فهرست مطالب seyed hamid lajevardi
-
در مطالعه حاضر کارآیی ترکیبی جدید از ضایعات صنعتی شامل پسماند کاربید کلسیم (CCR) و سیلیکافوم (SF) در کنار الیاف پلی پروپیلن در مقایسه با سیمان برای اصلاح رس های نرم و افزایش دوام آنها بررسی شد. نتایج آزمایشگاهی نشان داد در شرایط متداول عمل آوری (دما ºC20 و نگهداری تا 28 روز) استفاده از CCR تنها، اثر محدودی در بهبود رفتار خاک دارد. از طرفی، با وجود عملکرد مطلوب اولیه فرآیند تثبیت با سیمان، ولی چرخه تر و خشک (W-D) با شکست نانوساختارهای سیمانی، می تواند سبب اختلال و حتی از دست رفتن کامل ظرفیت باربری خاک شود. در مقابل، ترکیب CCR با SF نقش برجسته ای بر فرآیند بهسازی (خصوصا با افزایش دما) داشته و پتانسیل زوال به مراتب کمتری در حضور نسبت بهینه CCR-SF مشاهده گردید. بنابر آنالیزهای SEM-EDX و XRD، گسترش جامدشدگی ساختار و کاهش سهم حفرات، جزء عوامل اصلی پاسخ مناسب تر سیستم اخیر ارزیابی شد. از سوی دیگر، افزودن فیبر به این سری از نمونه ها، تاثیر بسزایی در رشد تاب کششی، جذب بهتر انرژی، کاهش قابلیت ترک خوردگی و در نتیجه بهبود پایایی ماتریکس خاک دارد. متعاقب این وضعیت، مقاومت نمونه مسلح شده و حاوی 15% افزودنی، حدود 1/8 برابر آستانه مجاز برای موفقیت تثبیت بدست آمد. علت این رفتار، هم افزایی CCR-SF و الیاف در ارتقاء پیوستگی بین ذرات و کاهش فضای دسترسی برای اندرکنش خاک-آب تعیین شد. با استناد به مجموع نتایج حاصل، استفاده از ترکیب بهینه CCR-SF همراه فیبر به عنوان گزینه ای ارزان، دوست دار محیط زیست و کارآمد در اصلاح خاک های مسئله دار و کاهش پتانسیل پس گسیختگی آنها توصیه می شود.
کلید واژگان: تثبیت پایه سیمانی, چرخه W-D, زوال پارامترهای مهندسی, CCR-SF, الیاف, افزایش دوام}In the present study, the effectiveness of a new combination of industrial wastes including calcium carbide residue (CCR) and silica-fume (SF) along with polypropylene fiber was investigated in comparison with cement for improving soft clays and increasing their durability. The results showed that in normal curing conditions, the use of CCR alone has little effect on the soil geo-mechanical performance. On the other hand, despite the initial favorable performance of cement, the W-D cycle with the failure of cement nanostructures can lead to the disturbance and even complete loss of the soil-bearing capacity. In contrast, the combination of CCR with SF had a prominent role in the stabilization process and a much lower deterioration potential was observed in the presence of the optimal ratio of CCR-SF. According to SEM-EDX and XRD analysis, expansion of solidification and reduction of voids were evaluated as the main factors of the more appropriate response of the recent system. Adding fiber to this series of samples had a significant effect on the growth of tensile strength, better absorption of energy, reduction of cracking ability, and as a result, improving the stability of the soil matrix. Following such a condition, the strength of the reinforced sample containing a 15% additive was found to be about 1.8 times the threshold allowed for successful stabilization. This can be attributed to the synergism of CCR-SF and fibers in improving the particle conjunction and reducing the access of voids for soil-water interaction. Based on the obtained results, the use of an optimal combination of CCR-SF with fiber can be recommended as a low-cost, environmentally friendly, and efficient option in improving the behavior of problematic soils and reducing their post-failure potential.
