ژئوتکستایل
پیشوند ژئو یعنی با خاک پوشاندن و تکستایل یعنی پارچه، به این ترتیب آن را منسوج با قابلیت پوشاندن خاک ترجمه می‌کنند. ژئوتکستایل‌ها منسوجات غیرقابل نفوذی هستند که از الیاف پلیمری، پلی پروپیلن و پلی استرو در بعضی موارد پلی اتیلن و پلی آمید تولید میشود که در فونداسیون‌ها، زیر خاک روی صخره‌ها، هر سطحی که با خاک پوشانده شود و یا هر منظور مشابه دیگری که در علم مهندسی زمین و یا مواد وابسته به آن و در پروژه‌های ساختمان سازی، راه سازی و تثبیت خاکها و یا صخره‌های ناپایدار بکار رود. عامل عمده شکست جاده تزریق مواد لایه‌های مجاور به درون پی سنگریزهای و پیامد نزول استحکام در لایه سنگریزهای است وقتی لایه سنگریزهای روی لایه Subgrade قرار می‌گیرد.
در صورتی که الیاف ساخته شده از این پلیمرها توسط ماشین‌های بافندگی و به صورت دو مجموعه نخ عمود بر هم بافته شده باشد ژئوتکستایل بافته شده Woven واگر الیاف تصادفی و نامنظم کنار هم قرار گرفته شده باشند، بافته نشده NonWoven هستند. ژئوتکستایل‌ها جایگزین فیلترهای دانه‌ای و تفکیک شده سنگریزهای در زیر سنگ چینی‌ها RipRap یا بلوکهای بتن آرمه هستند و در مواردی از جمله کانالهای زهکشی، سواحل، سیستم‌های حفاظتی و اسکله و سدهای خاکی به کار می‌روند.
بدون یک فیلتر ژئوتکستایل، عمل موج و حرکات آب، خاکهای Subgrade را در زیر مجموعه سنگریزهای یا لایه آرمه فرسایش می‌دهد.
انتخاب ژئوتکستایل برای کنترل دائمی فرسایش شبیه زهکشی زیرزمینی است. با این همه کاربردهای کنترل فرسایش معمولاً نیاز به ژئوتکستایل‌هائی با خواص استحکامی بالا هست. کانالهای زهکش، سواحل، پل و سیستم‌های حفاظت از خوردگی سازه‌ها در اثر آب (آب خوردگی) از مواد کاربردی این نقش از ژئوتکستایل است.
نقش عمده ژئوتکستایل
جداسازی Separation
به عنوان لایه متخلخل انعطاف پذیردارای نفوذ پذیری بالا بوده و موجب جداسازی دو نوع بافت خاک متفاوت می‌شوند که باعث میشود صحت و عملکرد هر دو مصالح دست نخورده باقی بماند. یکی از کاربردهای متداول جداسازی استفاده از ژئوتکستایل جهت جلوگیری از فرورفتن مصالح درشت دانه زیراساس در ساب گرید نرم و سست است.
تسلیح
استفاده در بسترهایی که دارای ظرفیت باربری پایین هستند مانند بسترهایی با خاک لجنی ،ماسه بادی
فیلتراسیون Filtration
ژئوتکستایل دارای قابلیت عبور انتخابی آب و محافظت از ورود ریزدانه‌های بالادست به داخل حفرههای زهکش را دارد مانند پشت دیوارهای حائل و زیرسازه های کنترل فرسایشی(ریپ-ریپ)
حفاظت Protection
به عنوان لایه محافظ هنگام استفاده از ژئوممبران در استخرهای ذخیره آب کشاورزی، مترو و دیگر
زهکشی Drainage
لند فیل‌ها، پشت دیوار حائل، تونل، زیرخاکریز جاده‌ها و بستر استادیوم‌های ورزشی چمن کاری شده.
سیستم جمع آوری مایعات و گاز
ژئوتکستایل‌های نبافته و بافته شده برای مایعات محلول و سیستم‌های جمع آوری گاز استفاده می‌شوند، این محصولات کارایی سیستم را برای دفن زباله‌ها و برای طرح پاکیزه سازی آب زیرزمین افزایش می‌دهند. انتخاب ژئوتکستایل برای پاکیزه سازی محیط و کنترل ضایعات همانند انتخاب برای سیستم‌های زهکشی زیرزمینی است.
- در خطوط انتقال نفت و گاز، جهت مهار کردن نیروی شناور و جلوگیری از حرکت رو به بالای لوله هنگام عبور سیال
پى‌های مرکب
پی‌های مرکب به پی‌هایی اطلاق میشود که بیش از یک ستون بر آنها تکیه می‌کند. این پی‌ها خود انواع مختلفی دارند که پی دو ستون، ساده ترین نوع آنها است. این نوع پی که مشترک بین دو ستون است، در دو مورد استفاده میشود.
- هنگامی که دو ستون به اندازه‌ای به هم نزدیک باشند که پی‌های آنها عملاً در یکدیگر تداخل کنند و یا اجراى آنها به طور جداگانه امکان پذیر نباشد؛ به صورت مرکب اجرا مىشود.
- هنگامی که یک ستون روی خط حریم زمین قرار گیرد، در لبه خارجی پی واقع مىشود که در این حالت از نظر ایستایی و اصول مهندسی مناسب نیست. براى رسیدن به یک پایدارى مناسب، یک پی مشترک برای این ستون و ستون داخلی مجاور آن ساخته میشود تا بدین ترتیب پایداری پی افزایش یابد (این روش زمانى کاربرد دارد که دو پى مجاور نزدیک به هم باشند).
انواع پی‌های مرکب
نوع دیگر پی‌های مرکب، پی‌های سرتاسری یا نواری است. که ستون‌های یک ردیف را نگه می‌دارند. معمولاً وقتی که ظرفیت باربری خاک کم است به طوری که سطح قابل توجهی برای پی ستون‌ها لازم باشد، به جای استفاده از پی‌های منفرد از پی‌های نواری استفاده میشود. در این حالت، معمولاً پی‌های نوارى در هر دو جهت ساختمان قرار داده می‌شوند و مجموعه نوارهای سراسری متقاطع، پی مشبک یا پی شبکه‌ای را به وجودد می‌آورد.
نوع دیگر پی‌های مرکب، پی‌های گسترده یا صفحه‌اى است. در مواردی که مقاومت خاک بسیار کم است به طوری که در صورت استفاده از پی‌های منفرد عملاً سطح پی قسمت عمده‌ى سطح زیر بنا را می‌پوشاند، به جای استفاده از پی‌های منفرد یا حتی پی‌های نواری از پی گسترده استفاده میشود. در این حالت، پی تشکیل میشود از یک صفحه ضخیم بتن آرمه که تمام سطح زیربنا را پوشانده و تمام ستون‌ها روی آن قرار داده می‌شوند.
