پیش از اجرای بسیاری از پروژه های عمرانی ابتدا مناسب بودن زمین پروژه برای ساخت و ساز مورد بررسی قرار می گیرد. در بسیاری از موارد، خصوصیات خاک منطقه پاسخگوی نیاز های پروژه نمی باشد به همین دلیل مهندسین ژئوتکنیک تلاش می کنند تا با به کارگیری روش های مختلف، مشخصات فیزیکی خاک منطقه را بهبود ببخشند. یکی از این روش ها تثبیت خاک به صورت برجا می باشد که در سال های اخیر با توجه به اقتصادی بودن طرح، بسیار مورد توجه پیمانکاران مختلف در سطح کشور قرار گرفته است. در روش های تثبیت، بهسازی خاک با کمک اضافه کردن برخی مواد شیمیایی نظیر سیمان، آهک و … در داخل خاک انجام می شود.
تزریق پرفشار یا جت گروتینگ یکی از روش های نوین در تثبیت خاک می باشد. در این روش ابتدا گمانه ای تا عمق مورد نظر با قطر مشخص حفاری می شود و در ادامه دوغاب سیمان به همراه آب و هوای فشرده تحت با فشار زیاد ( 250 تا 700 بار ) با سرعتی بالا معادل 100 متر بر ثانیه از نازل موجود در انتهای میله حفاری خارج شده و در گمانه تزریق می شود. علاوه براین به طور همزمان، میله حفاری در داخل گمانه دوران نموده و خاک را با دوغاب سیمان مخلوط می نماید. در نهایت با حرکت میله حفاری به سمت بالا و انجام پیوسته تزریق یک ستون سیمانی با مقاومتی به مراتب بالاتر از خاک، در داخل خاک تشکیل می شود.
جت گروتینگ بسته به تعداد سیال مورد استفاده می توان به سه روش تک سیاله، دو سیاله و سه سیاله اجرا می شود. در روش تک سیاله پس از پایان حفاری تنها مخلوط تزریق در داخل خاک تزریق می شود. این در حالیست که در روش دو سیاله، غلافی از هوای فشرده به شکل همزمان در خاک تزریق می شود و شعاع نفوذ مخلوط را افزایش می دهد. در اجرای جت گروتینگ به روش سه سیاله علاوه بر دوغاب و هوای فشرده، آب نیز در داخل گمانه تزریق می شود. از مزایای استفاده از جت گروتینگ می توان به افزایش ظرفیت باربری، کاهش نشست، کاهش نفوذ پذیری و مقابله با روانگرایی اشاره نمود.
با توجه به اینکه در اکثر پروژه های عمرانی گودبرداری یکی از مهمترین و ابتدایی ترین مراحل می باشد، گودبرداری ایمن و اصولی نیازمند معرفی روش های مختلف در جهت تامین پایداری گود می باشد. نیلینگ یا میخ کوبی یکی از مقرون به صرفه ترین روش ها برای پایدارسازی دیواره های گود در محدوده گسترده ای از خاک ها می باشد. در سازه نگهبان نیلینگ، ابتدا با کمک دریل واگن، گمانه هایی با فاصله، طول و قطر مشخص در داخل دیواره گود تحت زاویه 10 الی 15 درجه حفاری می شود.
در ادامه آرماتور هایی با قطر 28 تا 40 میلی متر که با عنوان میخ شناخته می شود، در داخل گمانه قرار گرفته و سپس دوغاب در تمام طول گمانه به شکل پیوسته تزریق می شود. در پایان مش فولادی نصب شده و عملیات بتن پاشی بر روی سطح دیواره انجام می شود. استفاده از روش نیلینگ جهت پایدارسازی گود هایی که در مجاورت پروژه های حساس نسبت به تغییر شکل، توصیه نمی شود. چرا که تاثیر گذاری آن مستلزم وقوع تغییر شکل در دیواره گود می باشد. تنها در این صورت است که آرماتور به صورت عضو کششی عمل کرده و مانع از ریزش دیواره گود شده و تغییر شکل های دیواره را محدود می کند. البته با توجه به نفوذ نیل در محدوده زمین همسایه کسب رضایت همسایگان، پیش از استفاده از این روش امری ضروری است و باید مورد توجه قرار گیرد.
استفاده از سازه نگهبان خرپایی از دیگر روش های محبوب در میان روش های پایدارسازی گود است که در گود های با عمق متوسط مورد استفاده قرار می گیرد. از عوامل موثر در استفاده روز افزون از سازه نگهبان خرپایی برای پایدارسازی گود در پروژه های مختلف، عدم نیاز به کسب اجازه از همسایگان مجاور است. در این روش، ابتدا چاه های قائم در داخل خاک حفر شده و اعضای قائم خرپا که معمولاً متشکل از مقاطع دوبل IPE می باشد در داخل چاه قرار می گیرد.
پس از این مرحله انتهای چاه ها به اندازه تقریباً 0.2 ارتفاع گود با دوغاب سیمان تزریق شده و از عدم وجود فاصله عضو قائم با دیواره گود اطمینان حاصل می گردد. پس از این مرحله، عضو مایل خرپا و پی آن اجرا شده و پس از برداشت خاک به صورت مرحله ای سایر اعضای مایل و افقی داخل سازه نگهبان خرپایی، با استفاده از جوش نصب می شوند. بدین ترتیب بار ناشی از فشار جانبی خاک توسط اعضای افقی و مورب خرپا تحمل شده و از ریزش دیواره گود جلوگیری می شود. در پایان، پس از پوشش دیواره گود با شاتکریت، از شناژ برای اتصال اعضای مایل و تحقق یکپارچگی در بین خرپا ها استفاده می شود.
