حفاری خاک نرم

حفاری خاک نرم یک فرایند حفاری است که در آن از دستگاه‌های حفاری خاک نرم برای حفر چاه‌ها و تونل‌ها در خاک‌های نرم و لایه‌های زیر آب استفاده می‌شود. این فرایند برای ساخت تونل‌های زیرزمینی، نصب لوله‌های زیرزمینی، ساخت پل‌ها و تونل‌های راه آهن و ساخت سد‌ها و تصفیه‌خانه‌های فاضلاب استفاده می‌شود.

در حفاری خاک نرم، از دستگاه‌های حفاری خاک نرم مانند TBM یا Tunnel Boring Machine استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها با حرکت مکانیکی و چرخشی، خاک را از مسیر مورد نظر حفر می‌کنند و به صورت همزمان لوله‌های پشت دستگاه را قرار می‌دهند تا از ریزش خاک جلوگیری شود.

حفاری خاک نرم به دلیل اینکه در این نوع خاک‌ها احتمال ریزش خاک بسیار بالا است، بسیار محبوب است. همچنین، این روش نسبت به روش‌های سنتی حفاری، سرعت بیشتری دارد و احتمال خراب شدن محیط را کمتر می‌کند.

چه نوع خاک‌هایی برای حفاری خاک نرم مناسب هستند؟

حفاری خاک نرم برای خاک‌هایی مناسب است که دارای غلظت بالایی از آب باشند و مقاومت کمتری نسبت به خاک‌های سخت داشته باشند. برخی از خاک‌های مناسب برای حفاری خاک نرم عبارتند از:

1. خاک رس: این نوع خاک دارای غلظت بالایی از آب است و نرمی بیشتری نسبت به خاک‌های دیگر دارد.
2. خاک لوم: این نوع خاک دارای غلظت بالایی از آب است و به دلیل نرمی آن، مناسب برای حفاری خاک نرم است.
3. خاک شنی: این نوع خاک دارای غلظت آب کمتری نسبت به خاک رس و لوم است، اما به دلیل نرمی آن مناسب برای حفاری خاک نرم است.
4. خاک تورب: این نوع خاک دارای غلظت بالایی از آب است و به دلیل نرمی آن، مناسب برای حفاری خاک نرم است.

مهم است برای انتخاب خاک مناسب برای حفاری خاک نرم، نوع خاک و ویژگی‌های آن، میزان رطوبت، محتوای شن و ماسه، و مقاومت خاک بررسی شود.

همانطور که گفته شد، خاک‌هایی که برای حفاری خاک نرم مناسب هستند، دارای غلظت بالایی از آب و مقاومت کمتری نسبت به خاک‌های سخت هستند. در ادامه به توضیحات بیشتری درباره ویژگی‌های خاک‌های مناسب برای حفاری خاک نرم پرداخته می‌شود:

• غلظت آب: خاک‌هایی که برای حفاری خاک نرم مناسب هستند، دارای غلظت بالایی از آب هستند. این موضوع باعث افزایش نرمی خاک می‌شود و احتمال به وجود آمدن ریزش خاک را کاهش می‌دهد.
• مقاومت خاک: خاک‌های مناسب برای حفاری خاک نرم، دارای مقاومت کمتری نسبت به خاک‌های سخت هستند. این به دلیل این است که در حفاری خاک نرم، دستگاه حفاری باید بتواند خاک را با فشار کمتری حفر کند و از آن عبور کند.
• محتوای شن و ماسه: محتوای شن و ماسه در خاک‌های مناسب برای حفاری خاک نرم باید کمتر باشد. این موضوع باعث کاهش سختی خاک و افزایش نرمی آن می‌شود.
• نوع خاک: خاک‌های رسی، لومی و توربی که دارای غلظت بالایی از آب هستند و مقاومت کمتری نسبت به خاک‌های سخت دارند، برای حفاری خاک نرم مناسب هستند.
• رطوبت خاک: رطوبت خاک نیز باید در محدوده‌ای مناسب باشد. اگر خاک خیلی خشک باشد، ممکن است برای حفاری خاک نرم مناسب نباشد و اگر خیلی مرطوب باشد، احتمال به وجود آمدن ریزش خاک بیشتر است.

با توجه به این ویژگی‌ها، برای انتخاب خاک مناسب برای حفاری خاک نرم، باید به دقت و با بررسی‌های لازم از ویژگی‌های خاک مورد نظر اطمینان حاصل کرد.

علاوه بر ویژگی‌هایی که در پاسخ قبلی به آن‌ها اشاره شد، ویژگی‌های دیگری نیز برای خاک‌های مناسب برای حفاری خاک نرم وجود دارد که به بررسی آن‌ها می‌پردازیم:

1. عدم وجود سنگ‌ها: در حفاری خاک نرم برای دستگاه حفاری، وجود سنگ‌ها مانع بزرگی است. بنابراین، خاک‌های مناسب برای حفاری خاک نرم، باید به گونه‌ای باشند که در آن‌ها سنگ‌ها به صورت چندانی وجود نداشته باشد.
2. عدم وجود آلودگی: خاک‌های آلوده به مواد شیمیایی و سموم مختلف مناسب برای حفاری خاک نرم نیستند. این خاک‌ها ممکن است برای کارگران و دستگاه‌های حفاری خطرناک باشند.
3. ضخامت خاک: ضخامت خاک در محل حفاری نیز باید به حدی باشد که بتوان به راحتی و با سرعت مناسب به آن دسترسی داشت و از آن عبور کرد.
4. تراکم خاک: تراکم خاک نیز باید به حدی باشد که خاک در هنگام حفاری به صورت یکپارچه و مرتب باشد و دستگاه حفاری بتواند به راحتی از آن عبور کند.
5. نوع حفاری: در حفاری خاک نرم، نوع حفاری نیز بسیار مهم است. برای خاک‌هایی که دارای غلظت بالایی از آب هستند، حفاری با استفاده از دستگاه‌های TBM (Tunnel Boring Machine) مناسب است. اما برای خاک‌هایی که دارای غلظت آب کمتری هستند، حفاری با استفاده از دستگاه‌های jet grouting (جت گروتینگ) و soil nailing (پرچم خاکی) ممکن است مورد استفاده قرار گیرد.

با توجه به این ویژگی‌ها، برای انتخاب خاک مناسب برای حفاری خاک نرم، باید به دقت و با بررسی‌های لازم از ویژگی‌های خاک مورد نظر اطمینان حاصل کرد.