পাইল বেইস গ্রাউটিংঃ ভূমিকম্প সহনীয় অধিক লোড ক্যাপাসিটির পাইল তৈরীর আধুনিক টেকনোলজী

প্রফেসর ডঃ ইঞ্জিনিয়ার মোঃ জাহাঙ্গীর আলম
অধ্যাপক, পুরকৌশল বিভাগ, বুয়েট, ঢাকা প্রধান ইঞ্জিনিয়ার, ফ্রিহোল্ড কন্সট্রাকশন এবং ডেভেলপমেন্ট
কন্টেন্ট এর হেডলাইনগুলো
ভূমিকাঃ
বাংলাদেশের বেশীরভাগ ভূমি পলিমাটি দ্বারা গঠিত। নরম কাদা অথবা আলগা বালি স্তরে স্তরে জমে এই মাটি গঠিত হয়। এই কারনে আমাদের দেশে বিল্ডিং বা অন্য কোন স্থাপনার ফাউন্ডেশন হয় ব্যয়বহুল। এই ধরনের নরম মাটিতে ফুটিং টাইপের ফাউন্ডেশন দিয়ে বিল্ডিং করা যায় না। ফুটিং ফাউন্ডেশনের উপর বিল্ডিং করলে, এটা কোন মতে টিকে থাকলেও ভূমিকম্পের সময় এই ধরনের বিল্ডিং সহজে ভেঙ্গে পড়ে। পাইল ফাউন্ডেশন দিয়েই বিল্ডিং করতে হয় অধিকাংশ ক্ষেত্রে। প্রিকাস্ট এবং সিটু পাইলের মধ্যে সিটু পাইলের প্রচলন বাংলাদেশে বেশী। একদিকে সিটু পাইল ফাউন্ডেশনের কোয়ালিটি নিয়ন্ত্রণ করা যেমন কঠিন, অন্যদিকে সিটু পাইল ফাউন্ডেশন তেমনি ব্যয়বহুলও বটে। খরচ কমিয়ে সাশ্রয়ী অথচ ভূমিকম্পসহনীয় ফাউন্ডেশন ডিজাইন এবং কনস্ট্রাকশনের জন্য পাইল বেইস গ্রাউটিং একটি অত্যাধুনিক টেকনোলজী যা এখন আমাদের দেশে পাওয়া যাচ্ছে। এ সম্পর্কিত বিস্তারিত আছে এই প্রবন্ধে।
পাইল বেইস গ্রাউটিং (pile base grouting) কি?
পাইল ফাউন্ডেশনের তলার মাটিতে সিমেন্ট, কেমিক্যাল এবং পানির মিশ্রন উচ্চ প্রেসারে ইনজেক্ট করে পাইলের তলার মাটি শক্ত করার আধুনিক পদ্ধতিকে বলা হয় পাইল বেইস গ্রাউটিং। পাইল ফাউন্ডেশনের লোড ক্যাপাসিটি প্রায় দুই গুণ বৃদ্ধি করার জন্য পাইল বেইস গ্রাউটিং একটি কার্যকর পদ্ধতি। পাইল বেইস গ্রাউটিং একটি অত্যাধুনিক টেকনোলজী যা ফ্রিহোল্ড কনস্ট্রাকশন এন্ড ডেভেলপমেন্ট (Freehold Construction and Development) বাংলাদেশে প্রথম এনেছে, ডেভেলপ করেছে এবং সফলতার সাথে অনেকগুলো প্রজেক্টের পাইল ফাউন্ডেশনে প্রয়োগ করেছে। বিদেশী কনসাল্ট্যান্টের পরামর্শে পদ্মা ব্রীজের পাইল ফাউন্ডেশনেও এই টেকনোলজী প্রয়োগ করা হয়েছে পাইলের লোড ক্যাপাসিটি বাড়ানোর জন্য। একাজটি করেছে চাইনিজ কনট্রাক্টর Sinohydro Corporation Limited। পদ্মা ব্রীজের পাইলের গভীরতা বেশী এবং সূক্ষ্ণ কণার মাটি থাকার কারনে সুদুর অস্ট্রেলিয়া থেকে আমদানীকৃত দামী অতিসূক্ষ্ণ কণার সিমেন্ট দিয়ে গ্রাউটিং করতে হয়েছে। আমরা বাংলাদেশে সহজলভ্য সিমেন্ট ও কেমিক্যাল দিয়ে বিদেশ থেকে আমদানী করা মেশিনের সাহায্যে পাইলের নীচের মাটি ট্রিটমেন্ট করে পাইলের লোড বিয়ারিং ক্যাপাসিটি ২.০ গুন বৃদ্ধি করতে সক্ষম হয়েছি। এই টেকনোলজী উন্নত দেশে অনেক আগে থেকেই ব্যবহৃত হচ্ছে। তবে, তাদের টেকনোলজী আরো উন্নত এবং ব্যয়বহুল। আমরা গবেষণা করে সুলভ মূল্যে এই টেকনোলজী বাংলাদেশে প্রয়োগ করার কৌশল ডেভেলপ করেছি যার কার্যকারিতা ইতিমধ্যে বিভিন্ন প্রজেক্টে প্রয়োগকৃত, পরীক্ষিত এবং প্রমাণিত। পাইল বেইস গ্রাউটিং বাংলাদেশের মাটিতে পাকশী ব্রীজ, রূপসা ব্রীজ, যমুনা ব্রীজ এবং পদ্মা ব্রীজে সফলভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে বিদেশী ইঞ্জিনিয়ারদের তত্ত্বাবধানে এবং বিদেশী মেশিন ও ম্যাটেরিয়াল ব্যবহার করে। আমরা প্রফেসর ডঃ ইঞ্জিনিয়ার মোঃ জাহাঙ্গীর আলম স্যারের নেতৃত্বে বাংলাদেশে উতপাদিত ম্যাটেরিয়াল ব্যবহার কম খরচে পাইল বেইস গ্রাউটিং টেকনোলজী ডেভেলপ করেছি যাতে বাংলাদেশের মাটিতে বাংলাদেশের জনগণ সুলভ মূল্যে এ টেকনোলজী ব্যবহার করে পাইলের ক্যাপাসিটি ২ গুণ বৃদ্ধি করতে পারে। অধিকন্তু, এ পাইল ফাউন্ডেশন হবে ভূমিকম্পসহনীয়।
পাইল বেইস গ্রাউটিং (pile base grouting) কিভাবে করা হয়?
