بررسی روش انجماد خاک جهت ایجاد دیوارحائل یخی در حفاری تونل و ایستگاه های مترو

تکنیک انجماد خاک یکی از جدیدترین روش های پایداری حفاریهای زیرزمینی و مهار آبهای زیرسطحی جهت جلوگیری از ورود آب به داخل تونل های در حال حفاری می باشد. از جمله راهکارهای ایجاد پایداری موقت در زمین های سست و اشباع منجمد نمودن خاک اشباع می باشد. بر اثر انجماد آب، حجم آب به میزان 9% افزایش می یابد. این افزایش حجم باعث تغییر در خصوصیات مهندسی خاکهای اشباع مانند مقاومت تراکمی تک محوری، مدول الاستیسه، تورم و حدود روانی آنها میشود. بررسی میزان این تغییرات و خاکهایی که مشخصات فنی آن با عملیات انجماد تطبیق دارد یکی از مسائل مهم در بکار گیری روش انجماد در خاکهای اشباع از آب، بویژه در پروژه های زیرسطحی مانند تونل سازی واجرای ایستگاههای مترو که در عمق پایین قرار دارند می باشد. این مقاله بر آن است تا خواص خاک منجمد شده ، پارامترهای طراحی (شامل دمای محلول،ضخامت حلقه انجماد،فواصللوله های انجمادو...)، روش های اجرای تکنیک انجماد خاک شامل تزریق نیتروژن ویامایع کلرید کلسیم، تاسیسات مورد نیازدر روش مستقیم وغیر مستقیم، و چالش های موجود و دلیل استفاده از این روش در پروژه های توسعه ایستگاه متروشهر روتردام هلند (Subway station Rotterdam) و انجماد خاک در ورودی شرق تونل شهر Fürth آلمان را بررسی نماید.

کلیدواژه ها:

انجماد خاک ، انجماد مستقیم و غیر مستقیم ، حفاری تونل ، نیتروزن مایع ، دیوار حائل یخی ، مایع کلرید کلسیم ، مدول الاستیسیته