مزیت اساسی پی‌های نواری و گسترده نسبت به پی‌های منفرد این است که سختی و یکپارچگی این پی‌ها کمک بزرگی به کاهش نشست‌های نامساوی ستون‌ها می‌کند. از این رو در مواردی که سازه نسبت به نشست‌های نامساوی بسیار حساس است استفاده از این نوع پی‌ها ارجحیت دارد.
نوع دیگر پی‌های مرکب، پی باسکولی است. به مجموعه‌اى از دو شالوده منفرد اطلاق میشود که با یک رابط قوی بتنی به یکدیگر مرتبط شده‌اند. این رابط که بخش باریکی از پی‌ها را به دیگری منتقل می‌کند، متکی بر خاک ساخته نمی‌شود. دلیل اصلی استفاده از پی باسکولی به جای انواع متداول پی مرکب، فاصله نسبتاً زیاد دو ستون مجاور هم است (که یکى از آنها در کنار حریم زمین قرار مى‌گیرد). ه طوری که استفاده از پی مشترک با پلان مستطیلی مقرون به صرفه نیست.
عیوب فونداسیون
از آنجایی که معمولاً فونداسیون یا پی ساختمان در زیر خاک یا پشت دیوارهای داخلی پوشیده شده رویت عیوب موجود در آن به آسانی ممکن نیست و باید برای آگاهی از آن به علائم دیگری توجه کرد. علائمی ظاهری مانند ترک‌ها، نشست‌ها، کجی‌ها و غیره.
بارهای مرده و زنده به وسیله دیواره‌ها و ستون‌های به فونداسیون و از آن طریق به سطح وسیع‌تری از خاک منتقل میشود. دیوارههای فونداسیون باید از استحکام کافی برخوردار باشند تا بتوانند در مقابل نیروهای وارد شده توسط خاک اطراف از خود مقاومت نشان دهند. رطوبت یکی از عوامل مهم تخریب پی ساختمان به شمار می‌رود. در یک فونداسیون استاندارد و سالم، ایزولاسیون و سیستم تخلیه آب‌های زیرزمینی باید به صورتی باشد که از ورود رطوبت به داخل ساختمان جلوگیری کند.
فونداسیون ساختمان ممکن است از مواد متفاوتی نظیر بتون، آجر، سنگ، بلوکهای سیمانی، چوب و مواد پیش‌ساخته مدرن و … ساخته شود. استفاده از هر کدام به طراح و سازنده ساختمان، استانداردهای موجود و مواد در دسترس در هر منطقه بستگی دارد. اما در حال حاضر فونداسیون‌های ساخته‌شده از بتن خیلی رایج است و در بیشتر موارد از این نوع فونداسیون استفاده میشود. به غیر از نیروهایی که از داخل ساختمان به فونداسیون وارد میشود عوامل دیگری نیز ممکن است باعث وارد آمدن آسیب بر فونداسیون شود. از جمله این عوامل می‌توان به وجود آب‌های زیرزمینی یا بالا بودن سطح این آب‌ها، حرکت دینامیکی خاک زیر فونداسیون و طراحی یا اجرای نامناسب آن اشاره کرد.
چگونگی تشخیص عیوب
هر گونه آسیب و شکستگی در پی ساختمان باعث نشست و حرکت اجزای سازنده آن میشود. این نشست گاه بی‌خطر و گاه بسیار جدی و غیرقابل صرف‌نظر است. یکی از علائم ظاهری که می‌توان از آن برای تشخیص عیوب فونداسیون استفاده کرد. وجود ترک در دیوارههای داخلی یا خارجی فونداسیون یا وجود ترک در نمای ساختمان است. این ترک‌ها می‌توانند اشکال مختلفی داشته باشند که در واقع جهت نیروهای اضافی وارد شده به فونداسیون را نشان می‌دهند.
ترک‌های عمودی
این ترک در فونداسیون، نشان‌دهنده نشست ساختان به علت حرکت دینامیکی خاک زیر پی یا شسته شدن آن توسط آب‌های زیرزمینی است. دلیل دیگر وجود ترک‌های عمودی این است که بعد از انجام یک بازسازی، بدون محاسبه ظرفیت باربری فونداسیون، بار بیشتری بر پی تحمیل شدهاست. ترک‌های عمودی اهمیت زیادی دارند و حتما باید توسط یک فرد متخصص به دقت بررسی و در صورت امکان رفع شوند.
ترک‌های زاویه‌دار
اگر قسمتی از فونداسیون تحت تاثیر یک سری نیرو که از پایین به بالا وارد می‌شوند قرار گیرد، شکستگی‌هایی به این شکل در پی ساختمان دیده میشود. این ترک‌ها در فونداسیون‌هایی که از بلوکهای سیمانی یا آجری ساخته شده‌اند به صورت پلکانی دیده می‌شوند.
ترک‌های افقی
این ترک‌ها نشان‌دهنده فشار بیش از حد پشت دیوارههای فونداسیون هستند که ممکن است توسط خاک اطراف به آن وارد شوند. گاهی اوقات اگر ناودان وجود نداشته‌باشد یا آب‌های سطحی اطراف خانه به درستی هدایت نشوند و آب بیش از اندازه در پشت دیوارههای فونداسیون جمع شود نیروهای اضافی به آن وارد می‌کند که این مسئله باعث ترک‌های افقی خواهدشد. بعضی ترک‌ها نیز سطحی هستند و به خاطر جمع‌شدگی یا انقباض و انبساط مواد تشکیل دهنده فونداسیون ایجاد می‌شوند که مشکل جدی ایجاد نمی‌کنند.
روش‌های مقابله با انواع ترک‌ها
اولین قدم در انتخاب روش ترمیم شناخت ترک است. مسلماً برخورد با ترک‌های دینامیک با سایر ترک‌ها متفاوت خواهد بود. ترمیم ترک‌های دارای حرکت با مصالح غیر منعطف نهایتاً با شکست روبرو خواهد شد.
قدم بعدی پس از شناسایی ترک‌ها، آماده سازی است. باز کردن دهانه ترک‌ها و شکل دادن به آنها غیر از تسهیل در انجام عملیات ترمیم موجب خواهد شد که مساحت درگیر مواد با لبه ترک افزایش یابد.
تمیز کردن و زدودن گرد و خاک مرحله بعدی کار خواهد بود که معمولاً با فشار باد و فشار جت سیال انجام خواهد شد.
