ارزیابی نقش فشار تزریق در فیلتراسیون دوغاب‌های پایه سیمانی در چند مثال از سنگهای نرم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین‌شناسی مهندسی/ بخش زمین شناسی/ دانشگاه تربیت مدرس/تهران / ایران

2 استاد، گروه زمین‌شناسی مهندسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

عوامل متعددی در فیلتر‌شدن دوغاب‌های سیمانی نقش دارند که در چند دسته قابل ارزیابی هستند. این عوامل مهم و اساسی شامل خصوصیات رفتاری دوغاب، سیمان و مصالح تزریق، محیط تزریق و اندرکنش دوغاب با آن و فشار تزریق می‌باشند. در بین عوامل بالا، تحقیقات کمتری در مورد نقش فشار تزریق در فیلتر شدن دوغاب دیده می‌شود. تحقیق نشان می‌دهد، سرعت افزایش فشار تزریق در مقدار جذب سیمان و نفوذ آن تاثیر چشمگیری دارد. در این تحقیق نتایج بررسی داده‌های مقاطع تزریق در سنگ از دو طرح سد‌سازی مورد بررسی قرار گرفته است. بعبارت دیگر دو دیدگاه تزریق با فشار متغیر و ثابت مورد بررسی قرار گرفته است. در حالت فشار متغیر وجود پله‌های افزاینده فشار می‌تواند سبب فرسایش کیک دوغاب در هر مرحله از تشکیل آن و نفوذ بیشتر دوغاب می‌شود. در تزریق با فشار ثابت، فشار در زمان کمی به مقدار حداکثر طرح شده می‌رسد و نتایج نشان می‌دهند نفوذ دوغاب کمتر بوده است. با بکارگیری روش تدریجی افزایش فشار تزریق، نفوذ دوغاب بدلیل فرسایش کیک دوغاب بهبود یافته و هزینه‌های آب‌بندی پی سد‌ها، تونل‌ها و سازه‌هایی که نیاز به تزریق سیمان دارند بدلیل نفوذ بیشتر کاهش پیدا می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


References
 AUA (American Underground Construction Association), 2003- AUA Guidelines for Backfilling and Contact Grouting of Tunnels and Shafts. Edited by R.W.Henn. Prepared by the Technical Committee on Backfilling and grouting of tunnels and Shafts. Published Jointly by ASCE press, Reston, va.  and Thomas Telford. London.
Axelsson, M., 2009- Prevention of Erosion of Fresh Grout in Hard Rock. Doctoral Thesis, Chalmers University of Technology, Division of GeoEngineering, Göteborg.
Bruce, D. A., 2013- Specialty Construction Techniques for Dam and Levee Remediation.CRC press.
De Paoli, B., Bosco, B., Granata, R. and Bruce, D. A., 1992- Fundemental Observations on Cement Based Grouts(B): Microfine Cements and the Cemill Process. In Grouting, Soil Improvement and Geosynthetics, Edited by R.H.Borden, R.O.Holtz., and I.Juran, ASCE, New York, Geotechnical Special Publication No.30, 486-499.
Draganovic, A. and Stille, H., 2011- Filtration and penetrability of  Cement Based Grout: Study Performed With a Short Slot. Tunneling and Underground Space Technology , 26,548-559.
Draganovic, A. and Stille, H., 2014- Filtration of  Cement Based Grouts Measured using a long Slot. . Tunneling and Underground Space Technology , 43,101-112.
Draganovic, A., 2009- Bleeding and Filtration of Cement Based Grout. Doctoral Thesis, Royal Institute of Technology( KTH) University. Division of Soil and Rock Mechanics.
Eklund, D. and Stille, H., 2008- Penetrability due to filtration tendency of cement-based grouts. Tunnelling and Undreground Space Technology , 23 (4),389-398.
Eriksson, M. and Stille, H., 2003- A Method for Measuring and Evaluating the Penetrability of Grouts. Proc. 3th International Conference, Grouting and Ground Treatment, Geotechnical Special Publication No. 120 (pp 1326-1337). New Orleans.
Eriksson, M., 1999- Model for Prediction of Grouting Results – Spreading Sealing Efficiency and Inflow. Licentiate Thesis 2046, Division of Soil and Rock Mechanics, Department of Civil and Environmental Engineering, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden.
Eriksson, M., Friedrich, M. and Vorschulze, C. 2004- Variation in the Rheology and Penetrability of Cement-based Grouts - An Experimental Study. Cement and Concrete Research , 34 (7), 1111-1119.
Eriksson, M., Stille, H. and Andersson, J., 2000- Numerical Calculations for Prediction of Grout Spread with Account for Filtration and Varying Aperture, Tunnelling and Underground Space Technology, Vol 15, No. 4, pp 353-364.
Ghafar, A. N., Mentesidis, A., Draganovic, A. and Larsson, S., 2016- An Expremental Approach to the Development of Dynami Pressure to Improve Grout Spread. Rock Mechanics Rock Engineering.
Giesekus, H., 1983- Disperse Systems: Dependency of Rheological Properties on the Type of Flow with Implications for Food Rheology. In Physical Properties of Foods, Ed. Jowitt,R., Escher, F., Hallstrom, B., Meffert, H.F.T, Spies, W.E.L and Vos, G., London, AppliedScience Publisher, pp. 205-220.
Gustafson, G., Claesson, J. and Fransson, Å., 2013- Steering Parameters for Rock Grouting".Journal of Applied Mathematics, vol. 2013 pp. article ID 269594.
Hansson, P., 1994- Cementinjektering - Handbok i materialteknik för injekterare. Elforsk Rapport 94:12, Elforsk AB, Stockholm.
Hjertström, S., 2001- Microcement- Penetration versus particle size and time control. 4th nordic rock grouting symposium (pp. 61-71). Stockholm: SveBeFo Report 55.
Martinet, P., 1998- Flow and Clogging Mechanisms in Porous Media with Applications to Dams. Doctoral Thesis, Division of Hydraulic Engineering, Dep. of Civil and Environmental Engineering, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden.
Nobuto, J., Nishigaki, M., Mikake, S., Kobayashi, S. and Sato, T., 2008- Study on filtration property of grouting materials; High-pressure filtration test. Doboku Gakkai Ronbunshuu C ,64 (4), 813-832.
Schwarz, L. G., 1997- Roles of Rheology and Chemical Filtration on Injectability of Microfine Cement Grouts, Dissertation Thesis, North western University, Evanstone, Illinois, UMI number 9814310.
Syrjälä S., 1996- Numerical Study of Heat Transfer Behaviour of Power-law Non- Newtonian Fluids in Rectangular Channels. Dissertation Thesis, Technical Research Centre of Finland, VTT Chemical Technology, Espoo, Finland. ISBN 951-38-4950-3
Weaver, K. D. and Bruce, D. A., 2007- Dam Foundation grouting, p472,ASCE press.