Keywords: Cement stabilization, W-D cycles, deterioration of soil properties, CCR-SF-Fibers, enhanced durability} -
یکی از روش های بهسازی خاک نرم استفاده از خاکریز به همراه مسلح کننده ژئوسینتتیکی که بر روی شمع ها اجرا می شوند، می باشد. این سیستم خاکریز متکی بر شمع نام دارد. هدف از طراحی این سیستم انتقال بار بیشتر به شمع ها از طریق خاکریز و مسلح کننده می باشد. به دلیل تشکیل پدیده قوس زدگی در خاکریز، قسمتی از سربار (A) به طور مستقیم به سمت شمع ها منتقل می شود که باعث کاهش قسمت سربار باقی مانده (B) اعمال شده بر روی مسلح کننده بین شمع ها می گردد. یکی از اهداف آیین نامه های طراحی خاکریز متکی بر شمع آن است که مسلح کننده با نشست کمتر بتواند بار بیشتری را به شمع ها منتقل کند. در این مقاله ابتدا آزمایش های دوبعدی با استفاده از میله های صلب فلزی به عنوان خاکریز با رفتار دو بعدی، انجام می شود. سپس برای تغییر شکل مسلح کننده بدست آمده از آزمایش ها، محاسبه های تحلیلی انجام می شود. دستگاه آزمایش به گونه ای طراحی و ساخته شده است که امکان اندازه گیری جداگانه مقادیر A و B فراهم شود. بررسی ها روی متغییرهای ارتفاع خاکریز و تعداد رشته های مسلح کننده نشان دادندکه با افزایش 4 برابری ارتفاع خاکریز به دلیل تشکیل قوس پایدارتر و افزایش تجمع توزیع بار در نزدیکی شمع ها، مسلح کننده قادر است با یک نشست ثابت تا حداکثر 3.7 برابر بار بیشتری را به شمع ها منتقل کند، در حالی که با سه برابر شدن تعداد رشته های مسلح کننده، به ازای یک نشست ثابت مسلح کننده قادر خواهد بود حداکثر 1.78 برابر بار منتقل شده به شمع ها را افزایش دهد.
کلید واژگان: خاکریز متکی برشمع, مسلح کننده, ارتفاع خاکریز, توزیع بار, قوس زدگی}One of the methods to improve soft soil is to use embankments along with geo-synthetic reinforcement on piles. This embankment system is called piled embankment. The objective of designing this system was to transfer higher load to piles through embankment and reinforcement. Due to the phenomenon of soil arching in the embankment, part of the surgerch load (A) was directly transferred to the piles, reducing the remaining surgerch load (B) applied to the reinforcement between the piles. One of the objectives of piled embankment design regulations is that the reinforcement with less settlement can transfer higher load to the piles. In this article, 2D tests were first performed using rigid steel rods as embankments with 2D behavior. Then, analytical calculations were performed for the deflection of the reinforcement after the tests. The test device was designed and made in such a way that can measure the values of A and B separately. Studies on the variables of the embankment height and the number of reinforcing strands showed that by increasing the height of the embankment by 4 times due to the formation of a more stable arch and the distributed load accumulation near the piles, the reinforcement can transfer higher load up to 3.7 times to the piles with a fixed settlement. While by tripling the number of reinforcing strands, for a fixed settlement of the reinforcement, it can increase the maximum load transferred to the piles by 1.78 times.
Keywords: Piled embankment, Reinforcement, embankment height, distributed load, soil arching} -
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، سال پنجاه و سوم شماره 2 (پیاپی 111، تابستان 1402)، صص 119 -135
فرسایش ناشی از باد در سطح خاک، سبب ایجاد گرد و غبار و تهدید سلامت انسان و محیط زیست می گردد. علی رغم تحقیقات متعدد انجام شده بر فرآیند ایجاد پوسته زیستی به واسطه رسوب کلسیت (Calcite) ناشی از فعالیت باکتری در خاک های درشت دانه، مطالعات کافی به منظور استفاده از این روش در بهسازی خاک های ریزدانه سیلتی از نوع شور و قلیایی صورت نگرفته است. در مطالعه حاضر از باکتری اسپورسارسینا پاستیوری (Sporosarcina pasteurii) جهت ایجاد پوسته زیستی بر روی خاک سیلتی منطقه کویر میقان به منظور جلوگیری از پدیده گرد و غبار استفاده شده است. نمونه های خاک با مقادیر متفاوت باکتری (از نظر غلظت و میزان باکتری بر سطح) آماده شدند. نمونه های آماده شده پس از طی روزهای عمل آوری متفاوت در دستگاه تونل باد ساخته شده در راستای این مطالعه قرار گرفتند. پس از اتمام آزمایش تونل باد میزان فرسایش سطحی نمونه ها اندازه گیری شد. جهت بررسی بیشتر، آزمایش های ذوب و یخ، آب شستگی، نفوذ مخروط، هدایت الکتریکی، pH و آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی (Scanning Electron Microscope (SEM)) و پراش اشعه ایکس (X-Ray Diffraction (XRD)) نیز بر روی نمونه ها انجام شده است. جهت مقایسه تثبیت با باکتری و تثبیت کننده های متداول، نمونه هایی با شرایط مشابه از سیمان و آهک آماده شده و فرسایش سطحی ناشی از باد در آن ها اندازه گیری شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که ایجاد پوسته سطحی به روش MICP (Microbial Induced Calcium Carbonate Precipitation)، فرآیندی موثر جهت کنترل گرد و غبار ناشی از فرسایش بادی در منطقه می باشد. با استفاده از فرآیند پوسته زیستی در نمونه های 28 روزه، 95 درصد افزایش در مقاومت سطحی و 8/89 درصد کاهش در میزان فرسایش بادی مشاهده شده است.