تعمیر و ترمیم عیوب فونداسیون بتنی
مهندسینی که مسئول ساخت سازه هستند در مرحله اول عوامل مربوط به سازه را مشخص می‌کنند و بعد از اینکه هزینه‌های مورد نیاز را برآورد کردند، عملیاتی که برای ساخت سازه ضروری است را به کارفرما گزارش می‌دهند. ممکن است در هر سازه‌ای عملیات خاصی مورد نظر باشد، در بعضی از سازه‌ها لازم است که به طور کامل تخریب و از نو ساخته شود یا ممکن است عملیاتی مورد نیاز باشد که از فرسودگی سازه جلوگیری شود. در بعضی از سازه ها به دلیل واکنش قلیایی – سیلیکا تخریبی به وجود می‌آید که امکان تعمیرات اساسی وجود ندارد به همین دلیل مهندسین از عملیاتی استفاده می‌کنند که از سرعت پیشرفت خرابی بکاهد.
آماده سازی سطوح
قبل از انجام هر اقدامی برای تعمیر سازه اول باید سطح بتن قبل را که اصطلاحاً بتن مادر نامیده میشود را آماده کرد. عملیات آماده سازی سطوح به دلایل مختلفی انجام میشود یکی از آن دلایل این است که تمام تکه‌های جدا شده و ناهموار موجود از سطح بتن جدا شده و سطحی مناسب و مقاوم ایجاد شود، دلیل دیگر این است که اگر آلودگی بین لایه‌ها وجود داشته باشد مانع از چسیندگی لایه‌ها میشود بنابراین باید این آلودگی‌ها پاک شود.
تمیز کردن با اسید
در این روش اغلب اسید هیدروکلریک به کار برده میشود. برای تمیز کردن و افزایش زبری سطح از این روش استفاده میشود. بسته به نوع هدف تعمیرات، باید این اسید را رقیق کرد. این اسید باعث ایجاد سایندگی در سطح میشود. استفاده از تسید باید تا زمانی که حباب ایجاد میشود ادامه یابد. بعد از انجام این عمل و پس از توقف حباب سازی باید سطح مورد نظر به طور کامل با آب شستشو شود. این عمل باعث زبری سطح میشود که می‌توان با تنظیم قدرت اسید و برس زدن درجه زبری آن را تغییر داد.
برس زدن
در بعضی از موارد تکه‌های شلی بر روی سطح بتنی قرار دارد که می‌توان برای تمیز کردن آنها از برس زدن استفاده کرد. در مناطقی که سازه در زیر آب یا جای مرطوب قرار دارد ممکن است جلبک‌ها و گیاهانی رشد کنند که برای رفع آنها نیز برس زدن بهترین روش است. این روش نیاز به وقت زیادی دارد که یکی از معایب آن محسوب میشود. برای مطالعات بیشتر در این زمینه به انواع ترک در بتن مراجعه نمایید.
ارزیابی خطر گودبرداری با دیوار قائم
گودبرداری به هر گونه حفاری و خاکبرداری در تراز پایین‌تر از سطح طبیعی زمین یا در تراز پایین تر از زیر پی ساختمان مجاور اطلاق میشود. سطح خطر گودبرداری‌ها با توجه به عمق گود، نوع خاک، وجود آب، وجود منبع ارتعاش در مجاورت گود و حساسیت ساختمان‌های مجاور آن طبق مبحث ۷ مقررات ملی ساختمان در سه سطح گودبرداری با خطر معمولی، زیاد و بسیار زیاد طبقه‌بندی شده است.
ارزیابی خطر گودبرداری به منظور واگذاری طراحی و تفویض مسئولیت‌ها به مرجع ذیصلاح انجام میشود.
برقراری سه شرط (به‌صورت همزمان) برای ارزیابی خطر گودبرداری قائم لازم است. در صورتی که این سه شرط به طور همزمان برقرار نباشد، خطر گود با توجه به شرطی تعیین میشود که خطر بیشتر را تعیین می‌کند.
سه شرط فوق‌الذکر به شرح زیر است.
- نسبت عمق گود (h) به عمق بحرانی (hc)
- عمق گود از تراز صفر
- عمق گود از زیر پی همسایه
ارزیابی خطر گود با شیب پایدار
مواقعی که در اطراف طرح فضای کافی وجود داشته باشد می‌توان گودبرداری را با شیب پایدار خاک انجام داد و از صرف هزینه‌های اجرای طرح پایدارسازی جلوگیری نمود. در صورتی که گود با شیب پایدار اجرا شود خطرپذیری گود با توجه به عمق گود تعیین میشود.
بر اساس مبحث ۷ مقررات ملی ساختمان، در ارزیابی ریسک گودها سه سطح خطر در نظر گرفته میشود.
- سطح خطر معمولی
- سطح خطر زیاد
- سطح خطر بسیار زیاد.
اما علاوه بر پارامترهای مطرح شده، در تشخیص سطح خطر گود باید موارد زیر نیز مورد نظر قرار گیرد.
- اگر آب جاری باشد (به این معنی که در داخل گود و دیوارههای آن تراوش آب وجود داشته باشد) آنگاه همواره خطر گود زیاد یا بسیار زیاد است.
- اگر خاکی که در آن گودبرداری انجام میشود، دستی یا فاقد چسبندگی قابل اعتماد باشد، نمی‌توان خطر گود را معمولی در نظر گرفت.
- هر گونه ساختمان در اطراف گود به عنوان ساختمان حساس ارزیابی میشود.
هر ساختمانی که دو شرط زیر را داشته باشد به صورت ساختمان بسیار حساس ارزیابی میشود.
- ساختمان بدون اسکلت و یا هرگونه ساختمان با نشانه آشکار علائم فرسودگی و ضعف زیاد در باربری.
- ساختمان‌هایی که به دلیل ارزش فرهنگی، تاریخی و یا حساسیت کارکرد یا علل دیگر وقوع هر گونه نشست و تغییر شکل در آنها با خسارت زیادی همراه است.
در صورتی که در اطراف گود سازه بسیار حساس قرار داشته باشد، خطر گود همواره بسیار زیاد در نظر گرفته میشود. در صورتی که خطر گود از نوع معمولی باشد دست‌اندرکاران پروژه گودبرداری شامل موارد زیر است.
- صاحبکار
- طراح پروژه که می‌تواند شخص حقیقی ذیصلاح باشد یا شرکت حقوقی مهندسی ژئوتکنیک ذی صلاح
- سازنده که می‌تواند شخص حقیقی ذیصلاح باشد یا سازنده حقوقی (پیمانکار تخصصی گودبرداری ذی صلاح)
- مرجع کنترل مضاعف طراحی‌ها (سازمان نظام‌مهندسی ساختمان استان)
- شهرداری.
با وجود مشخص بودن ارکان اصلی گودبرداری و مسئولیت‌های هر یک از آنها در گودبرداری‌ها که از پر ریسک ترین بخش‌های پروژه‌های ساختمانی محسوب می‌شوند،متأسفانه جای خالی این اشخاص (خصوصاً در بخش‌های طراحی، نظارت و اجرای گود) تقریباً در همه پروژه‌ها به چشم می‌خورد.
