابله با خوردگی آرماتور صورت می گیرد. دیواره میخ کوبی شده یک مقطع مسلح ایجاد می کند که خاک پشت آن را نگه می دارد.
پایدارسازی گود با روش نیلینگ
بعد از اتمام میلگرد گذاری و تزریق، جهت کاهش فشار آب پشت دیواره گود و البته هدایت آب از ژئوکامپوزیت ها برای اجرای نوار زهکش استفاده می شود. در ادامه عملیات پایدارسازی گود نوبت به نصب مش فولادی به وسیله جوشکاری می رسد. طول شبکه های فولادی به گونهاي بايد باشد كه حداقل يك چشمه كامل شبكه با شبکه بعدي هم پوشاني داشته باشد. پس از نصب شبکه فولادی بر روی دیواره، عملیات بتن پاشی ( شاتکریت ) با هدف حفظ یکپارگی بین نیل ها و البته جلوگیری از فرسایش خاک در تمام سطح دیواره صورت می گیرد. در پایان برای تکمیل اتصال میلگرد ها، يك صفحه فلزي به عنوان سر نيل بر روي ديواره قرار گرفته و توسط يك مهره به آرماتور درون گمانه متصل مي شود. وجود سرمیخ کمک می کند تا از بروز برش پانچ در میخ ها جلوگیری شود. علاوه بر پاپدارسازی گود، میخ کوبی یا نیلینگ روشی اقتصادی و نسبتاً جدید برای پایداری شیب ها وشیروانی های خاکی، ترانشه های مجاور راه ها، مقاوم سازی سازه های نگهبان قدیمی می باشد.