পাইল বেইস গ্রাউটিং করতে হলে ডিজাইনের আগে থেকে এর জন্য প্লানিং করতে হয়। সবচেয়ে ভাল হয় শুরু থেকে ভাল প্রতিষ্ঠানের মাধ্যমে সয়েল টেস্ট করে অভিজ্ঞ বিএসসি ইঞ্জিনিয়ার, যার ইনস্টিউশন অব ইঞ্জিনিয়ারস বাংলাদেশ (IEB) এর মেম্বারশিপ বা ফেলোশিপ নাম্বার আছে, দিয়ে স্ট্রাকচার এবং ফাউন্ডেশন ডিজাইন করানো। ডিজাইনের সময় পাইল বেইস গ্রাউটিং বিবেচনায় নিলে পাইলের সংখ্যা ৩০-৫০% কমে যায়। পাইল বেইস গ্রাউটিং এর জন্য কিছু অতিরিক্ত খরচ হয়। সব মিলিয়ে ফাউন্ডেশন খরচ ২০-৪০% সাশ্রয় হয়। সিটু পাইল করার সময় রডের খাঁচার সাথে পিভিসি পাইপ এবং স্টীল পাইপ বেঁধে দেওয়া হয়। রডের খাঁচা পাইলের বোরিং এর ভিতর প্রবেশ করিয়ে যথারীতি ঢালাই দেয়া হয়। সাইটের সবগুলো পাইল কাস্টিং শেষ হওয়ার পর, পাইল বেইস গ্রাউটিং মেশিন দিয়ে সিমেন্ট, কেমিক্যাল এবং পানির সংমিশ্রণ পাইপের ভিতর দিয়ে পাইলের তলায় ইনজেক্ট করানো হয়। এক্ষেত্রে সংমিশ্রণের অনুপাত মাটির ধরন, গভীরতা, পাইলের সাইজ ইত্যাদির উপর নির্ভর করে। এ ডিজাইনটা করা হয় একজন বিশেষজ্ঞের মাধ্যমে। প্রিকাস্ট পাইলের ক্ষেত্রে, পাইল কাস্টিং এর আগে পাইলের মাঝখানে বিশেষ পিভিসি পাইপ রেখে দেয়া হয়। পাইল শক্ত হওয়ার পর মাটিতে ড্রাইভ করা হয়। অতপর পাইল বেইস গ্রাউটিং সম্পন্ন করা হয়।
পাইল বেইস গ্রাউটিং এর কোয়ালিটি নির্ভর করে গ্রাউটিং মেশিনের প্রেসার ক্যাপাসিটি, সিমেন্ট-কেমিক্যাল-পানি এর মিশ্রনের অনুপাত, মিশ্রনের মোট পরিমান। সয়েল এর প্রকারভেদে সঠিক মিশ্রনের অনুপাত, পরিমাণ এবং প্রেসার একজন জিওটেকটিক্যাল ইঞ্জিনিয়ার নির্ধারণ করে থাকে। এগুলোর যে কোন এক জায়গায় ভুল হলে হিতে বিপরীত হওয়ার সম্ভাবনা থাকে
পাইল বেইস গ্রাউটিং (pile base grouting) ধাপসমূহ?
- ভাল এবং বিশ্বস্ত প্রতিষ্ঠান দিয়ে সয়েল টেস্ট করানো
- ইনস্টিউশন অব ইঞ্জিনিয়ারস বাংলাদেশ (IEB) এর মেম্বারশিপ বা ফেলোশিপ নাম্বারধারী অভিজ্ঞ সিভিল ইঞ্জিনিয়ার দিয়ে ফাউন্ডেশন এবং স্ট্রাকচার ডিজাইন করানো
- ভাল কন্ট্রাক্টরকে কাজ দেয়া
- পাইলিং শুরু করার আগে পাইল বেইস গ্রাউটিং করার যাবতীয় ব্যবস্থা গ্রহণ করা
- পাইলিং সম্পন্ন হওয়ার পর পাইল বেইস গ্রাউটিং করা
- পাইল বেইস গ্রাউটিং করার ১ মাস পর সয়েল টেস্ট, ডাইনামিক লোড টেস্ট অথবা স্ট্যাটিক লোড টেস্ট করে পাইলিং কোয়ালিটি নিশ্চিত হওয়া
প্রিকাস্ট ড্রিভেন পাইলের সমস্যা ও সমাধানঃ
পাইল আগে থেকেই বানিয়ে রেখে শক্ত হওয়ার পর চাপ দিয়ে অথবা হ্যামারিং করে মাটিতে ঢুকানো হলে এটাকে প্রিকাস্ট ড্রিভেন পাইল বলে। এখন পিএইচসি পাইল (PHC pile) নামে একপ্রকার রাউন্ড পাইল রেডিমেইড কিনতে পাওয়া যায় যার ভিতরে ফাঁপা থাকে। প্রিকাস্ট পাইলের বড় সুবিধা হলো পাইলের কোয়ালিটি ১০০% নিশ্চিত করা যায়। কোয়ালিটি খারাপ হলে ড্রাইভ করার সময় ভেঙ্গে যায়। এক্ষেত্রে ভাঙ্গা পাইল বাতিল করে নতুন পাইল করা যায়। প্রিকাস্ট পাইলের বড় অসুবিধাগুলো নীচে তুলে ধরা হলো।
- লম্বা পাইল দরকার হলে জয়েন্ট দিতে হয়। ঠিকমত জয়েন্ট দিয়ে এ সমস্যা সমাধান করা যায়।
- লম্বা পাইল হলে পাইলের ডায়ামিটার বা সাইজ বাড়াতে হয় যা সম্ভব হয়ে ওঠেনা। এক্ষেত্রে স্লেন্ডার পাইল হিসেবে এ পাইল ভূমিকম্পের সময় ফেইল করতে পারে।
- ভূমিকম্পের সময় বালি মাটির লিকুইফ্যাকশন হওয়ার সম্ভাবনা থাকলে প্রিকাস্ট পাইল স্লেন্ডার কলামের মত ফেইল করে। তাই এক্ষেত্রে বড় সাইজের সিটু পাইল করা উচিত।
মাটিতে ড্রাইভ করার জন্য কয়েক ধরণের মেশিন ব্যবহার করা হয়। যেমনঃ
