حقن التربة لمنع تسرب المياه الجوفية

حقن التربة

يعتمد تمدد التربة أو انكماشها على نوعيتها والرطوبة والظروف المحيطة فيها، ويتم تسوية التربة ومشاكلها التي تسبب تمددها أو انكماشها، ولحل هذه المشكلة يُعتبر حقن التربة إحدى الطرق المستخدمة؛ فهي تُقلل من قدرة التربة الطينية بالمحافظة على المياه، وتجعلها أقل عرضة للتوسع والانكماش المُعتمد على محتوى المياه وتقليل الأضرار في التربة.

استخدامات حقن التربة

يُستخدم حقن التربة للغايات الآتية:

• يُساعد الحقن على تقليل الانكماش في التربة أو تمددها وبالتالي يقلل من تلف أساساتها قبل أن يبدأ.
• يُستخدم الحقن بسبب كلفته المعقولة لذا يعتبر اقتصاديًا ومنطقياً.
• يُفيد على المدى البعيد مثل تقوية كثافة التربة وتقويتها.
• تُعتبر عملية الحقن بسيطة وفعالة وسريعة مع أقل حاجة للتنظيف.

طرق حقن التربة

هناك عدة طرق لحقن التربة منها الآتي:

الحقن الإسمنتي

ويتم الحقن بالإسمنت من خلال عمل أنبوب أو أنابيب متعددة لسد الفراغات بين حبيبات التربة، ويجب أن تتناسب حجم حبيبات الإسمنت مع حجم الفراغات في التربة. والهدف منها تقليل نفاذية التربة وزيادة قوتها، وتكون خلال حقن التربة بخلط الإسمنت والماء بنسب مناسبة ويتم بأنابيب وتحت ضغط معين.

الحقن بالمواد الكيميائية

وتستخدم هذه الطريقة في التربة الرملية و المتفككة، وتكون هذه الطريقة لعمل كتل صخرية من هذه التربة. وتتم هذه الطريقة بتثبيت أنابيب في الطبقات المراد معالجتها وتبدأ من الأسفل للأعلى من ثم تمرير السائل من خلالها، ويتمتع هذا السائل بلزوجة قليلة ليسمح بمرور السائل.

اختيار معدات تجميد التربة اعتمادًا على طريقة الحقن

وتعتمد أنواع المعدات حسب طريقة الحقن المتبعة وهي على النحو الآتي:

• الطريقة غير المباشرة

وتحتوي على مبرد أولي مثل الأمونيا أو ثاني أكسيد الكربون، وهذا المبرد يزيل الحرارة من المبرد الأساسي ويتكون من محلول كلوريد الكالسيوم أو الصوديوم أو المغنيسيوم ويمر بأنابيب لتبريد التربة وتستخدم أيضا أنابيب عازلة من مادة البولي إيثلين ذي الكثافة العالية لعمليات الضخ.

• الطريقة المباشرة

ويتم نقل السائل الذي يحافظ على خصائصه ويضخ داخل التربة عبر أنابيب نحاسية عازلة.

• الطريقة المختلطة

وهي مزيج من المعدات في الطريقة المباشرة مع الغير مباشرة.

الإطار الزمني لعملية الحقن

هنالك عوامل مؤثرة على عملية تجمد التربة بعد عملية الحقن وأهم هذه العوامل الآتي:

• نوع المادة المستخدمة أثناء عملية الحقن، فمثلا المشاريع الطويلة يلائمها كلوريد الكالسيوم لأنه يحتاج عدة أسابيع إلى عدة أشهر، أما المشاريع القصيرة فيستخدم فيها النيتروجين لأنه يستغرق بضعة أيام بسبب حرارته المنخفضة فيستخدم في الحالات الطارئة.
• نوع المادة المستخدمة في عملية تجميد التربة بواسطة الحقن، كما في النقطة السابقة فيلائم محلول كلوريد الكالسيوم المشاريع ذات المدة الطويلة.
• المسافة بين الأنابيب، حيث إنه كلما زادت المسافة بين الأنابيب كانت المدة أطول للتجميد
• المحتوى المائي الموجود في التربة، حيث إنّه كلما زاد محتوى المياه في التربة طالت المدة الزمنية للتجميد بسبب كمية المياه المراد تجميدها في التربة.