تعریف صاحبکار
صاحبکار شخص حقیقی یا حقوقی و مالک یا قائم مقام قانونی مالک کارگاه ساختمانی است که انجام عملیات گودبرداری را طبق قرارداد کتبی به سازنده واگذار می‌نماید. درصورتی‌که صاحبکار دارای پروانه اشتغال به کار اجرای ساختمان باشد، می‌تواند خود به‌عنوان سازنده فعالیت نماید.
اهم مسئولیت‌های صاحبکار در گودبرداری ساختمانی به شرح زیر است.
- صاحبکار موظف است مشخصات فنی املاک مجاور ملک خود را از شهرداری اخذ و در اختیار طراح پروژه قرار دهد.
- صاحبکار موظف است در تمامی مراحل کار کلیه تجهیزات و منابع مالی را که برای تأمین ایمنی گودبرداری توسط طراح، شرکت خدمات آزمایشگاهی ژئوتکنیک یا ناظر ضروری تشخیص داده میشود در اختیار سازنده قرار دهد.
- صاحبکار در صورت پیشنهاد و درخواست کتبی طراح موظف است برای انجام روش‌هایی از پایدارسازی گود که مستلزم خارج شدن از محدوده مالکیت میشود (از قبیل نیلینگ و انکراژ) نسبت به مطلع نمودن کلیه همجواری‌های ذینفع اقدام نماید.
طراح یا محاسب سازه ساختمان
طراح یا محاسب سازه ساختمان شخص حقیقی شاغل به کار در دفتر مهندسی یا شخص حقوقی طراحی ساختمان است که بر اساس پروانه اشتغال به کار مهندسی معتبر در زمینه طراحی در رشته عمران از وزارت راه و شهرسازی، انجام طراحی و محاسبات ساختمان در حدود صلاحیت و ظرفیت مندرج در پروانه اشتغال به کار مهندسی را بر عهده دارد.
اهم مسئولیت‌های طراح در گودبرداری ساختمانی به شرح زیر است.
- بررسی صحت اطلاعات املاک مجاور اخذشده توسط صاحبکار از شهرداری.
- انجام ارزیابی اولیه خطر گود و تکمیل چک‌لیست ارزیابی خطر گودبرداری.
- ارائه گزارش طراحی و نقشه‌های اجرایی ایمنی گودبرداری و ارائه دستورالعمل‌های اجرایی.
- ارائه گزارش بررسی وضعیت ساختمان‌های مجاور، تحلیل اثرات ایجاد گود بر آنها و در صورت نیاز طراحی محافظت از ساختمان‌های مجاور و ارائه روش‌های مقاوم ساختن آنها در برابر اثرات ناشی از تخریب و گودبرداری موردنظر، ارائه نقشه‌های اجرایی مربوطه و ارائه دستورالعمل‌های اجرایی.
- تکمیل قسمت مربوط در فرم درخواست صدور مجوز شروع عملیات ساختمانی.
- حضور در جلسه مشترک در محل احداث ساختمان برای گودهای با خطر زیاد یا بسیار زیاد.
در گودهای با خطر زیاد یا بسیار زیاد، طراح باید تهیه گزارش و نقشه‌های مربوطه و مسئولیت‌های طراحی را طی یک قرارداد کتبی به شرکت خدمات فنی آزمایشگاهی ژئوتکنیک دارای صلاحیت محول نماید.
در گودهای با سطح خطر معمولی طراح می‌تواند در صورت نیاز از نظرات مهندس متخصص ژئوتکنیک استفاده نماید.
بهسازی با میکرو پایل
امروزه به منظور تثبیت و بهسازی زمین‌های سست و بالا بردن ظرفیت باربری آنها روش‌های بسیار گسترده و متنوعی به کار م‌رود. یکی از مناسبترین روش‌ها استفاده از میکرو پایل‌ها است که کاربرد آن به دلایلی نظیر صرفه جویی در زمان کاهش هزینه‌های اجرایی مصالح کمتر، امکان تجهیز و حمل و سریعتر وسایل برای اجرای میکرو پایل و کنترل نشست‌ها در حال افزایش است.
میکرو پایل
میکرو پایل‌ها شمع‌های لوله‌ای هستند که به وسیله دستگاه شمع کوبی در زمان کوبیده میشود و توسط دستگاه تزریق دوغاب سیمان با غلظت و فشار معینی طی چندین مرحله تزریق میشود. متناسب با خواص اولیه خاک و مشخصات فنی اجرایی تزریق عملیات تزریق سبب بهبود خواص اولیه خاک میشود. بدین صورت که در خاکهای دانه‌ای، دوغاب تزریق در فضای خالی دانه‌های خاک نفوذ نموده و با ایجاد یک ناحیه سخت شده اطراف گمانه تزریق در شعاع مفروضی سبب بهبود خواص اولیه زمین میشود. در خاکهای ریز و چسبنده، دوغاب تزریق موجب ایجاد ترک و نفوذ لابلای ذرات خاک و ترک‌های حاصل شده و در نهایت یک اسکلت به هم پیوسته از دوغاب تزریق ایجاد میشود.
میکرو پایل‌ها در مواردی به کار می‌روند که زمین از مقاومت مکانیکی بسیار پایینی برخوردار است. میزان خاک رس همراه با لای، ماسه نرم و اکثراً مواد آلی، امکان ایجاد فونداسیونی از نوع معمول و کلاسیک را غیر ممکن می‌سازد. در زمین‌های شالیزار و ماسه‌های ساحلی از زمین‌های رسی سیلتی در خوزستان و زمین‌های رسی در بسیاری از نقاط کشور مانند شیراز، استفاده از میکرو پایل‌ها به عنوان روشی مناسب جهت بهسازی و افزایش توان باربری این زمین‌ها به نظر می‌رسد. میکرو پایل‌های دامنه کاربرد بسیار گسترده و متنوعی دارند که می‌توان به مواردی نظیر تحکیم و افزایش ظرفیت باربری زمین‌های سست زیر فونداسیون‌ها، برای سازه‌های مهمی نظیر دکل‌های خطوط انتقال نیرو، پل‌ها و برج مراقبت فرودگاه‌ها، مقابله با نیروهای بالا دهنده که به واسطه بارهای باد و زلزله ایجاد میشود و در سازه‌های بلند تاثیر بیشتری دارد.
جلوگیری از لرزش در ساختمان‌هایی نظیر فرودگاه‌ها، پل‌ها و سازه‌های در معرض نیروه‌ی دینامیکی و به صورت مهاری برای نگهداری دیوارهای حایل و سازه‌های طره‌ای اشاره نمود. سازه‌های زیادی در ایران با این روش تقویت و بازسازی شده‌اند که می‌توان به طراحی و اجرای بازسازی نیروگاه‌ها، تقویت فونداسیون پل بزرگ میان پشته و طراحی و تقویت فرودگاه اشاره نمود.
