بررسی مشخصات فوم و تاثیر آن بر مقاومت برشی خاک‌ های دانه‌ای و مخلوط (مطالعه موردی: متروی تبریز)

اصلاح خاک‌ ها شامل تزریق مواد اصلاح‌گر از ماشین حفار بر جبهه کار و خاک ‌های حفاری شده با هدف ایجاد مخلوطی با خواص خمیری و قابلیت تراکم‌پذیری بالا، مقاومت برشی پایین و نفوذپذیری مناسب می‌باشد. خواص خاک‌های اصلاح‌شده که دارای تاثیر قابل‌توجه بر عملکرد ماشین می‌باشد شدیداً به نوع خاک، مقدار و مشخصات مواد اصلاح‌گر بستگی دارد. در تحقیق حاضر مشخصات فنی فوم‌های مختلف مورد استفاده در حفاری مترو تبریز مطالعه و تاثیر پارامترهای مختلف تولید فوم بر مشخصات فنی و همچنین تاثیر کاربرد این فوم‌ها بر مقاومت برشی خاک‌های واقع در مسیر حفاری تونل ارزیابی شده است. بر اساس آزمایشات مشخصه فوم تفاوت عمده این مواد در زمان پایداری آن‌ها بوده و عموما با افزودن پلیمر به محلول فوم‌ساز افزایش قابل‌ملاحظه‌ای در زمان پایداری فوم مشاهده شد. از منظر مقاومت برشی، کاربرد تمامی فوم ها منجر به کاهش تقریبا یکسان در زاویه اصطکاک داخلی شده و میزان این کاهش تابعی از مشخصات خاک مورد حفاری و نسبت تزریق فوم است. بیشترین کاهش در زاویه اصطکاک داخلی مربوط به نسبت تزریق 60 درصد بوده که میزان این کاهش برای نمونه‌های شن و ماسه سیلت‌دار حدود 20% و برای نمونه‌های سیلتی حدود 35% بوده است. البته تزریق فوم از یک نسبت به بالاتر، تاثیر زیادی در کاهش بیشتر مقاومت برشی نداشته و نسبت تزریق 20 الی 40 درصد به عنوان نسبت مناسب برای پروژه مورد مطالعه در نواحی برداشت نمونه‌ها پیشنهاد می‌شود. همچنین استفاده از میزان fir بالاتر از حد مورد نیاز همگنی مخلوط خاک-فوم را از بین می‌برد.

investigation of foam characteristics and its effect on shear strength of granular and mixed soils (case study of tabriz metro)

in earth pressure balanced tunnel boring machine (epbm) operation, soil conditioning is critical for effective performance (zhou and yang, 2020). foam as a soil conditioning agent has been widely used in epbm tunneling to modify the mechanical and hydraulic properties of excavated soils. soil conditioning involves the injection of improvement materials from the mechanized tunneling machine to the work field and excavated soils (hajialilue-bonab et al., 2014). the purpose of this process is to change the properties of excavated soils so that the excavation process can be possible for different types of soils. but the performance of this modification is not the same for all types of soils and depends on some factors. some of these factors are related to the geotechnical properties of excavated soils and some other are related to the injection system.