Toprağın sağlamlaştırılması, toprak özelliklerinin yapay olarak değiştirilmesidir. Bu amaçla çeşitli fiziksel ve kimyasal yöntemler kullanılmaktadır. Bu tür dönüşüm sayesinde zeminin mukavemetini arttırmak, daha stabil hale getirmek, sıkıştırılabilirliğini ve suya dayanıklılığını azaltmak mümkündür. Günümüzde toprağı sağlamlaştırmanın her birinin belirli artıları ve eksileri olan birçok yolu vardır.
Zeminleri sağlamlaştırma yöntemleri
Zeminlerin güçlendirilmesi için çok sayıda yöntem vardır. Birbirlerinden önemli ölçüde farklıdırlar ve belirli artıları ve eksileri vardır.
Kimyasal sabitleme
Bu tür toprak güçlendirme, sementasyon, reçineleştirme, silikatizasyon gibi farklı yöntemler kullanılarak gerçekleştirilir. En yaygın teknoloji sementasyondur. Bu terim, sıvı çimento harcının veya sütün toprağa enjekte edilmesi işlemini ifade eder. İçi boş kazıklar ilk önce yere çakılır.
Çatlaklı kayalar için sementasyon uygundur. Bu prosedür aynı zamanda büyük ve orta fraksiyonlardan oluşan kumlu toprak için de uygundur. Kumun gözenekliliğine veya çatlakların boyutuna bağlı olarak farklı oranlarda çimento ve su kullanılabilir. Ayrıca, bileşime sıklıkla ilave maddeler eklenir - kum, kil ve diğer inert malzemeler.
İnce kumları konsolide etmek için rezinasyon kullanılır. Bu prosedür hidroklorik asit ve üre külü çözeltileri kullanılarak gerçekleştirilir. Bileşimler özel enjektörler kullanılarak toprağa enjekte edilir.
Silisasyon, löslü ve kumlu toprak türlerini sağlamlaştırmak için kullanılır. Bunu yapmak için toprak yapısına kimyasal çözeltiler enjekte edilir. Tipik olarak kalsiyum klorür ve sodyum silikat bazlı bileşimler kullanılır. Sonuç olarak toprağı dayanıklı ve su geçirmez hale getiren silisik asit jeli elde etmek mümkündür.
Termal
Bu tür konsolidasyon, zeminde açılan kuyularda gerçekleştirilen yakıtın yakılmasına dayanmaktadır. Bu durumda farklı yakıtlar kullanılabilir - sıvı veya gaz.
Zayıf toprakları yüksek nem içeriğiyle pekiştirmek için yapay dondurmanın kullanılmasına izin verilir. Bu yöntem evrensel olarak kabul edilir ve oldukça güvenilirdir.
Bu prosedürün özü, soğutucunun bir kuyu sisteminden geçirilmesi gerçeğinde yatmaktadır. Sıcaklığı düşüktür ve ısıyı topraktan alır. Sonuç olarak, bir buz-toprak masifine dönüşür. Yüksek derecede sağlamlık ve tam su geçirmezlik ile karakterizedir.
Donmanın farklı türleri olabilir - hepsi soğutma sıvısının türüne bağlıdır. Dolayısıyla tuzlu su yöntemi ve sıvılaştırılmış gaz kullanan yöntem vardır. İlk durumda konsantre bir kalsiyum veya sodyum klorür çözeltisi kullanılır. Önce soğutma makinesinin evaporatöründe -25 dereceye kadar soğutulur. Özel cihazlarda soğutucu olarak sıvı nitrojen, freon veya amonyak kullanılır. İkinci durumda tercihen sıvı nitrojen kullanılır. Buharlaşma sıcaklığı -196 derecedir.
Elektrik yolu
Bu yöntem nemli killi toprağın sabitlenmesi için uygundur. Elektroosmoz etkisinin kullanımını içerir. Bunu yapmak için topraktan doğru bir elektrik akımı geçirilir. Alan kuvveti santimetre başına 0,5-1 volt ve yoğunluğu metrekare başına 1-5 amper olmalıdır. Bu eylem kilin kurumasını ve sıkışmasını sağlar. Bunun sonucunda şişme özelliğini kaybeder.
Ayrıca, toprağa akımla kimyasal bileşenlerin, özellikle de kalsiyum klorürün eklenmesiyle farklılık gösteren bir elektrokimyasal yöntem de vardır. Bu, toprak konsolidasyonunun yoğunluğunun artmasına yardımcı olur.
Mekanik yöntem
Bu tür tahkimat en eskisi olarak kabul edilir.Özü, toprak katmanlarını yerinde tutmaya yardımcı olan çeşitli blok ve yapıların inşasında yatmaktadır. Bu amaçla palplanş veya konsol sabitleme kullanılabilir.
İlk seçenek oldukça pahalı kabul ediliyor. Esas olarak suya doymuş ve oluşturulan nesnelerin yakınında bulunan toprak katmanlarında bir girinti veya çöküntü geliştirmek için kullanılır. Kazı başlamadan önce tabakalar toprak tabakasına yerleştirilmelidir. Bu koşul ihlal edilirse toprak stabilitesi sağlanamayacaktır.
Konsol montajında farklı bir cihaz var. Özel raflardan veya yığınlardan yapılır. Destekleyici yapılar planlanan kazıdan daha aşağıya indirilir. Kazıklar tahtaları veya kalkanları tutar. Toprağın basıncını alırlar.
Kazı 5 metreyi geçmeyecek şekilde yapılıyorsa bu yöntem kullanılmalıdır. Daha fazla derinlik durumunda, konsol-ara parça montajı kullanılmalıdır. Bu durumda, rafların üst parçalarına ara parçalar takılır.
Hangi yöntemi seçmek daha iyidir?
Toprağı sabitleme yöntemi toprağın türü dikkate alınarak seçilir:
- Lös benzeri ve bazı örtülü tınlar ve çöküntü lösleri silikatlaşma ile güçlendirilir.
- Resizinasyon kumlu toprak tipleri için uygundur.
- Sementasyon büyük boşlukların güçlendirilmesi için uygundur. Bu temel güçlendirme yöntemi aynı zamanda kırıklı kaya, çakıllı kumlu ve kaba toprak türlerinde de kullanılır.
- Akışkan kıvamdaki tınlı topraklardaki silt ve kil için sondaj-karıştırma konsolidasyonu kullanılmalıdır.
- Termal konsolidasyon, lös benzeri tınlılar, katkılı tınlılar, çökmeyen tınlılar ve kil için uygundur.
Toprağın konsolidasyonu farklı yöntemler kullanılarak yapılabilir. Her birinin belirli avantajları ve dezavantajları vardır.