در اثر بارهای باد و زلزله نیروهای بالادهنده بسیار شدیدی به فونداسیون این دکل‌ها اعمال میشود. استفاده از سیستم آرایش میکرو پایل جهت تثبیت این زمین‌ها، بار دکل‌ها به آن به عنوان روشی مناسب جهت بالا بردن ظرفیت باربری نهایی پیشنهاد شده است.
طبقه بندی انواع میکرو پایل
سیستم طبقه بندی ریزشمع‌ها بر دو اصل اساسی بنا شده است.
- فلسفه رفتاری ریزشم‌ها (طراحی)
- روش تزریق دوغاب (اجرا)
فلسفه رفتاری ریزشمع‌ها تعیین کننده روش بکار گرفته شده در طراحی آنها است. بر اساس رفتار، ریزشمع‌ها را می‌توان به دو نوع یک و دو تقسیم کرد. در ریزشمع‌های نوع یک المان‌های ریزشمع بطور مستقیم بارگذاری می‌شوند. ریزشمع‌های نوع دو همان شبکه ریزشمع‌های مجتمع است که همانند ریشه‌های درخت به عنوان عناصر تقویت کننده خاک هستند. برای پایدارسازی و تکیه گاه مورد استفاده قرار می‌گیرند. روش تزریق دوغاب معمولاً به عنوان حساسترین عامل کنترل کننده ظرفیت اتصال زمین و دوغاب بوده و این ظرفیت اتصال بطور مستقیم با روش‌های تزریق دوغاب تغییر می‌کند.
استفاده از ریز شمع‌های مایل در مناطق لرزه‌ای موجب افزایش نیروی محوری ریزشمع، کاهش نیروی برشی و لنگر خمشی نسبت به ریزشمع‌های قائم میشود. با افزایش زاویه انحراف ریزشمع تا حدود زاویه ۴۵ درجه نیروی محوری افزایش و نیروی برشی و لنگر خمشی کاهش می‌یابد.
استفاده از زاویه انحراف‌های بزرگ (حدود ۴۵ درجه و بیشتر) در اجرای ریزشمع‌ها باعث کاهش عملکرد ستونی ریزشمع و افزایش شدید نیروی
برشی و لنگر خمشی میشود.
نیروی اینرسی روسازه اثر مهمی بر پاسخ ریزشمع تحت بارگذاری لرزه‌ای دارد و موجب ایجاد بیشینه نیروی برشی و لنگر خمشی در نزدیکی سر ریزشمع میشود.
بیشینه پاسخ شتاب افقی پی ناشی از بارگذاری زلزله در ریزشمع‌های قائم بیشتر از ریزشمع‌های مایل است و با افزایش زاویه انحراف ریزشمع‌ها از میزان پاسخ شتاب بیشینه پی کاسته میشود.
تحلیل رفتار شمع‌های توخالی با مقاطع غیریکنواخت
یکی از روش‌های اجرای شمع، استفاده از روش کوبش برای نصب شمع‌های بتنی پیش ساخته به کمک ابزار خاص است. نحوه کوبش و کنترل این فرآیند یکی از جنبه‌های مهم اجرایی این شمع‌ها بوده، به طوری که عدم دقت کافی به این مسئله، علاوه بر کاهش راندمان عملیات کوبش، خاک و محیط اطراف را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
هندسه و شکل شمع در رفتار کوبشی آنها تأثیر مستقیم داشته و با استفاده از این گونه شمع‌ها در عملیات شمعکوبی، علاوه بر کاهش مصرف انرژی به میزان بین ۲۵ تا ۶۰ درصد، افزایش راندمان و بهره وری عملیات کوبش نیز فراهم میشود. همچنین شرایط باز یا بسته بودن نوک شمع تأثیر بسیار زیادی در فرآیندکوبش دارد و در شرایط اعمال انرژی یکسان در حین عملیات کوبش، شمع ته باز عملکرد بهتری نسبت به شمع ته بسته داشته و در مجموع شمع مخروطی ته باز عملکرد بهتری نسبت به سایر شمع‌ها با هندسه‌ی مختلف دارد.
به طور کلی، انجام آزمایش بر روی شمع‌ها در مقیاس واقعی منجر به شناخت بهتر رفتار شمع در حین اجرا و پس از آن میشود. آزمایش‌های استاتیکی و دینامیکی، روشی برای آزمایش پی‌های عمیق به منظور کسب اطلاعات در مورد ظرفیت باربری و پیوستگی آنها و در برخی موارد رصد و کنترل آنها در طول کوبش است. صرف نظر از روش نصب شمع، آزمایش‌های دینامیکی را در صورتی که در زمان نصب شمع انجام شود، کنترل دینامیکی شمع و در صورتی که بعد از نصب شمع انجام شود، آزمایش بارگذاری دینامیکی مینامند.
آزمایش‌های دینامیکی به دو گروه آزمایش‌های دینامیکی کرنش بزرگ و آزمایش‌های دینامیکی کرنش کوچک تقسیم می‌شوند. روش آزمایش‌های دینامیکی کرنش بزرگ مانند آزمایش PDA، یک تکنیک عمومی پذیرفته شده برای آزمایش بر رویی شمع‌های کوبیده شده است. در این روش، ظرفیت استاتیکی شمع‌های کوبشی فلزی و بتنی را می‌توان با استفاده از دو رویکرد فرمول‌های کوبش شمع و یا تحلیل معادله موج پیش‌بینی کرد.
با بررسی رفتار شمع‌های استوانه‌ای در مقایسه با رفتار شمع‌های غیر استوانه‌ای هم حجم معادل آن تحت کوبش، نشان می‌دهد که هر چه زاویه‌ی جداره شمع افزایش یابد، سرعت و نشست نهایی شمع نیز افزایش می‌یابد. همچنین با افزایش زاویه جداره شمع، مدت زمان بیشتری طول می‌کشد تا سرعت کاهش یابد. همچنین میزان نشست نهایی و سرعت با توجه به تغییر هندسه مقطع شمع متفاوت است، به طو ری که نشست در شمع استوانه‌ای از همه کمتر و جابجایی شمع با مقطع کاملاً غیر استوانه‌ای از همه بیشتر است و شمع‌های دارای مقطع ترکیبی استوانه‌ای – مخروطی در بین این دو مقدار قرار دارند.