کلید واژگان: پوسته زیستی, سیلت, قلیایی, تونل باد, فرسایش سطحی, دوام, ریزساختار}Journal of Civil and Environmental Engineering University of Tabriz, Volume:53 Issue: 2, 2023, PP 119 -135IntroductionIn the present paper, results of a study on the use of Bacillus pasteurii to reduce wind and water erosion in alkaline silty soils are presented (Kim et al., 2014). The treated soil specimens were prepared in different periods and different concentrations and amounts of bacteria on different surfaces and were exposed to a wind tunnel constructed and calibrated for the present study and their surface erosion was measured. For further analysis of the samples, melting and freezing tests, cone penetration, electrical conductivity, pH and SEM, XRD, and EDS analyzes were also performed on the treated and untreated specimens. The results of this study showed that the use of MICP as a surface crust is an effective and environmentally friendly process to control dust caused by wind erosion in the Meighan Wetland.
Methodology2.1. Experimental study The treated soil specimens were prepared in different periods and different concentrations and amounts of bacteria on different surfaces and were exposed to a wind tunnel constructed and calibrated for the present study and their surface erosion was measured. For further analysis of the samples, water erosion test (Gao et al., 2020), freeze and thawing test (Qi et al., 2006), cone penetration, electrical conductivity, pH and SEM, XRD, and EDS analyzes were also performed on the treated and untreated specimens. To compare the stabilization method with bacteria and conventional stabilizers, surface stabilized samples were prepared by spray method (Ivanov & Stabnikov, 2016) of cement and lime and exposed to wind tunnels and surface erosion was measured.
Results and discussion3.1. Effect of bacteria on reducing wind erosion The results of this study showed that the use of MICP as a surface crust is an effective and environmentally friendly process to control dust caused by wind erosion in the Meighan Wetland. With this method, the surface resistance of 28-day-old samples can be increased up to 95% and the rate of wind erosion can be reduced to 89.8%. 3.2. Effect of bacteria on water erosion The formation of biological crust in a scouring cycle by 98.59% has reduced the surface scouring, which can indicate the stability of this crust against water erosion in the study area. 3.3. Effect of bacteria on freeze and thawing cycles Freeze and thawing cycles do not cause surface crust loss and increase wind erosion in bacterial-modified soil samples.
ConclusionsThe use of bacteria to improve the soil and create a biological crust by spraying has shown a significant effect on the rate of erosion of samples exposed to wind and this method can be used in fine-grained soils of Meighan area and soils with similar conditions to prevent surface erosion. This method increases the surface resistance of the soil against melting and freezing, scouring, and penetration of the cone. Soil bacterial stabilization in the study area is more suitable than cement and lime stabilizers in terms of reducing erosion and reducing pollution.
