تکنیک های حفاری 2
تکنیک های حفاری 2
مته دورانی (Ratary drill)
این روش هم نمونههای خاک و سنگ را بدست میدهد و هم نمونههایی برای انواع آزمایشهای برجا ایجاد میکند. این روش در حفر گمانههای غیر قائم برای زهکشی افقی یا ایجاد مهار کاربرد دارد.
- روش حفاری :
پیشروی توسط سر مته برنده که در انتهای لوله حفاری قرار دارد و تحت فشار هیدرولیکی است، انجام میشود. دیواره چاه را معمولا گل نگاه میدارد. - مزایا :
روشی نسبتا سریع است و میتواند در همه نوع مواد نفوذ کند. برای همه نوع نمونه گیری مناسب است. - محدودیتها : جابجا کردن وسایل در زمینهای ناهموار و باتلاقی مشکل است و محتاج راه مناسب است. همچنین محتاج سکوی تسطیح شده است. کارآیی حفاری با توجه به اندازه دستگاه متغیر است.
اوگر مارپیچی ممتد
این دستگاه سوراخهایی به قطر کوچک تا متوسط حفر میکند و بطور پیوسته نمونههای دست خورده میگیرد. معمولا در خاکهای دارای چسبندگی، که چاه بدون لوله جدار ریزش نمی کند، انجام میشود.
- روش حفاری :
حفاری با چرخاندن رشته ممتد اوگر مارپیچی صورت میگیرد. - مزایا :
روش سریع در خاکهای مقاوم و سنگ نرم است. پس از خروج اوگر، اگر چاه باز باقی بماند، امکان نمونه گیری SPT وجود دارد. - محدودیتها : پس از خروج اوگر در مواد با چسبندگی کم یا دانهای و یا بدون چسبندگی، چاه ریزش میکند و لذا عمق حفاری تا نزدیکی سیستم ایستابی محدود میشود. روشهای نمونه گیری محدود و نمونههای بدست آمده دست خوردهاند.
اوگر میان تهی
این دستگاه سوراخهایی با قطر کم تا متوسط برای نمونه گیری از خاک حفر میکند.
- روش حفاری :
روش حفاری مشابه حالت قبل است با این تفاوت که ساقه مجوف به داخل زمین پیچانده میشود تا نقش یک لوله جدا را بازی کند. - مزایا :
روش سریع خاکهای ضعیف تا نسبتا مقاوم است. گرفتن نمونههای SPT و UD امکانپذیر است. در خاکهای مقاوم حاوی لایههای شنی، نفوذ به اعماق زیاد مشکل و به داخل قطعات سنگ غیر ممکن است. دست خوردگی قابل ملاحظهای ممکن است بر اثر مته اوگر در خاک بوجود آید.
اوگرهای با قطر زیاد
این روش برای حفر سوراخهای با قطر زیاد (تا 10 سانتیمتر) برای کسب نمونههای دست خورده و بررسی لایهها در خاکهای دارای چسبندگی که گمانه نیاز به حایل ندارد، مورد استفاده قرار میگیرد.
- روش حفاری :
با چرخاندن اوگر دارای قطر زیاد خاک بریده شده و گمانه حفر میشود.
- مزایا :
روشی سریع بوده و بررسی شرایط خاک در زیر زمین از نزدیک را امکانپذیر میسازد. - محدودیتها :
عمق حفاری توسط سطح ایستابی و شرایط سنگ محدود میشود. ماشینهای بزرگتر محتاج راه دسترسی مناسب هستند. برای خاکهای بدون چسبندگی، رسهای نرم و خاکهای آلی مناسب نیست. نمونهها دست خورده است.
مزایای روش مهار سازی
۱٫ مشخصات مکانیکی خاک بر اثر تزریق بتن در درون چاهکها بهبود می یابد،لذا بر اثر این امر، علاوه بر کمک گرفتن از خاک اطراف جداره برای مهار رانش خاک، میزان رانش خاک نیز بر اثر بهبود مشخصات مکانیکی خاک کاهش می یابد.
۲٫ سازه نگهبان در داخل گود جاگیر نیست.
۳٫ از خاک موجود برای مهار دیواره گود استفاده می شود.
۲-۱-۲- معایب روش مهار سازی
۱٫ استفاده از بدنه ی خاک مجاور دیواره گود ضروری است. لذا در مواردی که خاک مجاور گود در زیر یک ساختمان یا در حریم همسایه یا در حریم تاسیسات و معابر شهری باشد، از این روش نمی توان استفاده کرد یا استفاده از آن با محدودیت همراه است.
