پدیده روانگرایی:

هر گاه ارتعاشات یا فشار آب درون توده ی خاک باعث شود که ذرات خاک تماسشان را با یکدیگر از دست بدهند، روانگرایی اتفاق می افتد. در نتیجه خاک به مانند یک مایع رفتار می کند، در تحمل وزن ناتوان شده و می تواند بر روی شیب های بسیار ملایم روان شود. این شرایط معمولا موقت بوده و اغلب در اثر وقوع زمینلرزه در خاکریزهای اشباع از آب یا خاک های غیر چسبنده (unconsolidated soil) اتفاق می افتد. پدیده روانگرایی(Liquefaction) بیشتر در خاک‌های اشباع، شُل(با چگالی کم یا غیر متراکم) و ماسه‌ای دیده شده‌ است.

 

  پدیده روانگرایی

 

شرایطی که باعث ایجاد روانگرایی می شود:

روانگرایی اغلب در اثر محیا شدن سه شرط زیر حادث می شود:

١.     رسوبات یا خاکریزهای دانه ای و سست

٢.     اشباع شده بوسیله ی آب زیرزمینی

٣.     لرزش نیرومند

 

روانگرایی خاک و پدیده های مرتبط با آن در زلزله های سالیان گذشته صدمات زیادی را در سراسر جهان وارد کرده اند. روانگرایی فقط در خاکهای اشباع صورت می گیرد. آب موجود بین ذرات خاک فشاری را به ذرات خاک وارد می کند که این فشار سبب می شود ذرات خاک بطور محکم بهم فشرده شوند. پیش از زلزله فشار آب نسبتآ کم است اما با وقوع لرزش زلزله فشار آب افزایش یافته بطوریکه ذرات خاک بسرعت در کنارهم شروع به حرکت می کنند. هرچند اغلب لرزش زمین سبب افزایش فشار آب منفذی می گردد اما فعالیت های مرتبط ساختمانی همانند انفجار یا آبگیری مخازن و بطور کلی تغییر در تنش ارتجاعی زمین از طریق بارگذاری و باربرداری نیز می تواند سبب روانگرایی در خاک گردد.

همچنین خاک روان شده پشت دیوارهای حائل می تواند سبب نشست و تخریب دیوار حائل گردد. چنانچه افزایش فشار آب منفذی در پشت سدها نیز میتواند سبب زمین لغزش و شکستن سدها گردد. روانگرایی خاک در بسیاری از زلزله های سالیان گذشته مشاهده شده است.

  روانگرایی

بدلیل اینکه روانگرایی فقط در خاکهای اشباع صورت می گیرد این پدیده معمولا در مناطق نزدیک آب همانند رودخانه ها، دریاچه ها ،خلیج ها و اقیانوسها اثرات تخریبی بیشتری دارد. اثرات این پدیده عمده در مناطق نزدیک به آب شامل لغزش عمده خاک بسمت ساحل و فرونشست آن همانند دریاچه مرسید(Lake Merced) در ۱۹۵۷ و یا حرکت زمین و ایجاد ترک در ساحل دریا در اثر تنش اضافی همانند رودخانه موتاگوا (Motagua River) در زلزله ۱۹۷۶ گواتمالا می شود. صدمه به دیوارهای نگهدارنده بنادر و باراندازها با ایجاد فشار به خاک پشت آنها و هل دادن آن به سمت آب از دیگر صدماتی است که روانگرایی در مناطق نزدیک سواحل ایجاد می کند بطوریکه در زلزله ۱۹۹۵ کوبه ژاپن روانگرایی خاک صدمه اصلی را به امکانات و تجهیزات بندر کوبه وارد کرد.

