برآورد شاخص فشردگی، تورم و پیش بارگذاری خاک های رسی- گچی در حضور ترمیم کننده ویژه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد یار گروه سازه های آبی دانشگاه شهید چمران اهواز

2 دانشجوی کارشناسی ارشد سازه های آبی دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

در خاک­های ریزدانه­ به علت نفوذپذیری پایین و جاذب آب بودن کانیهای رس، خروج آب از خاک پس از گذشت مدت زمانی طولانی انجام می­پذیرد، در این خصوص برآورد نشست حاصل از تحکیم ضروری می‌باشد. بدیهی است، در صورت عدم پیش‌بینی، نشست موجب خسارات جبران‌ناپذیری می‌گردد. قبل از اجرای هر پروژه باید پتانسیل خاک از نظر مقدار و نوع نشست مشخص گردد. یکی از روشهای محاسبة نشست حاصل از تحکیم، استفاده از ضرایبی است که از طریق آزمایش تحکیم بدست می‌آیند. این ضرایب عبارتند از: شاخص فشردگی ، CC، شاخص تورم ، CS و شاخص پیش ­بارگذاری Cr.  لذا در این تحقیق  از ترمیم­کننده بتن ویژه که ماده­ای بر پایه سیمان است، برای تثبیت خاک گچی استفاده شده است و این ضرایب محاسبه گردید. برای تثبیت خاک، ترمیم­کننده بتن ویژه با درصدهای 1، 2، 3، 5 و7 به خاک اضافه گردید. آزمایشات دانه­بندی، تعیین چگالی نسبی، تراکم، تعیین حدود اتربرگ و تحکیم طبق استانداردهای موجود بر روی خاک شاهد و بهسازی شده،  انجام گردید. همچنین آزمایش آنالیز شیمیایی برای تعیین مقدار عناصر موجود در خاک صورت پذیرفت. پس از  انجام آزمایش‌های ژئوتکنیکی و تعیین خصوصیات فیزیکی و آنالیز شیمیایی نمونه­های خاک شاهد و بهسازی شده، مشخص گردید که ضریب در تراکم 85% برای تمام درصدهای اضافه شده از ترمیم­کننده بتن ویژه، کاهش یافته است. در تراکم 95% بجز در درصدهای 1 و 5 از ماده افزودنی ترمیم­کننده بتن ویژه، مقدار ضریب کاهش یافته است. همچنین در تراکم 100% بجز در درصدهای 2 و 5 از ماده ترمیم­کننده بتن ویژه، مقدار ضریب کاهش یافته است. در تراکم 85% ضریب  Csدر بهترین حالت 76% کاهش یافته است. این ضریب  در تراکم 95% و در بهترین حالت 63% کاهش داشته است. زمانی که تراکم 100% اجرا گردید، مقدار ضریب Csکاهش نیافت.
 

کلیدواژه‌ها


احدیان، ج. (1383) برآورد شاخص شاخص فشردگی، Cc  با استفاده از خصوصیات فیزیکی در منطقه در منطقه اهواز . پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز..

تاتلاری. س.، (1375)، "بررسی رفتار خاک­های گچی در مجاورت سازه­های آبی"، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران.

دریایی، م.،کاشفی پور، م.، احدیان، ج.، قبادیان، ر.( 1388). مدلسازی شاخص فشردگی خاکهای ریزدانه به کمک شبکه ی عصبی مصنوعی و مقایسه با سایر روابط تجربی. مجله ی آب و خاک جلد 24 شماره 4، صص 667-659.

سهرابی. س.، (1390)، " بررسی تأثیر مواد پلیمری بر خصوصیات مکانیکی خاک­های رمبنده به­کار رفته در دایک­ها و سواحل رودخانه"، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز.

علیزاده، م.ر.ب.، (1388). "پایدارسازی خاک رمبنده با استفاده از تکنولوژی تزریق-مطالعه موردی راه آهن سمنان-دامغان." پایان نامه کارشناسی ارشد عمران، دانشگاه بین المللی امام خمینی قزوین.

قبادی، م.ح.، حیدری، م.، رفیعی، ب.، موسوی، س.، آریافر، ن.، (1392). "مطالعه خصوصیات ژئوتکنیکی ماسه سنگ­های سازند آغاجری در شرق و جنوب شرق اهواز". مجله زمین شناسی کاربردی پیشرفته، شماره 8 (1392).

کرباسی راوری، م.، (1380)، "بررسی روش­های تثبیت خاک با استفاده از آهک و سیمان"، همایش ملی مدیریت اراضی – فرسایش خاک و توسعه پایدار. اراک.

مجرد، ر. (1375). " تسلیح خاک رس بوسیله الیاف مصنوعی"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اراک.

منصوری­کیا. م.، محمدعلی­زاده. ر.، (1386)، " ترمیم ژئوتکنیکی یک کانال ساخته شده در خاک مسئله­دار"، دومین کنفرانس ملی تجربه­های ساخت تاسیسات آبی و شبکه­های آبیاری و زهکشی. دانشگاه تهران.

ASTM (1958). Book of ASTM standards. Standard No. D 423-59T, “Tentative Method of test for liquid limit of soils,”  part 4, p. 1132.

