18411

16018

كارشناسي ارشد

خاك و پي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1401

[شانزده]، [123]ص. : مصور، جدول، نمودار

1402/01/26

كتابنامه

عمران

مهندسي عمران

1403/04/11

2921409

در دهه‌هاي گذشته، به دليل افزايش جمعيت جهان و گسترش ساخت سازه‌هاي بلند مرتبه در كشورهاي پيشرفته، نياز به زمين‌هاي مناسب افزايش مي‌يابد و باعث شده است كه بهسازي خاك بيش از پيش مورد توجه مهندسان ژئوتكنيك قرار بگيرد. خاك دانه‌اي سست، از انواع خاك‌هاي نامطلوب مي‌باشد كه با توجه به تراكم‌پذيري كم، نفوذپذيري بالا، ظرفيت باربري پايين و وجود ناپايداري در حفاري‌ها و گودبرداري در اين نوع خاك‌ها مشكلاتي را در حوزه‌هاي اجرايي به وجود مي‌آورد. تثبيت خاك از مهمترين روش‌هاي بهبود ويژگي‌هاي مكانيكي و افزايش قابليت بهره‌برداري مصالح خاكي است. در اين مطالعه، بهبود رفتار خاك ماسه‌اي ضعيف بد دانه‌بندي شده SP و SP-SM با استفاده از گچ صنعتي (PG) به عنوان افزودني مبنا به همراه سيمان و آهك به منظور كاهش حلاليت در آب مورد بررسي قرارگرفته است. در اين پژوهش با رويكرد زيست‌محيطي سعي شده تا با كاهش ميزان استفاده از افزودني‌هاي سيمان و آهك با افزودني جايگزين يعني گچ، ميزان اصلاح خاك مورد ارزيابي قرار گيرد. مقدار مواد افزوده شده به نمونه‌هاي دو نوع خاك SP و SP-SM شامل گچ از 5 تا 5/12 درصد وزني خاك خشك، سيمان 2 تا 3 درصد وزني خاك خشك و آهك از 5/1 تا 3 درصد وزني خاك خشك با رطوبت 14% بوده كه در وزن واحد معادل با روش مرطوب و با تراكم سبك تهيه و در زمان‌هاي 3 و 7 روز عمل‌آوري گرديده‌اند. در بخش اول تحقيق بر مبناي طرح آزمايش تاگوچي و با استفاده از آزمايش تك‌محوري تركيب افزودني‌هاي بهينه تعيين گرديده است. سپس با استفاده از آزمايش سه‌محوري استاتيكي و آزمايش مقاومت حفاري ديگر ويژگي‌هاي مقاومتي خاك تثبيت‌شده مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج اين آزمايشات مشخص مي‌كند مقاومت فشاري به طور پيوسته افزايش يافته و در شرايط بهينه براي خاك SP با افزودني‌هاي گچ 5% همراه با سيمان 2% (PC1) مقاومت فشاري محصورنشده تا 566 كيلوپاسكال مي‌رسد. آزمايش استاندارد سه‌محوري مشخص مي‌كند كه براي اين موقعيت آزمايشي، چسبندگي 140 كيلوپاسكال با زاويه اصطكاك داخلي 7/42 درجه مي‌باشد. همچنين شرايط تثبيت بهينه براي خاك SP-SM با افزودني‌هاي گچ 10% همراه با آهك 3% (PL-opt) بوده كه مقاومت فشاري آن تا حدود 460 كيلوپاسكال رسيده است. با استفاده از آزمايش سه‌محوري نيز مشخص شد كه مقدار چسبندگي به 100 كيلوپاسكال و زاويه اصطكاك داخلي نيز به 57/38 درجه رسيده است. همچنين داده‌هاي آزمايش مقاومت حفاري نشان داد كه مقاومت فشاري در شرايط افزودني‌هاي بهينه گچ-سيمان و گچ-آهك با حدود 14 و 20 درصد خطا نسبت به آزمايش تك‌محوري به ترتيب تا 24/645 و 31/365 كيلوپاسكال رسيده است.

The need for suitable land has grown over the past few decades as a result of the rising global population and the spread of high-rise construction in developed nations. As a result, geotechnical engineers are now paying more attention to soil amending. One of the forms of low-quality soils is loose granular soil, which leads to issues in the implementation areas owing to its low compressibility, high permeability, low bearing capacity, and the circumstances that arise during excavations. Soil stabilization is one of the most important ways to improve the mechanical properties and increase the usability of the soil. In this study, improving the behavior of SP and SP-SM weak sandy soil by using industrial gypsum (PG) as a base additive along with cement and lime, which reduces its solubility, has been investigated. This study attempted to measure the amount of soil improvement by lowering the quantity of cement and lime additions shown in stabilized sandy soils using an environmental approach. The materials added to the samples of the two types of soil, SP and SP-SM, range from 1.5 to 3 percent by weight of dry soil with a moisture content of 14%, gypsum from 5 to 12.5 percent by weight of dry soil, cement from 2 to 3 percent by weight of dry soil, and lime from 1.5 to 3 percent by weight of dry soil. These materials were prepared in equivalent unit weight with light density and processed in 3 and 7 days. The combination of the best additives was identified in the first phase of the study utilizing the uniaxial test and the Taguchi test design. Then, various resistance features of stabilized soil were examined using the triaxial static test and drilling resistance test. The results of these tests demonstrate that the maximum compressive strength gradually rises and in optimal test position for SP soil with 5% gypsum additions and 2% cement (PC1), unconfined compressive strength reaches 566 kPa, cohesiveness equals 140 kPa, and internal friction angle approaches 42.7 degrees. Additionally, according to the drilling resistance test results, under ideal gypsum-cement and gypsum-lime additive circumstances, the compressive strength reached 645.24 and 365.31 kPa with about 14 and 20% inaccuracy compared to the uniaxial test.

محمدعلي روشن ضمير , عليرضا باغبانان

حميد هاشم الحسيني

هاجر شرع اصفهاني , امين ازهري