- হাইড্রলিক পুশ পাইল ড্রাইভিং মেশিন
- ডিজেল হ্যামার
- ম্যানুয়াল হ্যামার
ডিজেল হ্যামার দিয়ে প্রিকাস্ট পাইল যে কোন গভীরতায় ঢুকানো যায়। কিন্তু, শহর এলাকায় অথবা আশে পাশে স্থাপনা বা বিল্ডিং থাকলে ডিজেল হ্যামারের মাধ্যমে যে কম্পন বা ভাইব্রেশন তৈরী হয় তাতে ঐসব স্থাপনা ভেঙ্গে পড়তে পারে অথবা ফাটল ধরতে পারে। এই কারনে ডিজেল হ্যামার ব্যবহার করা যায় না।
হাইড্রলিক পুশ পাইল ড্রাইভিং মেশিন দিয়ে কোন ধরনের ভাইব্রেশন ছাড়া পাইল ড্রাইভ করা যায় তবে যত গভীরতায় নেয়া প্রয়োজন তা সম্ভব হয় না। অথচ প্রয়োজনীয় লোড ক্যাপাসিটি পাওয়া যায় কম গভীরতায় পাইল ঢুকানোর মাধ্যমে। এতে আপাত দৃষ্টিতে কোন সমস্যা নাই মনে হলেও ভূমিকম্পের সময় বালি মাটি লিকুইফ্যাকশন হওয়ার কারনে লোড ক্যাপাসিটি কমে যায় এবং বিল্ডিং ধ্বসে পড়তে পারে। এই মেশিন আকারে বড় এবং হেভি হওয়ার কারনে ছোট প্রজেক্টে (১০ কাঠা পর্যন্ত) এই মেশিন দিয়ে পাইল ড্রাইভ করা ব্যয়বহুল। অনেক ক্ষেত্রে সাইটে এই মেশিন নেয়া যায় না প্রশস্ত রাস্তার অভাবে।
ম্যানুয়াল হ্যামার দিয়ে পাইল বেশী গভীরতায় প্রবেশ করানো যায় না অথচ ভাইব্রেশনের কারনে আশে পাশের স্থাপনার ক্ষতি হওয়ার সম্ভাবনা থাকে। সুতরাং ম্যানুয়াল হ্যামার ব্যবহার করা বেশীরভাগ ক্ষেত্রে সম্ভব হয় না।
উপরের আলোচনা থেকে এটা পরিস্কার বুঝা যায় যে প্রিকাস্ট পাইলের সীমাবদ্ধতা রয়েছে। এই সীমাবদ্ধতা দুর করার জন্য পাইল বেইস গ্রাউটিং কাজে লাগানো যেতে পারে। প্রিকাস্ট পাইল বানানোর আগে পাইলের ভিতরে পাইপ রেখে দিতে হবে। পাইল ড্রাইভ করে পরবর্তীতে পাইল বেইস গ্রাউটিং করে পাইলের তলার মাটিকে আরো শক্ত করা যায় যা ভূমিকম্পের সময় লিকুইফ্যাকশন হবে না।
সিটু পাইলের সমস্যা ও সমাধানঃ
মেশিন দিয়ে মাটির ভিতরে গভীর গর্ত তৈরী করে তার ভিতরে রডের খাঁচা ঢুকিয়ে তারপর কনক্রীট ঢালাই করে সিটু পাইল তৈরী করা হয়। এই পাইল যে কোন ডায়ামিটার বা সাইজ এবং গভীরতা করা যায়। সিটু পাইলের সবচেয়ে বড় অসুবিধা হলো দেশীয় উইন্স মেশিন এবং ট্রিপড দিয়ে ভাল কোয়ালিটির পাইল করা অত্যন্ত কঠিন। ভাল টেকনিশিয়ান এবং লেবারের অভাবে সিটু পাইলের কোয়ালিটি নিয়ন্ত্রণ সহজ নয়। পাইলের কনক্রীট ঢালাইয়ের আগে পাইলের তলায় নরম কাদা এবং বালি জমার কারণে, পাইলের তলার মাটির ভারবহন ক্ষমতা খুবই কম হয়ে থাকে।
বেনটোনাইট স্লারি হলো এক প্রকার আঠালো কাদা এবং পানির মিশ্রন। সিটু করার সময় বেনটোনাইট স্লারি ব্যবহার না করলে পাইলের গর্ত বা বোরিং এর শেইপ ঠিক থাকে না, সাইডের মাটি ভেঙ্গে যায়। খরচ কমানোর জন্য অনেকে এই স্লারি ব্যবহার করে না। এতে সিটু পাইলের কোয়ালিটি খারাপ হয়।
সিটু পাইল করার ২ ধরণের পদ্ধতি রয়েছে। যেমনঃ
- রোটারি ড্রিলিং রিগ
- পারকাশন ওয়িন্স মেশিন (বাংলা মেথড)
রোটারি ড্রিলিং রিগ দিয়ে ভাল মানের সিটু পাইল করা যায়। রোটারি ড্রিলিং রিগ ব্যয়বহুল। ছোট ব্যাসের পাইল এবং কম সংখ্যক পাইল হলে রোটারি ড্রিলিং রিগের পরিবর্তে বাংলা মেথড সাশ্রয়ী কিন্তু বাংলা মেথডে কোয়ালিটি সিটু পাইল করা কষ্টসাধ্য ব্যাপার। সিটু পাইলের নিজস্ব লোড ক্যাপাসিটি অর্থাত স্ট্রাকচারাল লোড ক্যাপাসিটি মাটির লোড ক্যাপাসিটির তুলনায় অনেক বেশী যা কাজে লাগানো যায় না। পাইল বেইস গ্রাউটিং করার মাধ্যমে এসব সমস্যার সাশ্রয়ী সমাধান করা যায়। পাইল বেইস গ্রাউটিং করার কারনে পাইলের তলার মাটির ভারবহন ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়।
পাইল বেইস গ্রাউটিং কিভাবে পাইলের লোড ক্যাপাসিটি বাড়ায়?