Keywords: Biocrust, Silt, alkali, Wind tunnel, surface erosion, Durability, Microstructure} -
در مناطق شهری با تراکم جمعیتی بالا، کمبود فضا های سطحی سبب توسعه شبکه حمل و نقل به ویژه ساخت تونل های مترو شده است که معمولا ساخت این تونل ها نزدیک ساختمان های متکی بر پی های عمیق امری اجتناب ناپذیر است. زمانی که تونل حفاری می شود، نشست حاصل خواهد شد که ممکن است سبب آسیب به سازه های سطحی و عمیق شود. بنابراین، کنترل نشست های سطحی و سایر اثرات محیطی یک موضوع کلیدی برای طراحی پروژه های حفاری تونل می باشد. بر این اساس در پژوهش حاضر با استفاده از تحلیل سه بعدی در نرم افزار اجزاء محدود آباکوس، اثر الگوهای متداول حفاری تونل به روش جدید اتریشی شامل حفاری دومرحله ای پلکانی و دیافراگم میانی بر میزان نشست سطحی زمین و نیرو های وارد بر تک شمع و گروه شمع 2 × 2 زمانی که تونل در مجاورت شمع ها قرار دارد در خاک رسوبی هوازده بررسی شد. نتایج نشان داد مقادیر نیروهای خالص وارد بر شمع به علت روش های حفاری زمانی که به صورت گروه شمع اجرا می شوند به مراتب کمتر از حالتی است که به صورت تک شمع اجرا می شوند. همچنین ثابت شد روش حفاری دیافراگم میانی حداقل مقادیر نشست سطحی زمین، نشست و نیروی محوری خالص در گروه شمع را در مقایسه با روش حفاری دو مرحله ای پلکانی باعث شده است. بعلاوه ثابت شد ناحیه تحت تاثیر حفاری تونل بر نشست سر شمع برخلاف نشست سطحی زمین، وابسته به روش های حفاری بوده به طوری که ناحیه تحت تاثیر در روش دو مرحله ای پلکانی، 2D ± و در روش دیافراگم میانی در محدوده 2D- الی 1D+ از مرکز شمع (قبل و بعد از مرکز شمع) در راستای حفاری است که D قطر تونل می باشد.کلید واژگان: روش NATM, روش اجزاء محدود, تک شمع, گروه شمع, انتقال بار, اندرکنش خاک-سازه}In urban areas with high population density, lack of surface space has led to the development of the transport network, especially the construction of underground tunnels, which is usually inevitable in the construction of buildings near deep foundations. When a tunnel is excavated, the surface settlements will result in damage to the surface and deep structures. Therefore, control of surface settlements and other environmental impacts is key to the design of tunnelling projects. Thus, in the present study, using the three-dimensional analysis by Abaqus finite element software, the effect of New Austrian tunnelling method (NATM) including Top heading (TH) and Central diaphragm wall (CDW) on the surface settlements and the forces applied to the single pile and the 2 × 2 pile group was investigated when the tunnel is adjacent to the piles in weathered residual soil. The results showed that the amount of net forces applied to the pile due to tunnelling patterns when running as a pile group was significantly lower than those for the single pile. It was also proved that, in the pile group, the CDW method created a lower amount of net surface settlements and net axial forces compared to the TH method. Also, unlike surface settlements, the influence zone on the pile head settlement in the longitudinal direction can be identified as ±2D in TH, and in the CDW method from -2D to +1D from the pile center (behind and ahead of the pile axis), where D is the tunnel diameter.Keywords: natm, Finite element method, Single pile, Pile group, Load transfer, Soil-structure interaction}
-
در این مقاله با استفاده از آزمایش های بیرون کشش بزرگ مقیاس (8/0×8/0×4/1متر) به ارزیابی عملکرد نوارهای لاستیک فرسوده با اعضای عرضی افقی (ژیو اسکرپ تایر) به عنوان المان های تسلیح در دیوارهای خاک مسلح پرداخته شده است. در این راستا نتایج آزمایشگاهی ژیو اسکرپ تایر با مقادیر تیوری و سه مسلح کننده ی متداول نوار ژیوسینتتیکی، نوار فولادی و نوار فولادی آجدار مقایسه شده است. نتایج آزمایش های بیرون کشش نشان می دهند که مسلح کننده ی پیشنهادی عملکرد بهتری نسبت به سایر مسلح کننده های متداول داشته و مقاومت بیرون کشیدگی را نسبت به نوار فولادی، نوار ژیوسینتتیکی و نوار فولادی آجدار بیش از 3، 5/2 و 5/1 برابر افزایش می دهد. افزایش مقاومت بیرون کشیدگی با افزودن تعداد اعضای عرضی متاثر از پارامتر S/B (نسبت فاصله به عرض اعضای عرضی) بوده است و افزودن سه عضو عرضی مقاومت بیرون کشیدگی را نسبت به نوار فولادی، نوار ژیوسینتتیکی و نوار فولادی آجدار بیش از9/5، 9/4 و2/3 برابر افزایش داده است. بنابراین با استفاده از المان تسلیح ژیو اسکرپ تایر با سه عضو عرضی افقی نیاز به طول کمتری (کمتر از 30 درصد) نسبت به سایر المان های تسلیح نواری متداول (نوار فولادی، نوار ژیوسینتتیکی و نوار فولادی آجدار) بوده است. لذا با بهره گرفتن از این سیستم می توان افق جدیدی را در حل معضل لاستیک های فرسوده گشوده و مهندسین ژیوتکنیک را در دستیابی به سیستم های برتر و اقتصادی تر دیوارهای خاک مسلح مطمین ساخت.
