امروزه عمليات مهندسي تزريق براي بهسازي توده سنگ اعم از تحكيم و آب بندي در طرح هاي عمراني و معدني مورد استفاده قرار مي گيرد. تزريق در سنگ ها به دليل نوع ناپيوستگي ها و ارتباط بين آنها با تزريق در خاك ها تفاوت بنيادي دارد براي تزريق در سنگ نه تنها وجود ناپيوستگي ها بلكه ارتباط بين ناپيوستگي هانير حائز اهميت است.

تزريق يكي از پركاربردترين روش هاي بهسازي زمين هم در آبرفت ها و هم در توده سنگ هاي به شدت درزه دار است. كارايي عمليات تزريق معمولاً با اجراي آزمون هاي كنترلي كيفي بر جا ارزيابي مي شود. ارزيابي صحيح توده سنگ برجا، بخصوص توده سنگ پي و تكيه گاه هاي سد، از مهمترين بخش هاي بررسي مهندسي سد است.

هدف از اين كتاب، معرفي اصول تزريق به روش سنتي و معرفي روش جديد تزريق در توده سنگ به نام «عدد شدت تزريق» (GIN) است. براي اين منظور ابتدا مباني روش تزريق سنتي در توده سنگ ها و عوامل مؤثر در آن بيان شده اند سپس اصول تزريق به روش عدد شدت تزريق (GIN) در توده سنگ ها معرفي و در ادامه تزريق به روش سنتي و روش جديد با هم مقايسه شده است. در نهايت چند مطالعه موردي از كاربرد روش عدد شدت تزريق براي بهسازي توده سنگ بيان شده است.

كتاب «تقويت توده سنگ ها با دوغاب هاي پايه سيماني در روش عدد شدت تزريق «GIN» در 182 صفحه و به قيمت 32 هزار ريال در اختيار كارفرمايان، مهندسان مشاور و پيمانكاران قرار دارد.

1- آشنايي با تزريق

1-1- مقدمه.......................................................................................................... 1

1-2- اهداف تزريق.................................................................................................. 3

1-3- محدوديت هاي تزريق....................................................................................... 4

1-4- عمر مفيد پروژه............................................................................................... 4

2- شناخت خصوصيات توده سنگ در ارتباط با تزريق

2-1- مقدمه.......................................................................................................... 5

2-2- معرفي توده سنگ به عنوان يك محيط ناپيوسته.................................................... 8

2-3- خواص فيزيكي ناپيوستگي هاي موجود در توده سنگ............................................ 9

2-3-1- شكل و گسترش درزه ها............................................................................... 10

2-3-2- يكنواختي درزه ها در توده سنگ..................................................................... 11

2-3-3- شيب و امتداد درزه ها................................................................................... 11

2-3-4- فاصله داري درزه ها...................................................................................... 12

2-3-5- بازشدگي درزه ها........................................................................................ 12

2-3-6- زبري درزه ها............................................................................................... 14

2-3-7- انحناء درزه ها.............................................................................................. 14

2-3-8- پرشدگي درزه ها......................................................................................... 17

2-4- خواص مكانيكي توده سنگ............................................................................... 17

2-5- خواص هيدرومكانيكي ناپيوستگي هاي موجود در توده سنگ.................................. 18

2-5-1- مسيريابي هيدروليكي.................................................................................. 18

2-5-2- هدايت هيدروليكي....................................................................................... 19

2-5-3- تأثير تنش هاي برجا بر هدايت هيدروليكي توده سنگ......................................... 20

2-6- مدل FES براي توده سنگ درزه دار...................................................................... 27

3- خصوصيات دو غابهاي پايه سيماني

3-1- مقدمه.......................................................................................................... 31

3-2- تعريف نسبت آب به سيمان.............................................................................. 32

3-3- نقش آب....................................................................................................... 32

3-4- مخلوط هاي رقيق تا غليظ................................................................................ 34

3-5- دوغاب هاي پايدار............................................................................................ 37

3-6- خصوصيات دوغاب............................................................................................ 40

4- نقش چسبندگي در تزريق سنگ بوسيله سيمان

4-1- مقدمه.......................................................................................................... 43

4-2- رئولوژي مخلوطهاي دوغاب................................................................................ 43

4-3- فرمول هاي پايه براي جريان ويسكوپلاستيك......................................................... 45

4-4- تعيين خصوصيات مخلوط دوغاب......................................................................... 46

4-5- تزريق يك درزه منفرد........................................................................................ 50

4-6- تزريق يك دسته درزه........................................................................................ 56

4-7- آزمون هاي لوژان و خورند دوغاب........................................................................ 58

4-8- اصطكاك داخلي مخلوطهاي تزريق...................................................................... 59

4-9- تزريق زير سطح آب زيرزميني............................................................................ 63