- পাইলের তলায় পাইলিং করার সময় জমা হওয়া নরম মাটির সাথে সিমেন্ট এবং কেমিক্যাল মিশে, নরম মাটিকে শক্ত করে।
- পাইলের তলার মাটির ঘনত্ব বৃদ্ধি পায় যার কারনে মাটির ভারবহন ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়।
- পাইল বেইস গ্রাউটিং প্রিলোডিং এর কাজ করে। এর মাধ্যমে পাইলের তলা বসে যাওয়ার প্রবণতা কমে।
- পাইলের তলায় একটি শক্ত বাল্বের মত তৈরী হয়।
- রিভার্স স্কিন ফ্রিকশন তৈরী হয় যা লোড ক্যাপাসিটি বাড়াতে সাহায্য করে।
- মাটির ধারন ক্ষমতার চেয়ে পাইলের ম্যাটেরিয়ালের ধারন ক্ষমতা বেশী যা ব্যবহার করা সম্ভব হয় না। পাইল বেইস গ্রাউটিং মাটির ধারন ক্ষমতা বৃদ্ধি করার কারনে পাইলের ম্যাটেরিয়ালের অব্যবহৃত ধারন ক্ষমতা ব্যবহার করা যায়।
পাইল বেইস গ্রাউটিং কোথায় প্রযোজ্যঃ
প্রিকাস্ট পাইল এবং সিটু পাইল উভয় ক্ষেত্রে পাইল বেইস গ্রাউটিং প্রযোজ্য। তবে, সিটু পাইলের ক্ষেত্রে এটি বেশী লাভজনক। সবধরনের মাটিতে পাইল বেইস গ্রাউটিং প্রযোজ্য। তবে, পাইলের তলা বালি মাটিতে থাকলে পাইলে বেইস গ্রাউটিং বেশী কার্যকর এবং লাভজনক। উপরে নরম কাদা বা বালি এবং নীচে নরম বা শক্ত বালি থাকলে পাইল বেইস গ্রাউটিং অত্যন্ত কার্যকর। পাইলের তলা যদি বালিতে থাকে সেক্ষেত্রে পাইল বেইস গ্রাউটিং এর মাধ্যমে পাইলের লোড ক্যাপাসিটি প্রায় ২.০ গুন বৃদ্ধি করা সম্ভব। পাইল বেইস গ্রাউটিং এর কার্যকারিতা অবশ্যই একজন জিওটেকনিক্যাল বিশেষজ্ঞের মাধ্যমে নিশ্চিত করতে হবে।
পাইল বেইস গ্রাউটিং এর উপকারীতাঃ
- পাইলের লোড ক্যাপাসিটি ২ গুন বৃদ্ধি পায়
- ভূমিকম্পের সময় বিল্ডিং থাকে নিরাপদ
- পাইল বসে যাওয়ার প্রবণতা কমে
- পাইলের কোয়ালিটি ভাল হয়
- ফাউন্ডেশন খরচ কমে ২০-৪০%
পাইল বেইস গ্রাউটিং এর কার্যকারিতা পরীক্ষা করার উপায়ঃ
বিভিন্নভাবে পাইল বেইস গ্রাউটিং এর কার্যকারিতা পরীক্ষা করা যায়। পাইল বেইস গ্রাউটিং করার ১ মাস পরে টেস্ট করে গ্রাউটিং এর কার্যকারিতা প্রমাণ করা যায়।
- পাইল বেইস গ্রাউটিং করার আগে এবং পরে সয়েল টেস্ট (SPT) করে বুঝা যায় মাটির শক্তি পাইল বেইস গ্রাউটিং এর মাধ্যমে কতটুকু বাড়লো। এটা হল সবচেয়ে সস্তা এবং দ্রুত সম্পন্ন করা যায়।
- গ্রাউটিং করার আগে এবং পরে পাইলের উপর ডাইনামিক লোড টেস্ট করে প্রমাণ করা যায় পাইল বেইস গ্রাউটিং এর কার্যকারিতা। এটা ব্যয়বহুল হলেও লোড ক্যাপাসিটি সম্পর্কে নিশ্চয়তা প্রদান করে।
- গ্রাউটিং করার আগে এবং পরে পাইলের উপর স্ট্যাটিক লোড টেস্ট করে প্রমাণ করা যায় পাইল বেইস গ্রাউটিং এর কার্যকারীতা, তবে এটা ব্যয়বহুল ও সময়সাপেক্ষ।
অন্যান্য দেশে বড় প্রজেক্টে পাইল বেইস গ্রাউটিং এর ব্যবহারঃ
Dongxiaojiang Bridge at Shaoxing, China
এই প্রজেক্টে ১৯৭ ফুট গভীর এবং ৫ ফুট ব্যাসের পাইল ব্যবহার করা হয়। পাইল বেইস গ্রাউটিং করার পরে পাইলের ডিজাইন লোড ক্যাপাসিটি পাওয়া যায় ৫৮০ মেট্রিক টন।
Shishou Yangtze River Highway Bridge, China
পাইলের ব্যাস ৬.৫ ফুট, গভীরতা ১৭০ ফুট, পাইলের ডিজাইন লোড ক্যাপাসিটি ১৫৮২ মেট্রিক টন। স্ট্যাটিক লোড টেস্টের মাধ্যমে পাইল বেইস গ্রাউটিং এর কার্যকারিতা পরীক্ষা করা হয়। গ্রাউটিং ছাড়া পাইলের তুলনায় বেইস গ্রাউটিং করা পাইলের ক্যাপাসিটি প্রায় ১.৭৫ গুন পাওয়া যায়।
Haimen–Tongzhou Section of the Tongxi Expressway, Nantong, Jiangsu, China.