کلید واژگان: مقاومت بیرون کشیدگی, ژئواسکرپ تایر, دیوار خاک مسلح, اعضای عرضی, آزمایش بزرگ مقیاس بیرون کشش}In this paper, the performance of the strip of scrap tires (Geo Scrap Tire(GST)) with horizontal transverse members evaluates as reinforcement elements in mechanically stabilized earth walls (MSEWs) by large scale pullout test (i.e. 1.4 m × 0.8 m × 0.8 m). In this regards, the experimental pullout results of GST reinforcement compared with theoretical equations and conventional reinforcement of Geosynthetic Strip (GS), Steel Strip (ST) and Steel Strip with Rib (STR). The experimental pullout results showed that the innovative suggested reinforcement element performed better than the other strips so that the GST strip was capable of increasing pullout resistance by more than 3, 2.5 and 1.5 times compared to the steel strip, the geosynthetic strip and the ribbed steel strip. The results show maximum pullout resistance of GST affected by the S/B ratio and with adding three horizontal transverse members can be increasing pullout resistance by more than 5.9, 4.9 and 3.2 times compared to ST, GS and STR. Thus, using GST reinforcement with three horizontal transverse member needs a smaller length (less than 30%) comparing to conventional strip reinforcement (ST, GS, STR). Therefore, using Geo Scrap Tire reinforcement can open a new horizon in solving the problem of scrap tires and assure geotechnical engineers in achieving superior and more economical systems of reinforced soil walls.
Keywords: Pullout resistance, Geo Scrap Tire, Mechanically stabilized earth walls, Transverse member, Large-scale pullout tests} -
تعیین مدول برشی حداکثر کرنش کوچک خاک های تثبیت شده از اهمیت ویژه ای برخوردار است و یکی از اساسی ترین ویژگی های خاک در زلزله و بارگذاری های دینامیکی است. برآورد دقیق پارامترهای دینامیکی خاک از جمله مدول برشی حداکثر در تحلیل رفتار سازه ها نقش تعیین کننده ای دارد. در این مطالعه با استفاده از دستگاه المان خمشی، تاثیر مقادیر مختلف آهک (5%، 10%، 15% و 20%) با میزان آب (45%، 65% و 85%)در زمان های عمل آوری 28 و 56 روزه بر مدول برشی حداکثر خاک رس نرم تثبیت شده با آهک ارزیابی گردیده است. مقدار آب در ترکیب خاک رس و آهک حدودا به ترتیب 1، 5/1 و 2 برابر درصد رطوبت حد روانی خاک رس انتخاب شده است. نتایج نشان می دهد که تغییرات مدول برشی حداکثر خاک رس نرم تثبیت شده، تابع مقادیر آهک و آب است، با افزایش میزان آب بیش از حد روانی خاک، مدول برشی حداکثر به طور قابل توجهی کاهش پیدا می کند و افزایش میزان آهک تا سطح معینی باعث افزایش مدول برشی حداکثر می شود و پس از آن کاهش می یابد. افزودن میزان آهک و آب بیشتر از مقادیر تعیین شده موجب ناکارآمدی فرایند تثبیت می گردد.