16

 
ASTM (1958). Book of ASTM standards. Standard No. D 424-59, “Standard Method of test for Plastic limit and Plasticity Index of soils,”  part 4, p. 1137.

ASTM (2004). Annual Book of ASTM Standards, Vol. 04.08, Soil and Rock (I). Standard No. D 427-98, “Standard Test Method for Shrinkage Factors of Soils by the Mercury Method,” West Conshohocken, PA, pp. 22–25.

ASTM (2004). Annual Book of ASTM Standards, Vol. 04.08, Soil and Rock (I). Standard No. D 854-02, “Standard Test Methods for Specific Gravity of Soil Solids by Water Pycnometer,” West Conshohocken, PA, pp. 96–102.

ASTM (2004). Annual Book of ASTM Standards, Vol. 04.08, Soil and Rock (I). Standard No. D 698-00, “Standard Test Methods for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Standard Effort,” West Conshohocken, PA, pp. 81–91.

ASTM (2004). Annual Book of ASTM Standards, Vol. 04.08, Concrete and Concrete Aggregates. Standard No. C928-05, "Standard Specification for Packaged, Dry, Rapid-Hardening Cementitious Materials for Concrete Repairs,"  West Conshohocken, PA 19428-2959, United States.

ASTM (2004). Annual Book of ASTM Standards, Vol. 04.08, Concrete and Concrete Aggregates. Standard No.C1583-04, "Standard Test Method for Tensile Strength of Concrete Surfaces and the Bond Strength or Tensile Strength of Concrete Repair and Overlay Materials by Direct Tension (Pull-off Method)," West Conshohocken, PA 19428-2959, United States.  

Cavalieri,K.,M.,V.,Arvidsson,J.,Piers da Silva,A.,Keller.T.2008. Determination of pre-compression stress from un-axial compression tests. Soil & Tillage Research Vol. 98, pp.17–26.

 Chai, J., Sheng, D., Carter, J. P. and Zhu, H., (2012). "Coefficient of consolidation from non-standard piezocone dissipation curves.Journal of Computers and Geotechnics, Vol.41, pp:13-22.               

 Horpibulsuk. S., Chinkulkijniwat. A., Cholphatsorn. A., Suebsuk. J., Liu. M. D., (2012) , "Consolidation behavior of soil–cement column improved ground", Computers and Geotechnics,  43.

Nagaraj, T., and Murty B.R.S.1985.Predication of the predication of the pre-consolidation pressure and recompression index of soil. Geotechnical Testing Journal. Vol.8.no.4. 199-202.

Nishida, Y. 1956. Abrief note on compression index of soil. Journal of the Soil Mechanic and Foundation Engineering Division. ASCE. Vol. 82 (SM3): pp. 1027-1-1027-14.

Oswald, R.H. 1980.Universal compression index equation. Journal of Geotechnical Engineering Division.ASCE.106:1179-1199.

Park. H. and Lee. S. R., (2011), "Evaluation of the compression index of soils using an artificial neural network", Computers and Geotechnics, Vol.38, pp. 472–481.

Park,J.H.,and Koumoto, t. 2004. New compression index equation. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. ASCE. 130(2) pp.223-226.

Ple, O., Le, (2012). "Effect of polypropylene fiber-reinforcement on the mechanical behavior of silty clay”. Geotextiles and Geo-membranes, 32.

Rendon-Herrero, O. 1980. Universal compression index equation. Journal of Geotechnical Engineering Division.ASCE.Vol. 106(11) pp.1179-1200.

Saffih-hdadi,K., Defossez,P., Richard,G., Cui,Y.J., Tang,A.M., Chaplain.V. (2009). A method for predicting soil susceptibility to the compaction of surface layers as a function of water content and bulk density. Soil & Tillage Research.Vol.105,pp.96-103.

 Shipton, B., Coop, M.R., (2012). "On the compression behaviour of reconstituted soils", Soils and Foundations, Vol. 52, pp. 668-681.

Sketmpton, A. W. 1944.Notes on the compressibility of clays. Quarterly Journal of the Geotechnical Society of London. Vol.100.pp.110-135.

 Terzaghi, K. (1925). "Erdbaumechanik ouf boden physikalischer Grundlage”. Deuticke, Vienna, Austria.

Tsutsumi, A., Tanaka, H., (2012). " Combined effects of strain rate and temperature on consolidation behavior of clayey soils", Soils and Foundations, Vol. 52, pp. 207-215.

 Wang. S.Y., Chan, D.H. and Lam, K.C, (2011). "Laboratory study of static and dynamic compaction grouting in triaxial condition", journal of Geomechanics and Geoengineering, Vol. 6, No. 1, pp. 9-19.

 Yilmaz. I., Civelekoglu. B., (2009). "Gypsum: An additive for stabilization of swelling clay soils", Applied Clay Science, 44, pp. 166–172.

 Zhang. L., Solis. R., (2008). "Fly-Ash-stabilized gypsiferous soil as an embankment material", Liu, Deng and Chu (eds) © 2008 Science Press Beijing and Springer-Verlag GmbH Berlin Heidelberg, Geotechnical Engineering for Disaster Mitigation and Rehabilitation.