পাইলে ব্যাস ৬ ফুট, গভীরতা ১৮০-২৬০ ফুট, পাইলের ডিজাইন লোড ক্যাপাসিটি ৪২০-৮৫০ মেট্রিক টন। স্ট্যাটিক লোড টেস্টের মাধ্যমে পাইলের বেইস গ্রাউটিং এর কার্যকারিতা পরীক্ষা করা হয়। গ্রাউটিং ছাড়া পাইলের তুলনায় বেইস গ্রাউটিং করা পাইলের ক্যাপাসিটি প্রায় ১.৫-২.০ গুন বেশী পাওয়া যায়।
Bridge over Odra River in Wrocław, Poland.
পাইলের ব্যাস ৫ ফুট, গভীরতা ৬০ ফুট। স্ট্যাটিক লোড টেস্টের মাধ্যমে পাইলের বেইস গ্রাউটিং এর কার্যকারিতা পরীক্ষা করা হয়। গ্রাউটিং ছাড়া পাইলের তুলনায় বেইস গ্রাউটিং করা পাইলের ২ গুন এর বেশী পাওয়া যায়।
62-Storied Building “The Pinnacle” in London.
৬২ তলা এই আকাশচুম্বী ভবনের ৩ টি বেইসমেন্ট আছে। পাইলের ব্যাস ৮ ফুট, গভীরতা ২১৫ ফুট, পাইলের ডিজাইন লোড ক্যাপাসিটি ৪৫০০ মেট্রিক টন। স্ট্যাটিক লোড টেস্টের মাধ্যমে পাইলের বেইস গ্রাউটিং এর কার্যকারিতা পরীক্ষা করা হয়।
বাংলাদেশে বড় প্রজেক্টে পাইল বেইস গ্রাউটিং এর ব্যবহারঃ
রূপসা ব্রীজ, খুলনা
পাইলের ব্যাস ৫ ফুট, গভীরতা ১৪৭-১৯৬ ফুট। পাইলের ডিজাইন লোড ক্যাপাসিটি ৪৬০-৫৭৫ মেট্রিক টন। প্রথমে কাংখিত পাইল লোড ক্যাপাসিটি না পাওয়াতে পাইলের সাইড এবং বেইস গ্রাউটিং করা হয়।
পাকশী ব্রীজ, ইশ্বরদী, পাবনা
পাইলের ব্যাস ৫.২ ফুট, গভীরতা ২৩০ ফুট। লোড টেস্টের মাধ্যমে পাইল বেইস গ্রাইটিং এর কার্যকারিতা প্রমাণ করা হয়।
পদ্মা ব্রীজ
পাইলের ব্যাস ১০ ফুট, গভীরতা ৯৮-১২২ ফুট। পাইলের ডিজাইন লোড ক্যাপাসিটি ৮১০০ মেট্রিক টন। এই প্রজেক্টে প্রথমে স্টীলের পাইপ মাটির ভিতরে প্রবেশ করানো হয়। স্টীলের পাইপের ভিতরের মাটি তুলে আনা হয় শেষ ১৬.৪ ফুট ছাড়া। খালি পাইপের ভিতর অংশ প্রথমে ৩৩ ফুট কনক্রীট দিয়ে ঢালাই করে দেয়া হয়। তারপর মাঝখানের প্রায় ২৩০ ফুট বালি দিয়ে ভরা হয়। পাইল ক্যাপের নীচ থেকে ৫০ ফুট রডসহ কনক্রীট দিয়ে ঢালাই দেয়া হয়। পরবর্তীতে শেষের ১৬.৪ ফুট বেইস গ্রাউটিং করে শক্ত করা হয়। সবশেষে পাইলে সাইড গ্রাউটিং করা হয়।
মোট ৪০ টি পিলারে ২৬২ টি স্টীল টিউব পাইল, ৩ মিটার ব্যাস যা ৬০ মিলিমিটার পুরু ইস্পাত প্লেট থেকে তৈরি করা। ১৮ টি পিলারে ৬ টি করে হেলানো পাইলের গ্রুপ রয়েছে এবং ২২ টি পিলারে ৭ টি করে পাইল রয়েছে। ৭টি পাইলের মধ্যে মাঝখানের পাইলটি সোজা আর বাকী ৬ টি পাইল হেলানো। ৪০ টি পিলারের মধ্যে মাত্র ১১ টি পিলারের ৭৭ টি পাইলে সাইড গ্রাউটিং করা হয়। ৪০ টি পিলারের ২৬২ টি পাইলে বেইস গ্রাউটিং করা হয়।
ডিজাইনের সময় ৪০ টি পিলারের প্রতিটিতে ৬ টি করে হেলানো পাইল দিয়ে ডিজাইন করা হয়। কনস্ট্রাকশনের সময় লোড টেস্টে কাংখিত ফলাফল না আসাতে পূনরায় সয়েল টেস্ট করে দেখা যায় পাইলের তলা কাদা মাটিতে পড়েছে যা মাটির লেয়ার সব জায়গায় একই রকম না হওয়ার ফলাফল। এ সমস্যা সমাধান করার জন্য ১১ টি পিলারে একটা করে পাইল বাড়ানো হয় এবং বাকী ১১ টি পিলারে একটি করে পাইল বাড়ানো হয় সাথে সাইড গ্রাউটিং করা হয়। পরবর্তীতে লোড টেস্ট করে গ্রাউটিং এর কার্যকারিতা প্রমাণ করা হয়।
ফ্রিহোল্ড কনস্ট্রাকশন এন্ড ডেভেলপমেন্ট (FCD) এর পাইল বেইস গ্রাউটিং প্রজেক্টসমূহঃ
ইবনে সিনা ফার্মা সেন্ট্রাল ওয়্যারহাউস, কালিয়াকৈর, গাজীপুর
এই প্রজেক্টে ২ টা টেস্ট পাইল করা হয়। ৭৫০ মিলিমিটার ব্যাস, ৯৮ ফুট গভীর। একটা পাইলে বেইস গ্রাউটিং করা হয় এবং আরেকটা পাইলে বেইস গ্রাউটিং ছাড়া করা হয়। দুইটাই ডাইনামিক লোড টেস্ট করা হয়। বেইস গ্রাউটিং করার কারনে পাইলের ক্যাপাসিটি ১.৭৫ গুন বৃদ্ধি পায়। টেস্ট পাইলের রেজাল্টের উপর ভিত্তি করে প্রজেক্টের পাইল ডিজাইন চূড়ান্ত করা হয়।
ইবনে সিনা ফার্মা গোধূলিয়া প্রজেক্ট, মাওনা, গাজীপুর
