English
فارسی
اصلاح حرارتی خاک‌ها یکی از کاربردی‌ترین روش‌ها در پروژه‌های عمرانی برای تغییر خواص فیزیکی خاک است. از آنجایی که در مناطق اجرای پروژه‌های ساختمانی و راه‌سازی گاهی اوقات خاک منطقه سست و یا اشباع به‌نظر می‌رسد، مهندسان از روش اصلاح حرارتی خاک استفاده می‌کنند تا باعث بهبود عملکرد خاک بشوند.
همکاری با شرکت ابرند به معنای بهره‌برداری از تجربه و تخصص در زمینه میخکوبی است که به شما اطمینان می‌دهد که هر پروژه با دقت و کارایی بالا انجام خواهد شد.
در این روش از دو طریق می‌توان فرآیند اصلاح خاک را انجام داد. اولین مورد گرمایش با سوزاندن سوخت‌های فسیلی است که برای خاک‌های رسی بیشتر کاربرد دارد. دومین روش انجماد مصنوعی است. این روش برش پذیری و قابلیت تثبیت خاک را تا حد زیادی افزایش می‌دهد و انتظار می‌رود در سال‌های نه چندان دور اولین روش اصلاح حرارتی خاک شناخته شود.
فرآیند اصلاح گرمایشی خاک‌ها و تأثیرات آن بر ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی
اصلاح حرارتی خاک‌ها یکی از روش‌های موثر و نوین در فرآیند بهینه‌سازی خاک مناطق محسوب می‌شود. این روش منجر به از دست رفتن آب ذرات خاک شده و درنتیجه ترکیبات بلوری آن را عوض خواهد کرد. با اعمال حرارت بر خاک، خواص کانی خاک‌های رس تغییر کرده و درنتیجه مقاومت و تثبیت خاک تا حد زیادی افزایش خواهد یافت.
البته این روش برای پاک‌سازی خاک از موارد آلی و ترکیبات رادیواکتیو نیز استفاده می‌شود. در نهایت انتقال حرارت الکتریکی از انتقال حرارت با احتراق سودهای فسیلی، کاربردی‌تر است. با اجرای حرارت به کمک جریان الکتریکی، خاک درجا ذوب شده و ترکیبات جدیدی برای آن ایجاد می‌شود.
این روش نه تنها باعث از دست رفتن رطوبت خاک و بهبود خواص مهندسی خاک می‌شود، بلکه باعث کاهش پلاستیسیته، بالا بردن مقاومت خاک، کاهش تراکم پذیری و پتانسیل تورم خواهد شد. قوام بیشتر خاک و افزایش زاویه اصطکاک داخلی، ویژگی‌هایی هستند که تا حد بسیار زیادی عملکرد خاک را ارتقاء خواهند داد.
شرکت ابرند همواره به دنبال ارتقاء فرآیندهای میخ کوبی است تا تجربه‌ای بدون نقص و با کیفیت برای مشتریان خود فراهم کند.
مزایای استفاده از روش انجماد مصنوعی در بهسازی خاک
همانطور که گفتیم، انجماد مصنوعی یکی از روش‌های تمیز برای اصلاح خاک به کمک حرارت است. البته این دفعه با لوله‌های انتقال حرارت سرد سعی می‌کنیم رطوبت خاک را از آن بگیریم و باعث افزایش هرچه بیشتر مقاومت آن بشویم. این روش در مرحله آب‌بندی کردن و پیشگیری از اثر نشست خاک در آینده استفاده می‌شود.
در این روش دمای مایعات خنک‌کننده داخل لوله‌ها تا حد انجماد پایین آورده می‌شوند و در محدوده عملیاتی مورد نظر رطوبت خاک را کاهش می‌دهند. این مایع خنک‌کننده پیشتر کلسیم کلرید سرد شده بود که امروز به مایع نیتروژن با منفی 180 درجه تبدیل شده و در لوله‌ها جریان دارد.