شمع‌های مخروطی دارای نفوذ نهایی بیشتری نسبت به شمع‌هایاستوانه‌ای بوده و راحت تر در خاک کوبیده می‌شوند. نکته‌ی حائز اهمیت با توجه به نمودار سرعت کوبش شمع در خاکهای سست این است که سرعت در شمع استوانه‌ای، در این حالت نیز نسبت به شمع مخروطی کمتر است. علت این پدیده، بیشتر بودن نوسانات در شمع مخروطی نسبت به شمع استوانه‌ای بوده و بهدلیل ارتعاشات زیاد شمع، امواج منتشر شده در مدت زمان طولانی‌تری مستهلک می‌شوند. با توجه به اینکه انتگرال زیر، منحنی سرعت برابر نفوذ بوده و برای شمع مخروطی، بازه این انتگرال‌گیری با توجه به بیشتر بودن زمان استهلاک امواج بزرگتر است، لذا نفوذ شمع مخروطی در خاکریز ماسه‌ای بیشتر از شمع استوانه‌ای به دست می‌آید.
در شمع استوانه‌ای، شرایط باز یا بسته بودن نوک شمع تأثیر بسیار زیادی در فرآیند کوبش دارد. در شمع استوانه‌ای ته باز به علت اینکه سطح مقطع در کل طول آن ثابت است، در اثر هر ضربه گسیختگی برشی منگنه‌ای در خاک ایجاد کرده و نفوذ بیشتری دارد و در نتیجه راحتتر در خاک فرو می‌رود. قابل ذکر است که در حین فرو رفتن شمع در خاک، قسمتی از خاکزیر شمع در داخل جداره وارد شده و پس از خارج نمودن شمع از خاک، مشاهده شد این خاک در داخل جداره بسیار متراکم شدهاست. لذا با اعمال انرژی یکسان در حین عملیات کوبش، شمع استوانه‌ای ته باز عملکرد بهتری نسبت به شمع استوانه‌ای ته بسته دارد. در خصوص شمع مخروطی ته باز نیز وارد شدن خاک به داخل جداره آن دیده شده، ولی به دلیل اینکه سطح مقطع شمع از پایین به بالا افزایش می‌یابد، حجم فضای داخلی شمع بیشتر میشود. در حین کوبش، خاک زیر ابتدا به دلیل سطح مقطع کم نوک شمع، بسیار متراکم شده ولی پس از ورود به داخل شمع به دلیل باز شدگی مقطع، از تراکم آن کاسته و فقط سطح مقطع نوک شمع که در تماس با خاک است دارای تراکم است. بنابراین با بررسی نتایج به دست آمده مشاهده میشود که شمع مخروطی شکل ته باز عملکرد بهتری نسبت به سایر شمع‌ها با هندسه مختلف دارد.
زمان استهلاک امواج منتشره ناشی از ضربه، در شمع‌های ته باز بیشتر از شمع‌های ته بسته است و این مسئله موجب میشود که سرعت این شمع‌ها نسبت به حالت ته بسته بیشتر شده و در نتیجه نفوذ نهایی نیز بزر گتر باشد.
میزان نفوذ نهایی و سرعت شمع مخروطی ته باز از شمع استوانه‌ای ته باز بیشتر بوده و درحالتی کلی نیز وقتی انتهای شمع به صورت ته باز باشد، راندمان و عملکرد شمع نسبت به شمع‌های ته بسته در کوبش بیشتر است.
سرعت و جابه‌جایی این شمع‌ها در مقایسه با شمع توپر افزایش یافته و همچنین سرعت و جابجایی شمع‌های غیر استوانه‌ای نسبت به شمع استوانه‌ای در حالت توخالی نیز بیشتر است. همچنین مطابق آنچه قبلاً گفته شد، سرعت و جابجایی رأس شمع در اثرکوبش در خاک ماسه‌ای در مقایسه با خاک رس کمتر بوده و با افزایش ضخامت جداره شمع نیز، سرعت و نفوذ نهایی کاهش می‌یابند.
بنابراین با مقایسه نتایج رفتار شمع‌های توخالی با مقاطع متغیر در حین کوبش، ملاحظه میشود که شمع با مقطع غیریکنواخت در این حالت نیز دارای عملکرد بهتری نسبت به شمع استوانه‌ای بوده و با طراحی مناسب ابعاد و هندسه آن به منظور جلوگیری از کمانش و لهیدگی در حین کوبش و همچنین کنترل سلامت شمع در هنگام اجرا، افزایش راندمان عملیات اجرایی حاصل شده و در موجب بهینه شدن مصرف انرژی و در نتیجه صرفه‌جویی اقتصادی خواهد شد.
در این بخش کوبش شمع استوانه‌ای ته باز با نسبت قطر داخلی به قطر خارجی مختلف که به وسیله ضربه چکش در خاک رسی و ماسه‌ای فرو رانده می‌شوند، تحلیل و بررسی شده است. در این حالت هنگام فرو رفتن شمع در زمین تحت ضربه چکش، خاک زیر آن وارد فضای خالی داخلی شمع شده و به جداره داخلی آن متناسب با ارتفاع خاک وارد شده، تنش وارد میشود. به این علت جداره داخلی شمع نیز با خاک درگیر شده و اصطکاک جداری شمع و خاک بیشتر شده و در نتیجه نیروهای مقاوم بسیج شده در برابر جابه‌جایی شمع در خاک افزایش می‌یابد. لذا برای مدلسازی این پدیده، در سطح جانبی داخلی شمع در تماس با خاک نیز المان‌های اندرکنش خاک و شمع به صورت سختی‌های برشی و نرمال لحاظ شده و در محاسبات تأثیر داده میشود.
وقتی این شمع‌های ته باز تحت ضربه چکش قرار می‌گیرد، سرعت و جابه‌جایی این شمع‌ها در مقایسه با شمع توپر افزایش یافته ولی به دلیل وجود اصطکاک در جداره داخلی شمع علاوه بر جداره خارجیآن، نتایج به دست آمده نسبت به شمع‌های ته بسته کاهش می‌یابد. همچنین با افزایش نسبت قطر داخلی به قطر خارجی سرعت و جابه‌جایی شمع نیز بیشتر میشود.
هندسه و شکل شمع در رفتار کوبشی آنها تأثیر مستقیم داشته، به طوری که با استفاده از شمع مخروطی، سرعت و جابجایی این شمع‌ها افزایش یافته و در عین حال تعداد ضربه لازم برای فرو بردن آنها در خاک کاهش می‌یابد. لذا استفاده از شمع‌های با مقاطع غیریکنواخت در عملیات شمعکوبی علاوه بر کاهش مصرفانرژی به میزان ۲۵ تا ۶۰ درصد، موجب افزایش راندمان و بهره‌وری عملیات کوبش نیز میشود.
در حالت‌های ته بسته و ته باز، شمع‌های مخروطی دارای نشست نهایی بیشتری نسبت به شمع‌های استوانه‌ای بوده و با تعداد ضربات کمتری در خاک کوبیده می‌شوند.
