شرایط نامناسب و مشکل ساز نیلینگ خاک

 

-       خاک های بدون چسبندگی و یا خشک: خاک هایی هستند که مواد ریز خاکی ندارند، یا سیمان شده نیستند و هیچ گونه چسبندگی وجود ندارد. بنابراین دسترسی به گودبرداری های عمودی یا نزدیک به قائم بسیار دشوار است.

 

-       خاک های داری قلوه سنگ و تخته سنگ : وجود مقدار زیاد قلوه سنگ و تخته سنگ در خاک ممکن است موجب افزایش مشکلات حفاری و در نتیجه افزایش هزینه های ساخت و زمان اجرا گردد. اگر در محیط خاکی مقدار تخته سنگ و قلوه سنگ کم باشد، تغییر مکان چالزنی از محلی به محل دیگر کمتر صورت می گیرد و عملیات چالزنی با مشکلات  کمتری مواجه می شود. اما، زمانی که تعداد تخته سنگ ها خیلی زیاد باشد بکارگیری این روش با محدودیت های اجرایی روبرو می شود.

 

-       وجود آب زیرزمینی زیاد: وجود آب زیرزمینی در پشت دیوار نیلینگ شده ضرورت زهکشی را ایجاب می کند . علاوه بر این ، میزان زیاد آب زیرزمینی موجب فروپاشی زودرس چال های حفرشده می گردد ( به خصوص در خاک های با دانه بندی ضعیف) ، بنابراین هزینه نصب نیل ها بسیار گران تمام می شود . همچنین تراوش زیاد آب زیرزمینی از جبهه کار ممکن است باعث مشکلات اساسی در استفاده از شاتکریت گردد.

 

-       خاک های ریزدانه نرم تا خیلی نرم: این نوع خاک ها معمولا   SPTکمتر از 4 داشته و برای روش نیلینگ خاک نامناسب هستند. زیرا دوغاب تزریق شده مقاومت چسبندگی ضعیفی با خاک ایجاد می کند و بنابراین برای رسیدن به مقاومت مورد نیاز بایستی از نیل های با طول بلند استفاده شود. در رس های با درجه پلاستیسیته بالا ، جابجایی های وابسته به زمان آز جمله خزش، از اهمیت زیادی برخوردار است. پدیده خزش در کاربردهای موقت اهمیت کمتری دارد ولی برای سازه های دائمی وجود خزش چالش برانگیز است . اجرای هرگونه سازه نگهبان در عملیات گودبرداری در خاک های ریزدانه و نرم، دارای پتانسیل ناپایداری زیادی در کف گود می باشد(شکست قاشقی ). به علاوه، خاک های با درجه بالای پلاستیسیته ممکن است فوپاشیده شده و یا ممکن است در نتیجه تورم و آماس ، در سطح حفاری فشار نقطه ای اضافی ایجاد نمایند.

 

-       خاک های خورنده ( روباره، سرباره) یا آب  زیرزمینی اسیدی: این شرایط ممکن است استفاده از سیستم حفاظتی گران قیمت را تحمیل نماید که بطور قطع این شرایط  بزرگترین عیب استفاده از روش نیلینگ برای نگهداری دائمی می باشد.

 

-       خاک های آلی: برخی از خاک های آلی نظیر گل های آلی ، رس های آلی و زغال سنگ ها معمولا مقاومت های برشی بسیار کمی دارند و در نتیجه مقاومت چسبندگی انها نیز ضعیف است، بنابر این باعث غیراقتصادی بودن روش نیلینگ ( استفاده از آرماتورهای بلند) می شود. برخی از خاک های آلی مقاومت های قابل قبولی دارند، برخی دیگر از آنها نظیر زغال فیبری ممکن است به شدت ناهمگن و ناهمسانگرد باشند. در چنین مواردی، با وجود اینکه مقاومت برشی خاک می تواند در برخی از امتدادها منطقی و قابل قبول باشد ولی ممکن است در جهات دیگر مقدار آن کم باشد. وجود جهات نامظلوب ممکن است تاثیر سوئی در پایداری دیوار داشته باشد و نیل های بلندی نیاز شود. علاوه بر این ، روند فرسایش خاک های آلی بیشتر از خاک های غیر آلی می باشد.