آزمون‌های آزمایشگاهی خاک با هدف جمع‌آوری اطلاعات اساسی در خصوص ویژگی‌های خاک انجام می‌شود. این اطلاعات شامل طبقه‌بندی خاک، وضعیت دانه‌بندی، بررسی ویژگی‌های خمیری و تعیین پارامترهایی مانند ضریب نفوذپذیری، ضریب تراکم‌پذیری، مقاومت برشی و سایر ویژگی‌های مهم خاک است
این روش برای انواع خاک‌خا رس، سیلت، ماسه و شن کاربرد داشته است. در کل برای خاک‌های خشک نمی‌توان از این روش استفاده کرد و خاک باید اشباع و یا نیمه اشباع باشد. برخی از مزایای این روش که باعث محبوبیت آن در میان مهندسان شده است شامل:
- بدون آلودگی محیطی و آسیب به خاک
- امکان اجرا در محدوده دقیق و البته وسیع برای پروژه عمرانی
- نفوذناپذیر شدن خاک پس از اجرای این روش
- کاربردی برای حفر تونل و گودبرداری‌های عمیق
- جلوگیری از لغزش‌های آتی زمین
- برگشت پذیری خاک به حالت اولیه پس از اتمام سرمایش
- جلوگیری از نشت آب در سازه‌های زیرزمینی
کاربردها و دامنه استفاده از روش انجماد مصنوعی در پروژه‌های عمرانی
به طور کلی استفاده از روش انجماد مصنوعی که یکی از روش‌های اصلاح حرارتی خاک‌ها است و برای اصلاح خواص فیزیکی خاک مورد استفاده قرار می‌گیرد، با گسترش شهرسازی رونق بیشتری گرفت. علت این موضوع این بود که پروژه‌های عمرانی از روی شهرها به زیر شهرها نفوذ کردند و لازم بود که فرآیند تثبیت بدون آسیب به محیط اطراف رخ بدهد. پروژه‌های ساخت مسیر متروهای زیر زمینی، حفر تونل زیر شهرها و استخراج معادن نمونه‌ای از پروژه‌های عمرانی زیر زمین و در خاک‌های اشباع و نیمه اشباع هستند.
مقاومت خاکی که از این روش برای افزایش تثبیت آن استفاده می‌شود، بین 1 الی 10 مگاپاسکال متغیر خواهد بود که بستگی به میزان رطوبت و اشباع بودن خاک دارد.
همانطور که پیشتر اشاره کردیم، استفاده از این روش تا حد زیادی از نفوذ آب و سایر مایعات به خاک جلوگیری می‌کند. نمونه بسیار معروف برای این روش، پروژه‌های تاسیس مترو است. همانطور که می‌دانید خطوط مترو از زیر تاسیسات و مناطق مسکونی گذر می‌کنند، به همین سبب باید به‌گونه‌ای حفاری شوند که از ریزش خاک‌ها به داخل تونل جلوگیری کنند. همچنین این روش از ورود آب‌های زیرزمینی به داخل تونل‌ها پیشگیری می‌کند.
صنعت نفت و گاز و لوله‌کشی‌های انتقال این مایعات از دیگر صنایعی هستند که استفاده از روش انجماد مصنوعی برای تثبیت خاک اطراف آن‌های استفاده می‌شوند. در اطراف لوله‌های انتقال نفت با استفاده از روش انجماد مصنوعی از نفوذ مایعات خطرناک به داخل خاک جلوگیری خواهد شد.
شرکت ابرند در اجرای پروژه‌های پایدارسازی گود، با توجه به شرایط خاص هر پروژه، راه‌کارهایی مؤثر و کارآمد برای تثبیت گودها و جلوگیری از ریزش خاک ارائه می‌دهد.
سخن پایانی
در نهایت باید گفت که استفاده از روش‌های اصلاح حرارتی خاک‌ها در بسیاری از صنایع که نیازمند گودبرداری عمیقی هستند، کاربرد دارد. هر دو روش، خصوصا روش انجماد مصنوعی، سال‌های زیادی است که امتحان خود را در خارج از کشور پس داده‌اند.
این روش‌ها تحولی عمیق در زمینه بهسازی و آماده‌سازی خاک برای اجرای پروژه‌های عمرانی بشمار می‌روند. این روش‌ها به حدی قابل قبول هستند که پیش از اجرای پروژه‌های پرریسک مانند تاسیس نیروگاه‌های زیر زمین نیز بکار گرفته می‌شوند.
استفاده از گرمایش و یا انجماد مصنوعی باتوجه به شرایط پروژه، باعث افزایش هرچه بیشتر مقاومت خاک می‌شود. نفوذناپذیری و کاهش تراکم پذیری دو فاکتور اصلی هستند که مهندسان برای اجرای پروژه‌های عمرانی نیازمند آن هستند.
بدون دیدگاه