کلید واژگان: مدول برشی حداکثر, کرنش کوچک, دستگاه المان خمشی, رس نرم تثبیت شده, آهک}Soil dynamic properties play fundamental roles in the analysis and design of various earth structures. Shear modulus and damping ratio are two important dynamic properties. In particular, shear modulus, especially at the level of very small strains typically denoted as Gmax, is a dynamic property of great significance, which is frequently implemented in the seismic design of geo-structures against the destructive earthquakes. The shear modulus reveals the resistance of geo-structure to the deformations imposed by the external loading. On the other hand, one of the commonly used methods to increase the strength and stiffness properties of soft soils is to stabilize them using either cement or lime. Addition of these stabilizing agents to the parent soil strengthens the bonding among particles, thus resulting in the overall increase in the shear stiffness of the mixture. Therefore, the stabilization technique is always considered as an efficient method of soil improvement. In the current study, the small strain shear modulus of soft clay stabilized with various lime contents is thoroughly evaluated using the results of a comprehensive series of bender elements tests under isotropic stress states. Bender element is a nondestructive experiment commonly used to estimate the velocity of shear waves propagating through the soil samples. Using the shear wave velocity obtained, the small strain shear modulus of the specimens could be easily evaluated with a simple equation in soil dynamics. The applicability of the bender element test to measure the shear wave velocity for the stiff stabilized samples in this study was extended using a new innovative method. The influence of input frequency on the shear wave velocity measurements was also rigorously examined and it was concluded that it barely affects the received signals. Based on the bender elements experimental results, the influence of lime inclusion (5%, 10%, 15% and 20%), water content (45%, 65% and 85%) and curing time (28 and 56 days) on the small strain shear modulus is thoroughly investigated. The amount of water in the soft clay-lime mixture was selected to be about 1, 1.5 and 2 times of the liquid limit moisture of the parent clay. According to the experimental results, it is observed that the small strain shear modulus decreases dramatically with the increase in the water content over the liquid limit. The addition of lime to the clay, up to a particular level, leads to a considerable increase in the small strain shear modulus. However, beyond this optimum value, the shear modulus shows a declining trend with the increase in the lime content, which is an indicative of the inefficiency of the stabilization process. Thus, it is a common practice to limit the lime content to a specific percentage so as to obtain the maximum possible value of shear stiffness. The general trends of shear modulus variation for the samples stabilized at different curing periods are also observed to be quite similar. In general, the small strain shear modulus increases with the increase in the curing time, as more chemical reactions could occur within the mixture. Finally, a microstructural analysis was also conducted using the scanning electron microscopy (SEM) images of the treated specimens so as to somehow justify the trends of variation in small strain shear modulus obtained from the bender element experiments. Utilizing the results obtained in the course of this study, useful information is provided for the prediction of the small strain shear modulus of the clays stabilized with lime using deep mixing or grouting methods. Indeed, the results of this study could be effectively used in different geotechnical construction projects to improve the parent soil strength and stiffness properties and ensure about the serviceability and efficient performance of the underlying soil deposit.
Keywords: Maximum shear modulus, Small strain, bender elements, Stabilized soft clay, lime} -
ستون های شنی ظرفیت باربری خود را با محصوریت محیطی ایجاد شده توسط خاک اطراف افزایش می دهند. در خاک های رسی بسیار نرم، مقدار این محصوریت معمولا به اندازه ی کافی برای توسعه ظرفیت باربری نمی باشد. به همین دلیل در این نوع خاک ها استفاده از ستون های شنی مسلح شده با ژیوسنتتیک متداول است. این مقاله قصد دارد استفاده از میله های فلزی عمودی را به عنوان جایگزین ژیوسنتتیک ها مورد بررسی قرار دهد. در این مطالعه آزمون های آزمایشگاهی در مقیاس کوچک بر روی ستون های شنی شناور به قطر 80 و 100 میلی متر به طول به ترتیب 400 و 500 میلی متر مسلح شده با میله های فلزی عمودی، همراه با مدلسازی عددی دو بعدی با استفاده از نرم افزار پلکسیس صورت گرفته است. نتایج نشان می دهد حالت هایی که در آن میله ها با سختی بیشتر آرایش یافته اند، تحمل بار بیشتری دارند. مسلح کردن طول کامل ستون در مقایسه با نصف طول آن بهبود بیشتری در ظرفیت باربری ستون شنی ایجاد می کند. در مراحل اولیه بارگذاری با توجه به تمایل مصالح شنی شکسته ستون به متراکم تر شدن، افزایش بیشتری در ظرفیت باربری ایجاد شده و در ادامه ی فرآیند بارگذاری به علت خمره ای شدن ستون ها، افزایش در ظرفیت باربری کم است. همچنین نتایج مدلسازی عددی نشان می دهد در ستون های شنی شناور مسلح شده در طول کامل خود، ستون ها به داخل خاک رسی نرم نفوذ کرده و حالت گسیختگی از خمره ای شدن به لغزش تغییر یافته است.