در شمع استوانه‌ای، شرایط باز یا بسته بودن نوک شمع تأثیر بسیار زیادی در فرآیند کوبش دارد. لذا با اعمال انرژی یکسان در حین عملیات کوبش، شمع استوانه‌ای ته باز عملکرد بهتری نسبت به شمع استوانه‌ای ته بسته دارد. همچنین میزان نشست نهایی و سرعت شمع مخروطی ته باز از شمع استوانه‌ای ته باز بیشتر بوده و در حالتی کلی نیز وقتی انتهای شمع به صورت تهباز باشد، راندمان و عملکرد شمع نسبت به شمع‌های ته بسته بیشتر است و در مجموع شمع مخروطی ته باز عملکرد بهتری نسبت به سایر شمع‌ها با هندسه‌ی مختلف دارد.
خاکهای رمبنده
در طبیعت خاکهایی یافت می‌شوند که تحت تنش یکسان، با افزایش درصد رطوبت میزان کاهش حجم بسیار زیادی از خود نشان می‌دهند. این‌گونه خاکها به خاکهای رمبنده موسوم هستند. به طور کلی می‌توان رمبندگی را ریزش ناگهانی خاک در اثر از دست رفتن مقاومت عامل پیوند دهنده ذرات خاک تعریف نمود. خاکهای رمبنده بیشتر در نواحی گرم و خشک یافت می‌شوند.
خصوصیات مهم این نوع خاکها تخلخل زیاد، وزن مخصوص کم و چسبندگی صفر و یا ناچیز است. کشور ایران در زمره کشورهایی قرار گرفته که دارای خاکهای رمبنده است. در صورت عدم شناسایی این نوع خاکها، اگر سازه‌ای روی آنها احداث شود، سازه احداث شده در صورت به اشباع در آمدن خاک، بنا به دلایل مختلف دچار مشکلات و ضرر و زیان خواهد شد. بنابراین نیاز است در درجه اول رفتار و خصوصیات این خاکهای رمبنده تحت شرایط مختلف مورد بررسی قرار گیرد.
خاکهای فرو ریزشی از لحاظ ترکیب، خصوصیات مکانیکی – فیزیکی، عمق توده ریزشی و تغییر شکل ریزش متفاوت هستند. عموماً توسط ضخامت لایه‌های کم رطوبت، تخلخل بالا و قابلیت ریزش شناخته می‌شوند. برای احداث سازه در خاکهای رمبنده، حذف خصوصیات ریزشی خاک در سرتاسر منطقه مورد نظر و در طول و عمق توده ریزشی به وسیله نصب لوله‌های زهکشی، حذف رطوبت و عوامل مؤثر بر ریزش خاک، ضروری است.
این نوع از خاکها به رطوبت حساس هستند و در اثر افزایش رطوبت محتوی اولیه دچار کاهش حجم شده و مکانیسم ریزش آنها آغاز میشود. خاکهایی که دارای بیشترین پتانسیل فروریزشی هستند، غالباً در شرایط آب و هوایی گرم و خشک و نیمه خشک دیده می‌شوند. مکانیسمی که تقریباً در تمام توده‌های فروریزشی دیده میشود، شامل جریان یافتن خرده سنگ‌ها، حرکت توده‌های آبرفتی و رمبندگی توده‌ها (ریزش) است.
مهمترین متغیرهای مؤثر در ارزیابی پتانسیل ریزش
- وزن مخصوص خشک
- آب محتوی اولیه
- فشار آب کاربردی
- درصد رس محتوی
- درصد ماسه محتوی
- ضریب یکنواختی
بر اساس نتایج آزمایشگاهی، پتانسیل ریزش با افزایش آب محتوی اولیه کاهش و با افزایش وزن مخصوص و فشار در زمان مرطوب شدن خاک، افزایش می‌یابد. به این ترتیب، چنانچه شناسایی مشخصات تراکم و کنترل کیفیت خاکهای رمبنده به درستی انجام نگیرد، ممکن است این توده از خاکها به رطوبت حساسیت نشان دهند. به طوری که چنانچه تراکم خاک تحت چگالی کم و خشکی متوسط صورت گیرد، بیشترین قابلیت برای چگالش تحت رطوبت ایجاد میشود. اما تقریباً در هر خاک فرو ریزشی، اگر فشار حدی به اندازه کافی بالا باشد، دچار ریزش میشود.
پدیده رمبندگی
رمبندگی به ریزش ناگهانی خاک در اثر از دست رفتن مقاومت عامل پیوند دهنده ذرات خاک اطلاق میشود. میزان رمبندگی ایجاد شده وابسته به نسبت تخلخل اولیه خاک است. تعدادی از نهشته‌های سیلتی تشکیل یافته تحت شرایط آب و هوایی خشک مستعد کاهش حجم قابل ملاحظه یا رمبندگی در هنگام اشباع شدن (مرطوب شدن) هستند. بنابراین نفوذ آب سطحی، نشت آب از لوله‌ها و بالا آمدن سطح آب زیر زمینی ممکن است موجب به وقوع پیوستن نشست‌های زیاد شود.
مکانیزم‌های مختلفی برای این پدیده ارائه شده که به دو گروه ساز و کارهای میکرومکانیکی و ماکرومکانیکی تقسیم می‌شوند. تفاوت دو گروه سازوکار فوق الذکر مربوط به مقیاس مطالعه است. بطوری که در ساز و کار میکرومکانیکی پیوند بین ذرات خاک و اندرکنش آب و ذرات تشکیل دهنده خاک مورد بررسی قرار می‌گیرد. در حالی که ساز و کار ماکرومکانیکی تنها به بررسی رفتار خاک در برابر افزایش رطوبت بدون توجه به اندرکنش بین ذرات تشکیل دهنده خاک و آب می‌پردازد.
عوامل مؤثر بر میزان رمبندگی خاکها
تا‌کنون در زمینه عوامل مؤثر در میزان رمبندگی خاکها مطالعات فراوانی انجام شده است. از جمله عواملی که می‌توان در نظر گرفت به شرح زیر است.
تأثیر نوع خاک
افزایش میزان رس در یک خاک مرکب (رس- ماسه)، باعث افزایش رمبندگی میشود.
تأثیر پارامترهای تراکم
هر چه وزن مخصوص خشک اولیه خاک کمتر و هرچه درصد رطوبت اولیه خاک بیشتر باشد، میزان رمبندگی کمتری اتفاق خواهد افتاد.
تأثیر مواد شیمیایی
در صورتی که به جای آب محلول‌های شیمیایی دیگری در خاک وارد شود، پتانسیل رمبندگی عوض خواهد شد.
عمق نمونه گیری
بر اساس مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی انجام شده بین عمق نمونه مورد مطالعه و میزان رمبندگی خاکها رابطه وجود دارد. بررسی‌های مذکور نشان می‌دهند که در خاکهای رمبنده در اعماق کم، خاک تحت تنش ناچیز و تحت اثر سربار بالای خود و نیز در اثر مرطوب شدن به علل مختلف، دچار رمبندگی میشود. خاکها را می‌توان بر اساس عمق به سه دسته تقسیم نمود.