4-10- مقايسه دوغاب پايدار و ناپايدار......................................................................... 64

4-11- نتيجه گيري.................................................................................................. 64

5- استفاده از افزودني ها در دوغابهاي پايه سيماني

5-1- مقدمه.......................................................................................................... 67

5-2- رئولوژي دوغاب تازه سيمان............................................................................... 68

5-3- تأثير بنتونيت و فوق روان كننده ها بر رئولوژي دوغاب.............................................. 72

5-3-1- ارزيابي تجربي تنش تسليم .......................................................................... 74

5-3-2- بررسي هاي آزمايشگاهي............................................................................ 75

5-4- اعمال طرح دوغاب........................................................................................... 80

6- طراحي غلظت دوغاب هاي پايه سيماني

6-1- مقدمه.......................................................................................................... 83

6-2- تجربيات اخير.................................................................................................. 84

6-4- بررسي هاي تئوريكي بر روي فرآيند تزريق............................................................ 85

6-3- 1- ارزيابي هاي جديد ...................................................................................... 85

6-3-2- برخي مطالعات پارامتري................................................................................ 86

6-4- تأثير افزودني ها.............................................................................................. 90

6-5- جمع بندي..................................................................................................... 91

6-6- يك طرح پيشنهادي تزريق................................................................................. 91

7- تزريق با استفاده از روش عدد شدت تزريق(GIN)

7-1- مقدمه.......................................................................................................... 93

7-2- مباني روش عدد شدت تزريق............................................................................ 95

7-3- مفهوم عدد شدت تزريق................................................................................... 96

7-4- تعيين پارامترهاي عدد شدت تزريق..................................................................... 102

7-5- طراحي عمليات تزريق..................................................................................... 106

7-6- كنترل عمليات در روش عدد شدت تزريق.............................................................. 109

7-6-1- انتخاب مخلوط دوغاب................................................................................... 111

7-6-2- تزريق درزه هاي ريز...................................................................................... 113

7-6-3- منحني محدود كننده براي شدت تزريق هاي مختلف........................................... 115

7-6-4- كنترل رايانه اي عمليات تزريق......................................................................... 117

7-7- ملاحظات و مزاياي روش عدد شدت تزريق............................................................ 120

7-7-1- معيار تكميل عمليات تزريق............................................................................ 120

7-7-2- نكات اساسي در روش جين........................................................................... 121

7-7-3- معيار خاتمه عمليات تزريق............................................................................ 123

7-8- يك مثال از طراحي پرده تزريق............................................................................ 125

8- مقايسه روش عدد شدت تزريق با روشهاي سنتي تزريق

8-1- مقدمه.......................................................................................................... 131

8-2- برخي موارد بحث برانگيز در روش عدد شدت تزريق................................................ 134

8-2-1- تزريق با دوغابهاي رقيق................................................................................ 134

8-2-2- فيلتراسيون دوغاب در اثر فشار....................................................................... 135

8-2-3- معيار امتناع................................................................................................ 135

8-2-3-معيار امتناع................................................................................................. 135

8-2-4- جكينگ هيدروليكي و شكست هيدروليكي....................................................... 136

8-2-5- خيز سطح زمين بر اثر تزريق........................................................................... 138

8-2-6- استفاده از بنتونيت....................................................................................... 140

8-2-7- آزمون هاي فشار آب..................................................................................... 141

8-3- رفع ابهامات روش عدد شدت تزريق.................................................................... 142

8-3-1- كنار گذاشتن آزمايش هاي فشار آب................................................................ 142

8-3-2-نمودار محدود كننده جين................................................................................ 144

8-3-3- تزريق با فشار بالا........................................................................................ 148

8-3-4- اشتباهات اصلي كه بايد از آنها اجتناب شود...................................................... 150

9- بكارگيري روش عدد شدت تزريق (GIN) در چند پروژه تزريق

9-1- بازسازي و ترميم سد Lacst- jean در كانادا........................................................ 153

9-1-1- مطالعات مقدماتي سد................................................................................. 154

9-1-2- اهداف عمليات تزريق.................................................................................... 155

9-1-3- طراحي چارت گمانه هاي تزريق...................................................................... 156

9-1-4- طرح اختلاط دوغاب در كارگاه........................................................................... 157

9-1-5- طراحي منحني محدوديت عمليات تزريق.......................................................... 161

9-2- تزريق پي سد تانور در كشور اردن...................................................................... 166

9-2-1- موقعيت زمين شناسي منطقه....................................................................... 166

9-2-2- طراحي عمليات تزريق.................................................................................. 170

9-2-3- خصوصيات دوغاب استفاده شده..................................................................... 172

9-2-4- اجراي عمليات تزريق.................................................................................... 175

9-2-5- ارزيابي عمليات تزريق و آزمونهاي فشار آب....................................................... 177

10- منابع و مراجع.................................................................................................. 179