১৪ইঞ্চিx১৪ইঞ্চি সাইজের ৩৬ ফুট লম্বা পাইল ড্রাইভ করা হয়। পাইলের উপর বেইস গ্রাউটিং আগে এবং পরে ডাইনামিক লোড টেস্ট করা হয়। বেইস গ্রাউটিং করার কারনে পাইলের ক্যাপাসিটি ১.৫ গুন বৃদ্ধি পায়।
ইঞ্জিনিয়ারস টাওয়ার, বনশ্রী, ঢাকা
২৪ ইঞ্চি ব্যাসের ৬৫ ফুট গভীর সিটু পাইলে বেইস গ্রাউটিং করা হয়। বেইস গ্রাউটিং এর পরে সয়েল টেস্ট করে কার্যকারিতার প্রমাণ পাওয়া যায়।
সোনালী পল্লী, চকরিয়া, কক্সবাজার
এই প্রজেক্টে পাইল ছিল ১৪ইঞ্চিx১৪ইঞ্চি সাইজের যা বেইসমেন্টের তলা থেকে ১৫ ফুট গভীর মাত্র। এখানে পাইলের বেইস গ্রাউটিং করাটা অনেক চ্যালেঞ্জিং ছিল। মিশ্রণের অনুপাত নিয়ন্ত্রণ করে পাইল বেইস গ্রাউটিং সম্পন্ন করতে সফল হয়। পরবর্তীতে সয়েল টেস্ট করে দেখা যায় পাইলের তলা থেকে ১০ ফুট উপর পর্যন্ত মাটি কনক্রীটের মত শক্ত হয়ে গেছে। ফলে সয়েল টেস্টের বোরিং করা সম্ভব হয় নি।
মার্কেট, গৌরনদী, বরিশাল
এই প্রজেক্টে পাইল ছিল ১৪ইঞ্চিx১৪ইঞ্চি সাইজের এবং বেইসমেন্টের তলা থেকে ৪০ ফুট গভীর। পাইল বেইস গ্রাউটিং এর পর সয়েল টেস্ট করে দেখা যায় পাইলের তলা থেকে ২ ফুট উপর পর্যন্ত মাটি কনক্রীটের মত শক্ত হয়ে গেছে। ফলে সয়েল টেস্টের বোরিং ৩৮ ফুট পর্যন্ত করার পর আর বোরিং করা সম্ভব হয় নি।
আপনার প্রজেক্টে পাইল বেইস গ্রাউটিং করতে চাইলে কি করবেনঃ

যাচাইয়ের জন্য প্রয়োজন
সয়েল টেস্ট রিপোর্ট
FCD এর কাছে পাইল বেইস গ্রাউটিং এর ৩ টি মোবাইল প্লান্ট আছে যার মাধ্যমে তারা দ্রুত সময়ে কোয়ালিটি পাইল বেইস গ্রাউটিং করতে সক্ষম। আপনার কোন প্রজেক্টে বেইস গ্রাউটিং করতে চাইলে আপনার ডিজাইন ইঞ্জিনিয়ারসহ FCD প্রতিনিধির সাথে যোগাযোগ করুন। ইমেইলে নীচের ডকুমেন্টগুলো পাঠান। FCD প্রতিনিধি আপনার সাথে যোগাযোগ করে বিস্তারিত জানাবে।
➤ সয়েল টেস্ট রিপোর্ট
➤ আর্কিটেকচার ড্রয়িং (যদি থাকে)
➤ স্ট্রাকচার এবং ফাউন্ডেশন ড্রয়িং (যদি থাকে)
➤ এনালাইসিস ফাইল (যদি থাকে)
FCD এর একজন প্রতিনিধি আপনার সাথে যোগাযোগ করবে
Fill out the form below to inquire about Grouting
References:
Z.M. Zhang: Post grouting technique in cast-in-situ piles and its engineering application (China Architecture & Building Press, Beijing 2009) (in Chinese)
Code for design of building foundation (GB50007-2002). (China Architecture & Building Press, Beijing 2002) (in Chinese)
BOLOGNESI, A. J. L. and MORETTO, O., 1973. Stage grouting preloading of large piles in sand. Proc. 8th ICSMFE, Moscow, Vol. 2.1, pp. 19-25.
BRUCE, D. A., 1986. Enhancing the performance of large diameter piles by grouting. Ground Engineering, Vol. , May, pp. 9-15 and July, pp. 11-18.
GWIZDALA, K., 2004. Contemporary piling techniques. Proc. Seminar “Problems of piling foundations”. Gdansk Technical University, 25 June 2004, pp. 7-32 (in Polish).
GAWOR, B., KLOSINSKI, B., PETYNIAK, D. and SZYMANKIEWICZ Cz., 1994. Enhancing base bearing capacity of bored piles by grouting. Polish experiences. Inzynieria i Budownictwo, No. 8, pp. 355-358 (in Polish).
KERISEL, J. and SIMONS, H., 1962. Die Gründung der Brücke über der Maracaibo-See. Vorträge der Baugrundtagung in Essen. Ernst und Sohn, Berlin (in German).
KLOSINSKI, B. and SZYMANKIEWICZ Cz., 2005. Experiences from application and testing of piles and barrettes with grouting preloaded bases in Poland. Inzynieria i Budownictwo, No. 3, pp. 120-125 (in Polish).
STOCKER, M. F., 1983. The influence of post grouting on the load bearing capacity of bored piles. Proc. 8th ECSMFE, Helsinki, pp. 2-12.
