دراین پژوهش به ارزیابی مشخصات ژئوتکنیکی مخلوط های ماسه و پودر تایر با استفاده از ماسه بندر امیر آباد مازندران پرداخته ایم.بدین منظور هریک از 6 مخلوط وزنی ماسه و پودر تایر(0%و5%و10%و15%و 20%و30%درصد وزنی ماسه خالص)راتحت تنشهای نرمال 15و30و60 و120و 227 کیلوپاسکال در دستگاه برش مستقیم کوچک مقیاس و 4 مخلوط وزنی ماسه و پودر تایر(0%و10%و15%و20% وزنی ماسه خالص ) تحت تنش های نرمال 10و20و40و80 کیلوپاسکال در دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس مورد آزمایش قرار داده ایم. ماسه بندر امیر آباد که ماسه بد دانه بندی شده ونیزاندازه پودر تایر 1 تا 5 میلیمتر بوده و همچنین آزمایش برش مستقیم کوچک مقیاس در شرایط اشباع وبزرگ مقیاس در شرایط خشک انجام گرفته است.نتایج آزمایش های انجام شده نشان می دهدکه با افزایش تنش نرمال ،مقاومت برشی افزایش می یابدوهمچنین با افزایش درصد پودر تایر تا 15% وزنی، زاویه اصطکاک داخلی ومقاومت برشی افزایش می یابدو پس از آن با افزایش درصد پودر تایر تا 30 % وزنی زاویه اصطکاک داخلی ومقاومت برشی کاهش می یابد ولی همچنان از ماسه خالص بیشتر است

اندیشه بهبود بخشیدن به خصوصیات مقاومتی خاک، به منظور بکارگیری گسترده تر آن به عنوان مصالح اصلی احداث بناهای گوناگون، سابقه ای چند هزار ساله دارد. یکی از زمینه های مهم در مهندسی ژئوتکنیک استفاده از مواد سبک وزن به عنوان مصالح مصرفی در پروژه ها می باشد. این مواد سبک وزن بصورت منفرد یا در ترکیب با خاک مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از این مواد نیازمند مطالعات فراوان و دقیقی است تا بتوان مشخصات و پارامترهای رفتاری آنها را تحت شرایط مختلف بارگذاری بررسی کرد. یکی از این مصالح مصرفی ژئوفوم می باشد که بدلیل سبک وزن بودن، راحتی کار با آن و هزینه پایین نسبت به سایر مصالح کاربرد بیشتری دارد. یکی از مهم ترین ویژگی های مخلوط های خاک و ژئوفوم مقاومت برشی آن می باشد که در بسیاری از پروژه های کاربردی مورد نیاز می باشد. در تحقیق حاضر سعی بر آن است تا با استفاده از یک دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس به بررسی مشخصات مقاومتی این مخلوط ها بپردازیم.ژئوفوم ها با درصدهای مختلفی به ماسه اضافه شدند. برای اینکه بتوان مقادیر پارامترهای برشی را در نمونه ها مقایسه کرد، سعی شد تا در تمامی تست ها مقدار وزن واحد خاک ثابت نگه داشته شود. نتاج نشان داد که بطور کلی مقادیر چسبندگی نمونه ها تغییر چندانی نسبت به ماسه خالص ندارند و برای ترکیبات مختلف بین 6 تا 12 کیلوپاسکال متغیر بودند. همچنین برای زاویه اصطکاک داخلی نیز مقادیر حاصله بین 27 تا 36 درجه قرار داشتند و برای تمامی ترکیبات مختلف ماسه و ژئوفوم زاویه اصطکاک داخلی نسبت به ماسه خالص کاهش نشان می دهد. نتایج نشان داد که تنش قائم و مقدار ژئوفوم، دو عامل مهم در رفتار مخلوط ها بودند. همچنین در تمامی نمونه های تحت برش کاهش حجم اتفاق افتاد.

