انواع روش‌های تزریق در پایدارسازی و بهسازی به روش جت گروتینگ( jet grouting )

مطابق با هندسه مورد نظر پایدارسازی، سه نوع تزریق جت در روش جت گروتینگ شکل گرفت که به طور شماتیک در شکل 1 نشان داده شده اند. “تزریق تک گانه ” ، “تزریق دوگانه” ، ” تزریق سه گانه”.

از این بین “سیستم تزریق تک گانه” (s)، ساده ترین شکل تزریق جت در سیستم جت گروتینگ جهت پایدارسازی و بهسازی و نیلینگ می‌باشد که طی آن صرفا سیال دوغاب برای فرسایش و اختلاط با خاک تزریق می شود.

در خاک‌های خاص ، پسماند (ضایعات) خاک می‌تواند بسیار چسبناک و لزج باشد، و بدون کمک فشار هوا نمی توان آن را به راحتی به سطح انتقال داد و این امر ممکن است موجب بلند شدگی(heave) سطح زمین شود.

در مواردی که در پروژه پایدارسازی گود و بهسازی به روش جت گروتینگ، احتمال خسارات جدی ناشی از بلندشدگی وجود دارد (برای مثال ، زمانی که تزریق زیر یک سازه انجام  می‌شود)، بایستی از پاک‎‌سازی و خروج 100% پسماند خاک از گمانه‌ها مطمئن شد. زمانیکه حفاری زیر آب زیرزمینی صورت گیرد ، راندمان فرسایش در این سیستم (در غیاب هوا) می‌تواند به طور قابل توجهی کاهش یابد که موجب افزایش انرژی لازم برای حفاری (cutting energy) خواهد شد.

در سیستم جت گروتینگ دوگانه (D) هوای فشرده اضافه شده، با احاطه جت دوغاب موجب ارتقاء فرسایش می‌گردد، به ویژه زیر تراز آب زیرزمینی.

اما در این روش درصد قابل توجهی از دوغاب بخاطر پدیده مکش هوا (airlift) به سطح برگشته و هدر می‌رفت. کارایی بالای سیستم دوگانه جت گروتینگ، در خاک‌های دانه درشت غیرچسبنده مانند شن و ماسه ثابت شده بود. اما سومین روش بهسازی جت گروتینگ، سیستم سه گانه، (T) بود که در آن از 3 سیال دوغاب، آب تحت فشار، و هوای فشرده – که آب را احاطه می کرد – استفاده می‌شد. این سیستم مجهز به یک نازل تزریق زیر نازل فشار آب بود، که وظیفه آن انتقال و هدایت ذرات خاک‌های حفر شده به سطح زمین (تاحد ممکن) بود که البته دوغاب تزریق را نیز محدود می‌کرد. در حالیکه در سیستم بهسازی به روش جت گروتینگ دوگانه، نسبت آب به سیمان ثابت بود و میزان فرسایش صرفا از طریق نسبت آب به سیمان قابل تنظیم بوددر سیستم پایدارسازی و بهسازی به روش جت گروتینگ سه‌گانه، مقدار فرسایش مستقل از تزریق دوغاب بود و بنابراین موجب بهینه‌سازی عملکرد تزریق شد. این امتیاز و برتری بالقوه سیمان را مستقل از انرژی مصرفی برای فرسایش خاک میسر می ساخت، در حالی که در سیستم دوگانه مستلزم یک مرحله برش خاک به طور مجزا بود.

در دهه 1980، تکیه بر تجارب  و اعتماد به تزریق جت موجب گسترش وسیع این تکنیک شد. از اوایل دهه 1990، روش های جدید تزریق جت قادر به بهسازی در شعاع بزرگتری بودند و قطر ستون ها افزایش یافت. با این پیشرفت‌ها، تکنیک تزریق جت قادر به ساخت ستون‌هایی با قطر بیش از 5 متر، یا حتی 9 متر در زمین های نرم تر (شکل 2 و 3) شد. به این ترتیب امکان بهسازی و اصلاح با حجم 20 برابر بزرگتر نسبت به سیستم‌های پیشین میسر شد، چرا که تجهیزات پیشرفته، سرعت جریانبیشتر و فشارهای بالاتری را تامین کردند.