TROUGHTON, V. M., 1992. The design and performance of foundations for the Canary Wharf development in London Docklands. Geotechnique 42, No. 3, pp. 381-393.
Bolognesi AJL, Moretto O (1973) Stage grouting preloading of large piles on sand. In: Proceedings of 8th ICSME, Moscow, vol 2, no 1, pp 19–25
Bruce DA (1986) Enhancing the performance of large diameter piles by grouting. Ground Eng 19(4):9–15
Byrne GP, Strydom JH, Du Preez W (1998) The performance of piled foundations supporting a large hotel on estuarine deposits in Durban. In: International conference and exhibition on piling and deep foundations, pp 1–1.21
Cote P, Degauque P, Lagabrielle R, Levent N (1995) Detection of underground cavities with monofrequency electromagnetic tomography between boreholes in the frequency range 100 MHz to 1 GHz. Geophys Prospect 43(8):1083–1107
Dai GL, Gong WM, Xue G, Tong XD (2006) Effect examination for a base post-grouted overlength drilling pile. Rock Soil Mech 27(5):849–852 (in Chinese)
Dai G, Gong W, Zhao X, Zhou X (2010) Static testing of pile base post-grouting piles of the Suramadu bridge. Geotech Test J 34(1):34–49
Dapp SD, Mullins G (2002) Pressure grouting drilled shaft tips: full-scale research investigation for silty and shelly sands. In: Deep foundations: an international perspective on theory, design, construction, and performance, pp 335–350
Dines KA, Lytle RJ (1979) Computerized geophysical tomography. Proc IEEE 67(7):1065–1073
Duan X, Kulhawy FH (2009) Tip post-grouting of slurry-drilled shafts in soil: Chinese experiences. In: Contemporary topics in deep foundations, ASCE, pp 47–54
Fu X, Zhou Z (2003) Study on bearing capacity of bored cast in situ piles by post pressure grouting. In: Grouting and ground treatment, pp 707–715
Gouvenot D, Gabaix JC (1975) A new foundation technique using piles sealed by cement grout under high pressure. In: Offshore technology conference, Texas, USA, pp 645–656
Gu H, Cai C, Wang Y (2006) Investigation of fractures using seismic computerized crosshole tomography. J Environ Eng Geophys 11(2):143–150
Ho CE (2003) Base grouted bored pile on weak granite. In: Grouting and ground treatment, pp 716–727
Hu Y, Xie Q, Zhao W, Zheng LN (2013) Electromagnetic wave CT detection standard of karst roadbed grouting. J Southwest Jiaotong Univ 48(3):441–447 (in Chinese)
Joer HA, Randolph MF, Gunasena U (1998) Experimental modeling of the shaft capacity of grouted driven piles. Geotech Test J 21(3):159–168
Li CM, Wang LS, Zhong K (2003) Application of electromagnetic wave computerized tomography to testing quality of pile. Geol J China Univ 9(3):467–473 (in Chinese)
Lin SS, Lin T, Chang LT (2000) A case study for drilled shafts base mud treatment. In: New technological and design developments in deep foundations, pp 46–58
Littlechild BD, Plumbridge GD, Free MW (1998) Shaft grouted piles in sand and clay in Bangkok. In: Proceedings of the 7th international conference and exhibition on piling and deep foundations, DFI, Vienna, pp 171–178
Littlechild BD, Plumbridge GD, Hill SJ, Lee SC (2000) Shaft grouting of deep foundations in Hong Kong. In: New techno logical and design developments in deep foundations, pp 33–45
Lizzi F, Viggiani C, Vinale F (1983) Some experience with preloading cells at the base of large diameter bored piles. In: Proceedings of the 7th Asian regional conference on soil mechanics and foundation engineering, Haifa, Israel, pp 265–270
Lui JYH, Cheung SPY, Chan AKC (1993) Pressure grouted minipiles for a 12-storey residential building at the Mid-levels Scheduled Area in Hong Kong. In: Proceedings of the international conference on soft clay engineering, pp 419–424
Majano RE, O’Neill MW, Hassan KM (1994) Perimeter load transfer in model drilled shafts formed under slurry. J Geotech Eng 120(12):2136–2154
Mullins G, Dapp S, Frederick E, Wanger V (2001) Post grouting drilled shaft tips: phase I. Research report University of South Florida, Tampa, USA, pp 127–156
Mullins G, Dapp S D, Lai P (2000) Pressure-grouting drilled shaft tips in sand. In: New technological and design developments in deep foundations, pp 1–17
O’Neill MW, Reese LC (1976) Behavior of axially loaded drilled shafts in clay-shales. Center for Highway Research, The University of Texas at Austin, Austin
Safaqah O, Bittner R, Zhang X (2007) Post-grouting of drilled shaft tips on the Sutong Bridge: a case history. In: Contemporary issues in deep foundations, pp 1–10
Sliwinski ZJ, Fleming WGK (1984) The integrity and performance of bored piles. In: Piling and ground treatment. Thomas Telford Publishing, pp 211–223
Stocker MF (1983) The influence of post grouting on the load bearing capacity of bored piles. In: Proceedings of the 8th European conference on soil mechanics and foundation engineering, Balkema, Helsiniki, pp 167–170
Sze JWC, Chan KM (2012) Application of shaft grouting technique in deep foundations-Hong Kong experience. In: Grouting and deep mixing, pp 1085–1094
Tan H, Huang J, Qi S (2012) Application of cross-hole radar tomograph in karst Area. Environ Earth Sci 66(1):355–362
Thasnanipan N, Aye ZZ, Submaneewong C (2004) Effectiveness of Toe-grouting for deep-seated bored piles in Bangkok Subsoil. In: GeoSupport 2004: drilled shafts, micropiling, deep mixing, remedial methods, and specialty foundation systems, pp 561–572
The Professional Standards Compilation Group of People’s Republic of China (2008) Technical code for building pile foundation. JGJ94-2008. China Architecture and Building Press, Beijing (in Chinese)
The Professional Standards Compilation Group of People’s Republic of China (2017) Technical specification for static loading test of self-balanced method of building foundation piles. JGJ/T 403-2017. China Architecture and Building Press, Beijing (in Chinese)
Thiyyakkandi S, McVay M, Bloomquist D, Lai P (2013) Measured and predicted response of a new jetted and grouted precast pile with membranes in cohesionless soils. J Geotech Geoenviron Eng 139(8):1334–1345
Thiyyakkandi S, McVay M, Bloomquist D, Lai P (2014) Experimental study, numerical modeling of and axial prediction approach to base grouted drilled shafts in cohesionless soils. Acta Geotech 9(3):439–454
Thiyyakkandi S, McVay M, Lai P (2014) Experimental group behavior of grouted deep foundations. Geotech Test J 37(4):621–638
Wan Z, Dai G (2017) Experiences with tip post grouted drilled shafts in China. In: International congress and exhibition sustainable civil infrastructures, GeoMEast 2017. Sharm el Sheikh, pp 330–343
Wan Z, Dai G, Gong W (2017) Post-grouting of drilled shaft tips in coral-reef limestone formations: a case study. In: Proceedings of the 27th international ocean and polar engineering conference, San Francisco, USA, pp 719–724
Wan Z, Qiu RD (2015) Horizontal static load test research for pile lateral friction and tip resistance of grouting technique. Chin J Rock Mech Eng 34(Supp1):3588–3596 (in Chinese)
Zhou JJ, Gong XN, Wang KH, Zhang RH, Yan JJ (2017) Testing and modeling the behavior of pre-bored grouting planted piles under compression and tension. Acta Geotech 12(9):1061–1075 47.
