تعیین طرح اختلاط بهینه دوغاب دوجزئی تزریقی در عملیات حفاری تونل مکانیزه (مطالعه موردی: پروژه خط 7 قطارشهری تهران)

در تونل سازی به روش مکانیزه، بعد از نصب پوشش بتنی پیش ساخته (سگمنت)، بین سطح خارجی سیستم نگهداری نصب شده و محیط حفاری شده، فضایی خالی به وجود می آید. برای جلوگیری از ریزش احتمالی خاک و سنگ به داخل فضای مذکور و در نتیجه کنترل نشست سطح زمین ناشی از این ریزش، باید فضای خالی توسط ماده مناسبی پر شود. بدین منظور می توان از روش تزریق تماسی به کمک دوغاب استفاده نمود. انتخاب دوغاب مناسب برای انجام عملیات تزریق بسیار مهم است چرا که مخلوطی که تولید می شود باید در زمان اجرا، آب انداختگی کم و قابلیت پمپاژ خوبی داشته باشد. همچنین این دوغاب باید بدون ایجاد انسداد در سیستم های پمپاژ و انتقال، فضای خالی ایجاد شده را به طور کامل پر کند تا توانایی لازم برای تحمل فشارهای روباره را داشته باشد. از طرفی در مناطق اشباع از آب، دوغاب تولیدشده باید پس از رسیدن به گیرش اولیه، در برابر آب بردگی مقاومت کرده و سیستم نگهداری نصب شده را در برابر ورود آب های زیرزمینی به درون فضای حفر شده، آب بند کند. در این تحقیق، با توجه به شرایط اجرایی و زمین شناسی موجود در تونل خط 7 قطارشهری تهران، پارامترهای تاثیرگذار بر کارآیی دوغاب دوجزئی تزریقی شامل؛ زمان آب انداختگی، ویسکوزیته (زمان قیف مارش)، زمان ژل شدگی و مقاومت فشاری، در 9 طرح اختلاط منتخب، به صورت آزمایشگاهی بررسی شده اند. نتایج این تحقیق نشان داده است که طرح شماره 27، با میزان 350 کیلوگرم سیمان، 35 کیلوگرم بنتونیت، 5/3 کیلوگرم دیرگیر، 872 کیلوگرم آب و 70 کیلوگرم سیلیکات سدیم، برای ساخت یک متر مکعب دوغاب دوجزئی تزریقی دارای بیشترین میزان کارآیی است. لذا این طرح به عنوان یک طرح اختلاط فنی و اقتصادی برای ساخت دوغاب دوجزئی بهینه، با هدف تزریق دوغاب برای پرکردن پشت سگمنت در عملیات حفاری مکانیزه تونل مذکور، تعیین شده است.