کلید واژگان: مطالعه آزمایشگاهی, مدلسازی عددی, ستون شنی, خاک رس کائولین, مسلح کننده های فلزی عمودی}The load-carrying capacity of the aggregate piers increases by circumferential confinement created by the surrounding soil. In soft clay soils, the amount of confinement is usually not sufficient to develop a load-carrying capacity. Because of that, it is practical to use geosynthetic reinforcement aggregate piers in this type of soils. This paper intends to evaluate the use of vertical steel bars as an alternative for geosynthetics. In this study, some small-body laboratory tests were performed on floating aggregate piers with diameters of 80 and 100 mm and a length of 400 and 500 mm, respectively reinforced with vertical steel bars. Moreover, two-dimensional numerical modelling using the Plexis software was conducted. The results show that using the bars with more stiffness leads to more increase in load-carrying capacity. Reinforcing the full length of the aggregate piers, compared to half-length, will further improve the load-carrying capacity of the aggregate piers. In the early stages, by applying the load, the stone aggregates tend to compress, so load-carrying capacity increases and by continuing this process, the tendency to the occurrence of lateral bulging is seen and due to the low resistance of kaolin clay to the bulging, the increase of load-carrying capacity is negligible. Also, numerical modelling results show that the floating aggregate pier penetrated into soft clay soil in the full-length case, and the failure state changed from bulging to slip.
Keywords: Experimental study, Numerical Modelling, aggregate pier, kaolin clay soil, vertical reinforcing steel bars} -
یکی از کاربردهای مهم ژیوسینتتیکها در شیروانی های خاکی از قبیل محل دفن زباله و حوضچه های آب و فاضلاب استفاده آنها به عنوان پوشش و عایق می باشد. ارزیابی صحیح اندرکنش سطح مشترک ژیوسینتتیکها در سطوح شیروانی های خاکی از قبیل محل دفن زباله یک مسئله مهم جهت جلوگیری از وقوع لغزش و ناپایداری شیروانی ها می باشد. آزمایش سطح شیبدار یک روش مناسب جهت ارزیابی اندرکنش سطح مشترک ژیوسینتتیکهایی که در حالت مایل و شیبدار روی هم قرار گرفته و تحت تنش قایم کم هستند می باشد. استاندارد اروپایی EN ISO 12957-2روشی تحت عنوان "جابجایی استاندارد" برای تخمین زاویه اصطکاک سطح مشترک ژیوسینتتیکها ارایه کرده است. در این مقاله دستگاه آزمایش سطح شیبدار که برای اولین بار در ایران بطور کامل طراحی و ساخته شده همراه با تشریح مشخصات فنی دستگاه و آماده سازی نمونه معرفی میگردد. این دستگاه توانایی انجام آزمایش جهت بررسی اندرکنش سطح مشترک خاک-خاک، خاک-ژیوسینتتیک و ژیوسینتتیک-ژیوسینتتیک تحت تنش قایم کم را دارا می باشد. آزمایشهایی بر روی انواع ژیوممبرین و ژیوتکستایل جهت بررسی اندرکنش سطح مشترک آنها انجام می شود. با تغییر نوع ژیوسینتتیکها مشاهده گردید که زاویه اصطکاک سطح مشترک آنها ثابت نمی باشد و بستگی به نوع ژیوممبرین و بافته یا نبافته بودن ژیوتکستایل، زاویه اصطکاک سطح مشترک آنها نیز تغییر می یابد. حالتی که ژیوممبرین از نوع پلی اتیلن سخت می باشد زاویه اصطکاک سطح مشترک ژیوممبرین- ژیوتکستایل کمترین مقدار و در حالتی که پلی وینیل کلراید استفاده شود بیشترین مقدار را دارا می باشد.