Zhou JJ, Gong XN, Wang KH, Zhang RH (2018) Shaft capacity of the pre-bored grouted planted pile in dense sand. Acta Geotech 1:1–13
Bruce DA (1986) Enhancing the performance of large diameter piles by grouting. Parts 1 and 2, Ground Eng 19(4):9–15 and 19(5), pp. 1121–1126
Dapp SD, Muchard M, Brown DA (2006) Experience with base grouted drilled shafts in the southeastern united state. Proceedings of 10th international conference on piling and deep foundations, Deep foundations institute, Amsterdam article #1385, publication #77 (IC-2006)
Endicott LJ (1980) Aspects of design of underground railway structures to suit local soil conditions in Hong Kong. Hong Kong Engineer 8(3):29–38
Evans GL, McNicholl DP, Leung KW (1982) Testing in hand dug caissons. Proc Seventh Southeast Asian Geotech Conference, Hong Kong 1:317–332
Gouvenot D, Gabiax FD (1975) A new foundation technique using piles sealed by concrete under high pressure. In: Proceedings, Seventh Annual Offshore Technical Conference, HoustonVol. 2, Paper No. OTC 2310, pp 641–656
Liao H-J, Su S-F (2012) Base Stability of Grout Pile–Reinforced Excavations in Soft Clay. J Geotechand Geoenviron Eng ASCE 138(2):184–192
Mullins G, Dapp S, Fredreric E, Wagner R (2001) Pressure grouting drilled shaft tips– phase I. In: Final report submitted Florida Department of Transportation, Florida
Mullins G, Winters D, Dapp S (2006) Predicting end bearing capacity of post-grouted drilled shaft in cohesionless soils. ASCE-GI J Geotech Geoenviron Eng 132(4):478–487
Sinnreich AJ, Simpson RC (2015) Case histories of full-scale comparative load testing of base grouted and Ungrouted test shaft pairs. In: Proceedings of the international foundations congress and equipment expo 2015, San Antonio, pp 486–499
Stocker M (1983) Influence of post-grouting on the load-bearing capacity of bored piles. In: Balkema AA (ed) Proceedings of the European conference on soil mechanics and foundation engineering, Helsinki, pp 167–170
Wang WD, Wu JB, Di GE (2006) Performance of base grouted bored piles in specially big excavation constructed using top down method. Geo Shanghai International Conference 2006 June 6-8, 2006, Shanghai
Zhang Z, Lu T, Zhao Y, Wang J (2004) Pile-bottom grouting Technology for Bored Cast-in-Situ Pile Foundation. GeoSupport Conference 2004:935–944
Zhihui W, Dai G, Gong W, Rizvi F (2016) Research on the Load Settlement Relationship of Post-Grouted Based on the Load Transfer Function Method on Yueqing Bay Bridge. In: 11th Asia Pacific Transportation Development Conference and 29th ICTPA Annual Conference.
Amal Bhattacharya, Ravi R Rasimoni. Case Study on Sustainable Deep Pile Foundation Bored Cast In Situ Piles on Rupsha Bridge at Bangladesh through Base Grout Technology Journal of Emerging Technologies and Innovative Research (JETIR) 2019 JETIR February 2018, Volume 5, Issue 2
Wang, W.; Dai, G.; Wei, J.; Rahimi, A.; Zhai, Q. Effect of Base Grouting on the Bearing Capacity of Bored Piles. Sustainability 2023, 15, 4148. https://doi.org/10.3390/su15054148
M.F. Ahmed, Padma multipurpose bridge: A dream is becoming true, IABSE-JSCE Joint conference on Advances in Bridge Engineering-IV, August 26-27, 2020, Dhaka, Bangladesh, Amin, Okui, Bhuiyan, Rahman (eds.) ISBN: 978-984-34-8313-3
Suraj De Silva, EurGeol Nigel Ross Wightman, Md. Kamruzzaman, Geotechnical ground investigation for the Padma Main Bridge, IABSE-JSCE Joint conference on Advances in Bridge Engineering-IV, August 26-27, 2020, Dhaka, Bangladesh, Amin, Okui, Bhuiyan, Rahman (eds.) ISBN: 978-984-34-8313-3
S.H.R. Sham, G.X. Yu & S. De Silva, Foundation design methodology for the Padma Main Bridge, IABSE-JSCE Joint conference on Advances in Bridge Engineering-IV, August 26-27, 2020, Dhaka, Bangladesh, Amin, Okui, Bhuiyan, Rahman (eds.) ISBN: 978-984-34-8313-3.