 

پدیده های مشابه روانگرایی خاک:

اصطلاح روانگرایی خاک معمولا برای معرفی تعدادی از پدیده های مشابه نیز بکار میرود. زیرا این پدیده ها اثراتی مشابه دارند و همین مسئله تشخیص آنها را از هم مشکل کرده است .این پدیده های مرتبط عموما به دو دسته زیر تقسیم بندی می شوند:

جریان روانگرایی (flow liquefaction):

پدیده ای است که در آن تعادل استاتیکی خاکهای رسوبی با مقاومت پسماند در اثر بارهای استاتیکی یا دینامیکی بهم می خورد. مقاومت پسماند مقاومت خاک روان شده است. برای مثال بار استاتیکی می تواند در اثر ساختمان جدیدی که روی شیب ساخته شده است سبب وارد آمدن نیروی اضافی به خاک زیر پی گردد. زلزله ها، انفجارات و شمع کوبی مثالهایی از بارهای دینامیکی هستند که می توانند موجب جریان روانگرایی شوند. همچنین یکبار که پدیده روانگرایی در خاک روی داد، خاک مستعد وقوع جریان روانگرایی است. بطوریکه خاک مقاومت کافی را برای تحمل تنشهای استاتیکی همانند پیش از ناآرامی ندارد.

روانی مجدد (cyclic mobility):

این پدیده در اثر بارگذاری تکراری در خاکهای رسوبی با تنشهای برشی استاتیکی کمتر از مقاومت خاک روی می دهد. تغییر شکلهای ناشی از روانی دوره ای بطور افزایشی بدلیل تنشهای استاتیکی و دینامیکی در هنگام زلزله گسترش می یابد.

یکی از نتایج روانی دوره ای پخش جانبی (Lateral spreading) خاک روی نواحی کم شیب و صاف کنار دریاها و رودخانه است. زلزله سال ۱۹۷۶ گواتمالا سبب پخش جانبی خاک در سراسر کناره رودخانه مونتگوا شد. در زمین های صاف بدلیل فشار آب منفذی بالا ایجاد شده در اثر پدیده روانگرایی سبب جریان سریع آب در سطح زمین می گردد. این جریان هم در جریان زلزله و هم بعد از آن اتفاق می افتد. اگر جریان آب منفذی به اندازه کافی و به سرعت بالا بیاید سبب حرکت ذرات ماسه به سمت ترکها و روی دادن پدیده جوشش ماسه می گردد. این پدیده بیشتر در مناطقی که تحت تاثیر پدیده روانگرایی قرارگرفته اند روی می دهد.

روانگرایی در زمینلرزه رودبار:

در اثر وقوع زمینلرزه رودبار در ٣١ خرداد ماه سال ١٣۶٩ در برخی نقاط پدیده ی روانگرایی خساراتی را به بار آورد. این پدیده موجب خسارات فراوانی در مناطق آستانه، رودبنه، کوچصفهان و لشت نشاء شد. خرابی منبع آب شهر آستانه و بالا آمدن آب همراه با ماسه در چاههای اطراف این منطقه و خرابیهای ایجاد شده در خانه‌های این شهر بر اثر پدیده روانگرایی بوده است. نمونه‌ای از این خرابیها در آستانه همراه با جوشش ماسه بوده است. خرابیها اکثراً ناشی از نشت نامتساوی و بعضاً بر اثر ناپایداری پی ایجاد شده است. در ابتدای جاده آستانه ـ رودبنه بر اثر پدیده روانگرایی کانالهای آبرسانی کاملاً جابجا و در هم ریخته شده و موجب وارد آمدن خسارات زیادی به این کانالها شد. خاک سطحی موجود در محل ماسه همراه با مقداری شن و قلوه سنگ بود. مشخص نبود که آیا شن و قلوه سنگ سطحی بوده و لایه‌های زیرین که روانگونگی در آن اتفاق افتاده از ماسه ریز تشکیل شده است، یا این پدیده در خاکی متشکل از ماسه، شن و قلوه سنگ اتفاق افتاده است. در همین حوالی و در راستای جاده بازشدگیهایی به ضخامت ٢٠ تا ٣٠ سانتیمتر و عمق یکی دو متر قابل مشاهده است. ترک خوردگی در سطح جاده و در محور طولی آن و نیز ایجاد پستی و بلندی در سطح جاده و در محور طولی آن و نیز ایجاد پستی و بلندی در سطح جاده مشاهده شد. به فاصله ۴ کیلومتری آستانه، روانگرایی خاک به خانه‌ها و مزارع چورکوچان صدماتی زده بود.