 

-       سنگ های هوازده و دارای صفحات ضعیف و آهکی : سنگ های هوازده همراه با صفحات نامناسب نظیر درزه ها، شکستگی ها، بریدگی ها، گسل ها، چین ها، شیستوزیته و داشتن رخ ممکن است در چالزنی و پایداری چال ها تاثیر گذاشته و مشکلاتی برای تزریق ایجاد نماید. علاوه بر این ، وجود این ناپیوستگی ها پتانسیلی برای تشکیل بلوک های ناپایدار در توده سنگ شده که هنگام حفاری خطراتی را در پی خواهد داشت. ممکن است ناپایداری بلوک های مرزی در نتیجه وجود عوامل ی نظیر بریدگی در درزه ها، فشارهای هیدرو استاتیک جانبی و رو به بالا و نیروهای منفذی تشدید شود. ممکن است پایداری تک تک بلوک ها نیاز شود که این راه حل در مقایسه با میخ کوبی مرسوم غیراقتصادی می باشد. بعلاوه،تزریق در سنگ های حفره دار و درزه های بازشده خیلی دشوار بوده ، و در نتیجه فراردوغاب ، موجب می شود که بکارگیری این روش بسیار پرهزینه شود.

 

-       گل و لای رسی:  هنگامی که گل و لای خشک هستند مقاومت قابل قبولی دارند و نصب نیل ها در آنها مقرون به صرفه می باشد اما زمانی که میزان قابل توجهی آب به پشت دیواره نفوذ کند، ممکن است سازه فروپاشیده شده و مقاومت آن از دست برود. بنابراین ، احتمال فروپاشی در حالت مرطوب این خاک ها باید مد نظر قرارگیرد. برای جلوگیری از تجمع آب در محدوده دیوار نیلینگ شده بایستی اقدامات پیشگیرانه مناسبی صورت گیرد تا از فروپاشی گل و لای خشک شده جلوگیری شود. علاوه بر آن، در شرایط مرطوب، مقاومت برشی خاک بطور قابل ملاحظه ای کاهش خواهد یافت. در این حالت اگر روش نیلینگ متداول بکاربرده شود،  آرماتورهای بلند و غیر معمول مورد نیاز خواهد بود. همچنین در گل های رسی جهت افزایش مقاومت چسبندگی باید تزریق مجدد انجام شود که موجب افزایش هزینه خواهد شد.

 

علاوه بر مشکلات گفته شده، به هنگام مطلعات فنی و اقتصادی جنبه های دیگر خاک نیز باید مد نظر قرارگیرد که بخشی  از آنها عبارتند از:

 

-       خاک های دانه ای شل و بسیار شل  که ممکن است در نتیجه لرزش حاصل از عبور وسایل نقلیه و تجهیزات ساخت ، دستخوش نشست مضاعف گردند.

خاکهای دانه ای شل و بسیار شل در مناطق زلزله خیز ممکن است خاصیت روانگرایی پیدا نمایند. تکنیک های بهسازی مختلفی برای متراکم نمودن خاک های دانه ای وجود دارد که می تواند جلوی این تاثیرات زیان بار را بگیرد.

-       سرمای طولانی مدت و دمای زیر صفر که ممکن است موجب تشکیل بلور یخ در خاکهای دانه ای و گل های اشباع گردد و در نتیجه فشار مضاعف بر دیوارهای حائل موقت و دائمی وارد آید.

 

-       تکرار دوره های یحبندان که باعث کاهش مقاومت چسبندگی سطح اشتراک خاک و دوغاب و همچنین بین خاک و شاتکریت می شود. برای کم کردن تاثیرات مخرب، حفاظت مناسبی جهت جلوگیری از تشکیل بلورهای یخ باید صورت گیرد و ترکیب مناسبی از شاتکریت استفاده گردد.

 

با وجود مشکلات بیان شده باز هم امکان ساخت دیوارهای نیلینگ شده وجود دارد . اما هزینه طراحی و ساخت آنها بسیار بیشتر از شرایط عادی خواهد شد. با تلاش و هزینه بیشتر بر طراحی و ساخت ، احتمال اجرای این دیوارها در شرایط نامساعد نیز وجود دارد. همچنین در شرایط مشکل ساز و چالش بر انگیز نیاز به گذشت زمان و پیشرفت تجهیزات و تکنولوژی می باشد.