- نمونه‌های سطحی و جوانتر که در تنشی کمتر از ۰/۲ مگاپاسکال دچار رمبندگی می‌شوند. با افزایش تنش مقدار ضریب رمبندگی آنها به سرعت افزایش می‌یابد و منحنی تا تنش‌های ۲-۱ مگاپاسکال سیر صعودی دارد.
- نمونه‌هایی که در تنش معادل ۰/۲ مگاپاسکال دچار رمبندگی می‌شوند. در این حالت نیز در تنش‌های بالاتر، ضریب رمبندگی خاک افزایش می‌یابد.
- نمونه‌های عمیق تر که در تنش‌های بالاتر از ۰/۴ مگاپاسکال دچار رمبندگی می‌شوند. پس می‌توان نتیجه گرفت که به ازای افزایش عمق قابلیت رمبندگی نمونه خاک کاهش می‌یابد و امکان رمبندگی تحت تنش بالاتر وجود دارد.
تأثیر چرخه تر و خشک شدن خاک
تر و خشک شدن متوالی خاک، پتانسیل رمبندگی را افزایش خواهد داد.
تأثیر ساختمان کانی رس بر رمبندگی
درصد کانی‌های رسی نقش مهمی را در مقدار رمبندگی ایفا می‌کند. پتانسیل رمبندگی کانی‌های رس بستگی به ساختمان شبکه بلوری، ساختمان توده رس و ظرفیت تبادل کاتیون دارد. خاکهای رمبنده هرگز دارای یک اسکلت دانه‌ای پیوسته نیستند. هر چه قرارگیری ذرات خاک انبوه‌تر و متر‌اکم‌تر باشد، پتانسیل رمبندگی آن بیشتر است.
تأثیر ضریب یکنواختی (CU)
ضریب یکنواختی خاک تأثیر متفاوتی بر میزان رمبندگی خواهد داشت.
تأثیر تنش موجود در هنگام اشباع کردن خاک
خاکهای ماسه‌ای با افزایش میزان تنش، رمبندگی بیشتری خواهند داشت. ولی در خاکهای رسی در فشارهای میانی بین ۲۰۰ الی ۴۰۰ کیلو پاسکال رمبندگی بیشتر از سایر فشارها خواهد بود.
روش‌های مقابله با رمبندگی خاک
روش کنترل تراکم
خاکهای با مقدار رمبندگی، تابع وزن مخصوص خشک، روش تراکم و رطوبت تراکم است. لذا بایستی پتانسیل رمبندگی بالا با حداقل تراکم کوبیده شوند. یعنی هر چه خاک را در رطوبت بالاتر، وزن مخصوص کمتر متراکم شوند، رمبندگی آن کمتر خواهد بود. برخی معتقدند که در خاکهای با پتانسیل رمبندگی خیلی بالا این روش مناسب نیست زیرا برای تعیین دقیق مقدار رطوبت و انرژی تراکم، باید یک سری آزمایش انجام داد. عمق تراکم بستگی به خاک دارد ولی عمدتاً تا عمق ۰/۶ تا ۰/۹ متر انجام میشود. ضمناً هر چه روش تراکم، دینامیکی‌تر باشد رمبندگی خاک کمتر خواهد شد.
روش بالشتک ماسه‌ای
یک روش ساده برای مقابله با رمبندگی خاک، جایگزینی عمق معینی از آن، با خاک بدون پتانسیل رمبندگی است. تجربه نشان داده که اگر ۱/۵ متر خاک دانه‌ای روی خاک رمبنده باشد هیچ مشکلی از لحاظ رمبندگی، هرگز بروز نخواهد کرد. اگر درصد رمبندگی خاک را داشته باشند، به نظر می‌رسد که جایگزینی عمق معینی از خاک رمبنده با خاک دانه‌ای به همان نسبت، مقدار رمبندگی را کاهش می‌دهد. تأثیر یک لایه خاک دانه‌ای بیش از این است. مقدار رمبندگی واقعی به یک دهم کاهش می‌یابد. البته جایگزینی خاک رمبنده با خاک رس بدون پتانسیل رمبندگی این تأثیر ویژه را ندارد.
یکی از ارزانترین روش‌های مقابله با رمبندگی خاک بکار بردن یک لایه ماسه بین خاک رمبنده و سازه است، این لایه ماسه مقدار رمبندگی و فشار رمبندگی خاک را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. لذا برخی این روش را یکی از مطمئن‌ترین راه‌های مقابله با رمبندگی خاک می‌دانند. در عین حال به سبب ارزان بودن مصالح دانه‌ای نسبت به مصالح بکار رفته برای تثبیت و عدم نیاز به تجهیزات خاص، قیمت آن کم است. لایه ماسه‌ای را بالشک ماسه‌ای مینامند. ماسه بکار رفته در آن معمولاً ماسه سست نیست زیرا ظرفیت باربری آن کم میشود. لذا بار مجاز در این روش بیش از روش کنترل تراکم با روش بیش مرطوب کردن است.
روش پیش مرطوب کردن
اساس روش پیش مرطوب کردن یا غرقاب کردن، آن‌ست که ابتدا خاک را در معرض آب قرار می‌دهند تا کاهش حجم یابد. سپس بنا را احداث می‌کنند. برای این کار دور تا دور محوطه مورد نظر را با خاکریز موقتاً دیوارسازی کرده سپس درون آنرا با آب پر می‌کنند. گاهی هم ۱۰ سانتیمتری شن یا ماسه روی خاک ریخته شود تا آب را درون گودبرداری پی می‌ریزند. پس از رطوبت گیری خاک، باید یک لایه ۱۵ رطوبت خاک در محل عملیات ساخت حفظ شود. زمان لازم برای این روش طولانی است، زیرا نفوذ آب در خاکهای رس به کندی انجام می‌گیرد.
این روش برای اعماق بیش از ۳ متر رضایت بخش نیست، همچنین عواملی مثل ترک در رس‌ها باعث میشود که توزیع رطوبت حتی پس از مدت طولانی یکنواخت نباشد لذا مشکل رمبندگی غیریکنواخت بروز می‌کند. رمبندگی خاک در اثر جذب رطوبت در دو مرحله صورت می‌گیرد. رمبندگی اولیه سریع است ولی رمبندگی ثانویه بسیار کند است. در خاکهایی که مقدار رمبندگی ثانویه آنها زیاد است این روش مناسب نیست. ضمناً وقتی که این روش را بکار می‌برند که مقاومت مجاز خاک را خیلی کم در نظر بگیرند. به هر حال این روش فقط در حالت خاصی ممکن است به عنوان بهترین روش باشد.
اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید لطفا ابتدا وارد شوید، در غیر این صورت می توانید ثبت نام کنید.