 

روانگرایی

 

 

روشهاي تقويت درمقابل روانگرايي: 

الف) تراكم

روشهاي مبتني بر تراكم بمنظور بالابردن مقاومت خاك و متراكم كردن خاك ماسه اي با استفاده از ضربه و ارتعاش بطور گسترده اي مورد استفاده قرار مي گيرد. اين روش معمولا فشار خاك را افزايش مي دهد و باعث ارتعاش و ايجاد سر و صدا حين تراكم مي شود. بنابراين اثر تراكم روي خاك مجاور و سازه هاي همسايه حين اجراي روش قابل ملاحظه است، بعلاوه زماني كه درصد ريزدانه خاك زياد باشد، تراكم مشكل است. تراكم لايه خاك بعنوان يك روش اجراي تقويت درمقابل روانگرايي با استفاده از ميله فولادي يا غلاف فولادي براي اعمال نيرو به شن و ماسه خاك با قابليت روانگرايي و اعمال ارتعاشات قوي در اين خاكها بكار مي رود.

ب) استهلاك فشار آب منفذي

درمقابله با روانگرايي مبتني بر استهلاك فشار آب منفذي، سرعت كاهش اضافه فشارآب منفذي توليد شده در خاك ماسه اي حين زلزله افزايش يافته و با استفاده از اجراي شمع هاي زهكشي، اضافه فشار آب منفذي كاهش ميابد.

ج) سيمانتاسيون و جامد سازي

سيمانتاسيون از جمله روشهاي اجراي تقويت روانگرايي مي باشد كه شامل روشهاي مخلوط عميق و روش پيش مخلوط مي باشد. روش مخلوط عميق با اختلاط مواد تثبيت كننده مثل سيمان در خاك ماسه اي و جامد سازي خاك باعث ايجاد مقاومت در برابر روانگرايي مي شود. اين روش حتي براي مقاوم سازي خاك زير سازه هاي موجود نيز بكار مي رود. در اين روش با مقيد كردن تغييرشكلهاي برشي، خاك زير ساختمان از طريق ايجاد ديوار زيرزمين در مقابل روانگرايي تقويت مي شود. بعبارت ديگر تقويت روانگرايي در اين شرايط امكان خواهد داشت حتي زماني كه خاك با امكان روانگرايي در زيرسازه هاي موجود، مثل يك خاكريز وجود داشته باشد. دراينصورت پيرامون سازه يك ديوار بهسازي شده اجرا مي شود.
دراين روش مصالح تثبيت كننده مثل سيمان با خاك مخلوط و سخت مي شود. دو رويكرد وجود دارد: يكي بهسازي و جامد سازي همه خاك و ديگري بهسازي جزئي، كه يك ديوار جامد در خاك ايجاد مي شود. تاثير اين روش روي محيط اطراف حداقل مي باشد.
روش پيش مخلوط با اضافه كردن مصالح تثبيت كننده به خاك و ماسه از قبل و ريختن خاك بهسازي شده در آب با لوله هاي ترمي يا بارج هاي مخصوص انجام مي شود. با انجام تقويت در مقابل روانگرايي، بعد از جايگزيني خاك مخلوط ، روشي مثل تراكم مورد نياز نبوده و دوره زماني ساخت كاهش مي يابد.