۲٫ به دلیل ضرورت اجرا عملیات به صورت مرحله به مرحله، به زمالن زیادی نیاز دارد. البته این امر ممکن است در پروژه های بزرگ مطرح نباشد بلکه برعکس ممکن است زمان کلی اجرا کار نیز، به ویژه با مدیریت صحیح، کاهش یابد.
۳٫ هزینه اجرای عملیات، به دلیل تکنولوژی پیشرفته تر، در مقایسه با روشهای ساده تر بیشتر است. ولی در پروژه های بزرگ و در احجام زیاد ممکن است این امر مطرح نباشد و برعکس هزینه کلی کار کاهش یابد.
۴٫ به دستگاه های خاص نظیر دستگاه های لازم برای حفر چاهکها، تزریق، حمل پانلها و … نیاز دارد.
۵٫ به افراد با تخصص های بالاتر در رده های مختلف فنی برای اجرای عملیات مربوطه، در مقایسه با روشهای ساده تر نیاز دارد.
۲-۲- روش دوخت به پشت
این روش، مشابهت زیادی به روش مهارسازی دارد. در این روش نیز حفاری را به صورت مرحله به مرحله و از بالا به پایین گود اجرا می کنیم.
در هر مرحله به کمک دستگاههای حفاری ویژه، چاهکهای افقی یا مایل در بدنه ی دیواره ی گود حفر می کنیم. سپس، درون این چاهکها کابلهای پیش تنیده قرار می دهیم و با تزریق بتن در انتهای چاهک، این کابلها را کاملاً در خاک مهار می کنیم. سپس کابلهای مزبور را به کمک جکهای ویژه ای می کشیم و انتهای بیرون آمده ی کابل را بر روی سطح جداره ی گودمهار می کنیم. آنگاه به درون چاهکهای مزبور بتن تزریق می کنیم. پس از سخت شدن بتن و کسب مقاومت کافی آن، کابلها را از جک آزاد می کنیم. این کار موجب آن می شود که نیروی پیش تنیدگی موجود در کابل خاک را فشرده سازد، و در نتیجه خاک فشرده تر و متراکم تر شده و رانش ناشی از آن کاهش یابد، و در عین حال که نیروی رانش خاک در جداره گود به خاکهای داخل بدنه ی دیواره منتقل شده و خاک بدنه ی انتهایی، به عنوان سازه ی نگهبان عمل کرده و رانش خاک بدنه ی مجاور جداره را تحمل می کند.
عمق گودبرداری در هر مرحله، بستگی به نوع خاک و فاصله ی بین چاهکها داردو معمولاً در حدود ۲ تا ۳ متر است.
۲-۲-۱- مزایای روش دوخت به پشت
۱٫ مشخصات مکانیکی خاک بر اثر تزریق بتن به درون چاهکها و نیز پیش تنیده شدن خاک بهبود می یابد. در نتیجه هم از خاک اطراف جداره برای مهار رانش خاک استفاده می شود و هم میزان رانش خاک بر اثر بهبود مشخصات مکانیکی خاک کاسته می شود.
۲٫ سازه نگهبان در داخل گود جاگیر نیست.
۳٫ از خاک موجود برای مهار دیواره ی گود استفاده می شود.
۲-۲-۲- معایب روش دوخت به پشت
۱٫ استفاده از بدنه خاک مجاور دیواره ی گود ضروری است. لذا در مواردی که خاک مجاور گود در زیر یک ساختمان یا در حریم همسایه یا در حریم تاسیسات و معابر شهری باشد، از اینت روش نمی توان استفاده کرد یا استفاده از آن با محدودیت همراه است.
۲٫به دلیل ضرورت اجرای عملیات به صورت مرحله به مرحله، به زمان زیادی نیاز دارد. البته ممکن است در پروژه های بزرگ این امر مطرح نباشد بلکه برعکس ممکن است زمان کلی اجرای کار نیز، به ویژه با مدیریت صحیح، کاهش یابد.
۳٫هزینه ی اجرای عملیات،به دلیل تکنولوژی پیشرفته تر، در مقایسه با روش های ساده تر بیشتر است. ولی در پروژه های بزرگ و در احجام زیاد ممکن است این امر مطرح نباشدو برعکس هزینه ی کلی کار کاهش یابد.
۴٫ به دستگاه های خاص نظیر دستگاه های لازم برای حفر چاهکها، تزریق، پیش تنیدگی کابلها و … نیاز دارد.
۵٫ به افراد با تخصص های بالاتر در رده های مختلف فنی برای اجرای عملیات مربوطه، در مقایسه با روشهای ساده تر نیاز دارد.