کلید واژگان: ژئوسینتتیک, مطالعه آزمایشگاهی, دستگاه سطح شیبدار, اندرکنش سطح مشترک, ژئوممبرین-ژئوتکستایل}One of the important applications of geosynthetics in the earth's slopes, such as landfills and waste disposal areas, is to use them as liner system. Proper assessment of the interaction of geosynthetics at slopes, such as landfill, is an important issue in preventing the slip and instability of the slopes. The inclined plane is a suitable method for assessing the interaction between the geosynthetics interacting in a sloping and tilted state under low normal stresses. The European Standard EN ISO 12957-2 provides a "standard displacement" for estimating the geocynthetic interface's friction angle. In this paper, inclined plane device, which for the first time in Iran was completely designed and constructed, describes the technical characteristics of the device and prepares the sample. This apparatus has the ability to perform experiments to investigate the interaction of soil-soil, soil-geosynthetics and geosynthetic-geosynthetic interfaces at low normal stress. Experiments are carried out on geomembrane and geotextile types to investigate the interaction of their surface. By changing the type of geosynthetics, it was observed that friction angle of geosynthetic interfaces is not constant and depends on the type of geomembrane and the woven or non-woven geotextile. The geomembrane-geotextile interface is the least amount of geomembrane with hard polyethylene, and the highest amount is used when polyvinyl chloride is used.
Keywords: Geosynthetic, laboratory study, inclined plane device, interface interaction, geomembrane-geotextile} -
خاک های رسی نرم عموما دارای تراکم پذیری زیاد و مقاومت کم بوده و حضور آن ها در محل پروژه های عمرانی همواره مشکل آفرین است. یکی از راهکارهای مفید برای اصلاح این نوع خاک ها، تثبیت آن ها به شیوه های گوناگون است. در پژوهش پیشرو اثر افزایش عمق بر خصوصیات مهندسی خاک رسی نرم تثبیت شده به روش نوین تراش و اختلاط خاک، به صورت آزمایشگاهی شبیه سازی شده و مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. به این منظور ابزار و دستگاه های لازم جهت ساخت نمونه ها و اعمال فشارهای قایم معادل با اعماق مختلف قرار گیری آن ها، طراحی و ساخته شدند و در فرآیند آزمایش های آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفتند. همچنین استفاده از دوغابی حاوی مقادیر مشخص سرباره کوره آهن گدازی و آهک هیدراته جهت استفاده در این شیوه جدید، برای اولین بار پیشنهاد شده است. نمونه های شبیه سازی شده به مدت 28 و 56 روز تحت فشارهای قایم مختلف و شرایط اشباع، عمل آوری شدند تا تاثیر این شرایط بر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آن ها تعیین شود. نتایج حاصل نشان دادند که افزایش عمق باعث کاهش رطوبت نمونه ها و افزایش وزن مخصوص اشباع، خشک و همچنین بهبود پارامتر های مقاومتی آن ها می شود. همچنین با گذر از عمقی مشخص که عمق بحرانی نامیده شده است، تغییرات ایجاد شده به ویژه در خصوصیات فیزیکی نمونه ها ناچیز بوده است.
کلید واژگان: رس نرم, تثبیت عمیق خاک, سرباره, آهک, مطالعه آزمایشگاهی}Soft clayey soil generally has high compressibility and low strength. Presence of this soil type in the site of civil projects can always be a challenge for construction issues. Soil stabilization is one of the useful ways to improve problematic soils. Cutter Soil Mixing (CSM) is almost a new method for deep stabilization. This experimental study, investigate the effect of different depths on soft clay properties which stabilized by CSM method. To simulate various depths and related surcharge pressures, new devices were designed, modified and used for laboratory tests. Moreover, mixture of blast furnace slag and hydrated lime slurry was used in this method for the first time. The samples were cured for 28 and 56 days under various surcharge pressures, which actually represent different depths. The results revealed that by increasing the depth, mositure content and saturated/dry densities of the samples were decreased and increased respectively. In addition, by passing the critical depth, fewer changes were obsorved in the moisture contents and saturated/dry densities of the samples. Finally, the strength parameters of stabilized samples were icreased significantly.
Keywords: Soft clay, Deep soil stabilization, Slag, Lime, laboratory study}
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.