د) جايگزيني

روشي است كه درآن خاك محل با مصالحي كه پتانسيل روانگرايي ندارد، جايگزين مي شود. شن و خاك مخلوط شده با سيمان، مصالحي بدون قابليت روانگرايي مي باشند كه در روش جايگزيني براي مقابله با روانگرايي استفاده مي شوند. در اجراي اين روش ارزيابي و كنترل پايداري خاكبرداري در حين جايگزيني ضروري است.

ه) پايين آوردن سطح آب زيرزميني

تقويت در برابر روانگرايي از طريق پايين آوردن سطح آب زيرزميني براساس غيراشباع ساختن خاك، پايين آوردن سطح آب زيرزميني و افزايش تنش موثر در خاك زيرسطح آب زيرزميني بدست مي آيد.
دراين روش، سطح آب همواره بايد پايين نگهداشته شود. بنابراين هزينه اصلي آن بهره برداري ونگهداري سيستم پمپاژ آب ازعمق چاه مي باشد كه بايد مد نظر قرار گيرد.

و) مقيد كردن كرنش برشي

در روش اجراي تقويت براساس مقيد كردن كرنش برشي، با اجراي ديوار زيرزميني پيوسته زير سطح زمين، كرنش برشي در حين زلزله مقيد مي شود.
اين روش به سادگي، خاك با قابليت روانگرايي را با ديوار پيوسته اي احاطه مي كند و بنابراين در مورد سازه هاي موجود، براي خاك در عمق، جائي كه تقويت در برابر روانگرايي با ديگر روشها مشكل است، مي تواند مورد استفاده قرار گيرد.

ي) پيش بارگذاري

افزايش مقاومت در مقابل روانگرايي از طريق روش پيش بارگذاري با بيش تحكيم يافته كردن خاك توسط سربار خاكريز امكان پذير است. اين روش را مي توان در خاكهاي با درصد بالاي ريزدانه بكار برد. همچنين مي توان پيش بارگذاري را با بيش تحكيم كردن خاك از طريق پايين بردن سطح آب زيرزميني حتي زير سازه هاي موجود اعمال كرد.

از روشهای بهسازی خاک در راستای تقویت خاک در مقابل روانگرایی میتوان به اجرای ریزشمع(میکروپایل)، جت گروتینگ، شمع بتنی مسلح و شمع های ارتعاشی شنی، Deep Soil Mixing (روش اختلاط عمیق) و غیره اشاره نمود.

درباره ما

 

 شرکت مهندسی حفار پایدار تهران در سال 1380 تأسیس شده است و از آن زمان در پروژه های مختلف با ارائه خدمات فنی و مهندسی به خوبی انجام وظیفه نموده و سوابق درخشانی را از خود بجا گذاشته است. مدیران شرکت پیش از تأسیس آن نیز دارای 22 سال سابقه مدیریتی و فعالیت در زمینه های حفاری، تزریق دیوار آببند، گودبرداری، میخکوبی (نیلینگ)، اجرای میکروپایل تا قطر 6 اینچ، شمع گرد درجا و مستطیل (بارت) و کلیه امور تحکیم و تثبیت سازه زیر فونداسیون و همچنین در شرکت فرانسوی سیف باشی به مدت 8 سال و شرکت نوفن به مدت 11 سال به صورت پیمان مدیریت پروژه ها فعالیت جدی داشته اند.


آدرس شرکت نیلینگ

آدرس دفتر مرکزی: بزرگراه یادگار امام ـ نرسیده به خیابان آزادی ـ بلوار شهید تیموری ـ 

 

انتهای خیابان عموزاده - پلاک 8 ـ  واحد 1

 

 

شماره تماس شرکت مجری میکروپایل

تلفن: 66021524 - 66035535        فکس: 66067483

 

 

ایمیل شرکت مجری شمع بتنی

ایمیل: info[at]hptiran.com          یاهو ایمیل: hptiranco[at]yahoo.com

 

 

پیمانکار نیلینگ

کانال تلگرام: HaffarPaidarTehranCo@

کاربران آنلاین

ما 94 مهمان و بدون عضو آنلاین داریم