بهسازی خاک در مهندسی ژئوتکنیک

گروه سایر گروه های علوم انسانی

توضیحات :

بهسازی خاك در مهندسی ژئوتكنیك

چكیده :

بهسازی خاك در مهندسی ژئوتكنیك از جایگاه ویژه ای برخوردار است. در بسیاری از موارد به علت اجبار در احداث سازه در یك محل مشخص و به دلیل نامناسب بودن زمین از نظر خواص ژئوتكنیك باید برای رفع مشكل چاره ای بیاندیشیم. بهسازی خاك یكی از راه حلهای عملی در جهت رفع این مشكل است. امروزه روشهای مختلفی جهت بهسازی خاك وجود دارد. كه از آن میان می توان به تثبیت خاك با آهك و تسلیح خاك اشاره كرد. تثبیت خاك ها با آهك به علت سهولت اجرا و كسب تجربه طی سالیان متمادی ، یكی از روشهای رایج و متداول می باشد. ایده تسلیح خاك نیز به نوعی از گذشته های دور مورد توجه بوده و استفاده نوین و علمی از این روش به وسیله بهره گیری از تكنولوژیها و مصالح جدید نیز چندی است مورد توجه مهندسین عمران قرار گرفته است.

هدف از این تحقیق، بررسی آزمایشگاهی تأثیر الیاف بر مشخصه های مكانیكی خاك تثبیت شده با آهك می باشد. آزمایش های انجام شده، شامل دو بخش می باشد : بخش اول ، آزمایشهای اولیه شامل XRE جهت شناسایی عناصر شیمیایی تشكیل دهنده خاك و آهك، دانه بندی، چگالی ذرات خاك، حدود اثر برگ و تراكم جهت تعیین مشخصات مصالح مصرفی می باشد. بخش دوم شامل آزمایشهای اصلی بوده كه عبارتند از آزمایشهای تراكم، تك محوری، كشش غیرمستقیم و ظرفیت باربری (CBR) می باشد كه جهت بررسی تأثیر الیاف بر منحنی تنش – كرنش،‌مقاومت ، ظرفیت باربری و شكل پذیری خاك تثبیت شده با آهك و تسلیح شده با الیاف انجام شده است.

در این پژوهش از نوعی خاك رس با پلاستیسیته پائین (CL) ، آهك شكفته و الیاف پلی پروپیلن جهت انجام آزمایشها، استفاده شده است. در این تحقیق تأثیر دوعامل درصد وزنی الیاف (wf) و نسبت اضلاع الیاف (نسبت طول به قطر AR= ) ، مورد بررسی قرار گرفته است. از الیاف در 4 درصد وزنی 5/0 ، 1 ، 5/1 و 2 درصد و با نسبت اضلاع 20 ، 40 و 63 استفاده شده است. میزان آهك مصرفی نیز 2 ، 4 و 6 درصد وزنی می باشد. بطور خلاصه نتایج بدست آمده حاكی از آن است كه اختلاط الیاف با مخلوط خاك – آهك، باعث افزایش مقاومت نهایی، ظرفیت باربری و مقاومت كششی نمونه ها می‌شود. همچنین استفاده از الیاف باعث شكل پذیری نمونه ها می گردد. این تغییر رفتار رامی‌توان با كاهش سختی و افزایش كرنش در لحظه گسیختگی مشاهده كرد. روند افزایش مشخصه های مكانیكی وابسته به درصد وزنی و نسبت اضلاع الیاف می باشد.

با افزایش نسبت اضلاع و مقدار الیاف تا حد معینی، مقاومت افزایش پیدا می كند. به عبارت دیگر برای هر نوع خاك و الیاف مشخص،‌مقدار بهینه ای از الیاف وجود دارد كه حداكثر مقاومت را به دست می دهد. نتایج به دست آمده نشان می دهد كه استفاده از الیاف، روشی مؤثر جهت بهبود بخشی و افزایش كارایی خاك تثبیت شده با آهك می باشد.

مقدمه

مهمترین مرحله انجام یك تحقیق، تعیین هدفهای مورد نظر پروژه و برنامه ریزی برای انجام این هدفهاست وهمانطور كه در مقدمه آورده شد، هدف از این پروژه ، بررسی تأثیر الیاف بر رفتار مكانیكی و مقاومتی خاك تثبیت شده با آهك است. در این تحقیق دو سری آزمایش تحت عنوان آزمایشهای مقدماتی و آزمایش های اصلی، جهت رسیدن به هدف مورد نظر انجام شده است.

آزمایش های مقدماتی به منظور شناخت خصوصیات و مصالح مصرفی در این تحقیق انجام شده است.

آزمایش های اصلی نیز شامل تراكم، تك محوری، كشش غیرمستقیم و نسبت ظرفیت باربری كالیفرنیا (CBR) بوده كه جهت ارزیابی نقش الیاف مسلح كننده انجام شده است.

مشخصات مصالح مصرفی

خاك

با توجه به این كه اصولاً تثبیت و تسلیح خاك، جهت بهبود خصوصیات فنی خاكهای مسئله دار و خاكهایی كه از نظر فنی، بد یا نامرغوب می باشند، بكار می رود. خاك مورد استفاده در این تحقیق با توجه به نمودار دانه بندی و سایر مشخصات مكانیكی از نوع رس با پلاستیسیته پائین می باشند. كه جزو خاكهای با ظرفیت باربری و مقاومت پائین محسوب می‌شود. خاك مورد نظر از منطقه ای به نام اكرمیه واقع در شهر یزد تهیه شده است.

خاك مورد استفاده بر مبنای طبقه بندی متحد در گروه خاكهای CL قرار می گیرد و دارای وزن مخصوص خشك حداكثر 8/16 كیلو نیوتن بر متر مربع و رطوبت بهینه ای برابر با 5/17 درصد با چگالی 63/2 می باشد.

همچنین مشخصات شیمیایی و عناصر تشكیل دهنده خاك مورد مطالعه كه توسط آزمایش XRF تعیین شده است در جدول 3-1 ارائه شده است.

کلمات کلیدی : بهسازی خاک در مهندسی ژئوتکنیک;تحقیق بهسازی خاک در مهندسی ژئوتکنیک;مقاله بهسازی خاک در مهندسی ژئوتکنیک;تحقیق و بررسی بهسازی خاک در مهندسی ژئوتکنیک;تحقیق درباره بهسازی خاک در مهندسی ژئوتکنیک;بهسازی خاک; مهندسی ژئوتکنیک; الیاف پلی پروپیلن;مقاومت فشاری;مقاومت کششی; ظرفیت باربری; شکل پذیری