هر ساله در جهان با افزایش مسیرهای جاده ای، حجم زیادی از لاستیک های فرسوده تولید می گردد. محققین با توجه به رشد سریع حجم لاستیک های فرسوده به دنبال راه حلی برای استفاده مجدد از آن ها هستند، زیرا به آسانی در محیط تجزیه نمی شوند. به دلیل کمبود منابع طبیعی و افزایش مقدار تولید لاستیک های فرسوده، استفاده مجدد از مصالح ضایعاتی در مهندسی ژئوتکنیک بسیار رایج شده است. بنابراین درک صحیح از رفتار مهندسی این مصالح به صورت مخلوط با خاک لازم بوده تا بتوان از آنها به صورت ایمن در مسائل ژئوتکنیکی استفاده کرد. استفاده مجدد از لاستیک های فرسوده علاوه بر اینکه روشی مقرون به صرفه در حل مشکل زیست محیطی به شمار می ورد، کاربرد آنها به صورت مخلوط با خاک در پروژه های ژئوتکنیکی که با خاک های با مقاومت برشی کم روبرو هستند، موضوعی است که امروزه توجه بسیاری از مهندسین ژئوتکنیک را به خود جلب کرده است. در تحقیق حاضر سعی بر آن است تا با یک دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس به بررسی مشخصات مقاومتی این مخلوط ها بپردازیم. در این مطالعه پارامترهای مقاومت برشی مخلوط های ماسه و پودر لاستیک توسط این دستگاه مورد بررسی قرار گرفت و هدف مطالعه تعیین تاثیر سرعت بارگذاری بر رفتار این مخلوط ها در برش بود. پودر لاستیک ها با درصدهای مختلفی به ماسه اضافه شدند. مقادیر پودر لاستیک های اضافه شده به ماسه برابر با صفر، 5%، 10% و 15% و بودند. برای هر کدام از این درصدها 3 سربار مختلف مورد استفاده قرار گرفت که عبارت بودند از 30، 60 و 120 کیلوپاسکال، در نهایت برای هر مجموعه از تست ها 4 سرعت بارگذاری انتخاب شد. نتایج نشان داد که، افزایش مقدار سرعت بارگذاری در حدود این مطالعه، در تمامی نمونه ها منجر به افزایش مقدار مقاومت نهایی مخلوط ها گردید. با افزایش مقدار سربار تاثیر سرعت بارگذاری کمتر می شود، هر چند در این حالت نیز مقدار مقاومت نهایی نمونه ها افزایش می یابد. بنظر می رسد پودر لاستیک در سربارهای کم رفتار خود را نشان می دهد و با افزایش سربار پودر فشرده شده و همانند دانه های خاک رفتار می کند.

ارزیابی مشخصات و پارامترهای ژئوتکنیکی خاکها همواره گام اول در اغلب پروژههای مهندسی عمران میباشد. ضریب نفوذپذیری خاک از جمله پارامترهای مهم ژئوتکنیکی است که ارزیابی آن از اهمیت بسزایی برخوردار است. ضریب نفوذپذیری خاکها به عوامل متعددی از جمله: ویسکوزیته سیال، اندازه و توزیع اندازه حفرات، دانه بندی، نسبت تخلخل، زبری سطح دانه ها و درجه اشباع خاک بستگی دارد. در تحقیق حاضر به منظور بررسی اثر اندازه ذرات خاک بر روی ضریب نفوذپذیری، آزمایشهایی صورت گرفته است. بدین منظور آزمایشهایی جهت تعیین ضریب نفوذپذیری 5 نوع خاک تهیه شده به روش مصنوعی صورت گرفته است. خاکهای مورد استفاده در تحقیق حاضر دارای منحنی دانهبندی و درصد ریزدانه متفاوت میباشند، بدین صورت که خاکهایی با درصد ریزدانه %75، %60، %45، %30% و %15 مورد استفاده قرار گرفته است. از آنجا که انرژی تراکم تأثیر بسزایی بر میزان نفوذپذیری خاکها دارد، هر نمونه خاک به دو روش پروکتور استاندارد و پروکتور اصلاح شده متراکم گردیده و سپس تحت آزمایش نفوذپذیری قرار گرفته است. نتایج آزمایشهای صورت گرفته، بررسی روند تغییرات ضریب نفوذپذیری با پارامترهای دانهبندی و حدود اتربرگ و همچنین مقایسه نتایج به دست آمده در آزمایشگاه با روابط تجربی در قالب جداول و نمودارها ارائه شده است.

امروزه با پیشرفت جوامع بشری و استفاده بیشتر از وسایل نقلیه، حجم وسیعی از لاستیکهای فرسوده در سال از گردونه ی مصرف خارج می شوند که دفن بهداشتی آنها از جدی ترین مشکلات زیست محیطی می باشد. برای حل این مشکل باید به دنبال مصارف جدید برای تایرهای فرسوده باشیم. یکی از کاربردهای بالقوهی این تایرها در کارهای خاکی می باشد که حجم بالایی از تایرهای فرسوده در یک پروژه می توانند بکار روند. در تحقیق حاضر سعی بر آن است تا با یک دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس به بررسی مشخصات مقاومتی این مخلوط ها بپردازیم. جعبه برش این دستگاه دارای ابعاد 30*30*15 سانتی متر می باشد و کرنش کنترل تمام اتوماتیک است. هدف مطالعه تعیین تاثیر مقدار و سایز خرده لاستیک بر رفتار این مخلوط ها در برش است. مقادیر خرده لاستیک های اضافه شده به ماسه برابر با صفر، 5%، 10%، 15% و 20% بودند. برای هر کدام از این درصدها 4 سربار مختلف مورد استفاده قرار گرفت که عبارت بودند از 15، 30، 60 و 120 کیلوپاسکال. نتایج نشان می دهد که مقدار مقاومت برشی تمامی نمونه ها نسبت به ماسه خالص افزایش نشان می دهد. مقادیر حداکثر مقاومت برشی مخلوط های خرده لاستیک و ماسه برای تمامی حالات در کرنشی حدود 7 تا 8% اتفاق می افتد و با افزودن خرده لاستیک به خاک خاصیت شکنندگی آن کاهش یافته و خاک حالت نرمتری بخود میگیرد. تمامی مخلوط های خرده لاستیک و ماسه دارای کاهش حجم می باشند و اتساعی در هیچ کدام صورت نمیگیرد. در واقع تمامی نمونه ها در حالت شل تست شده اند. رفتار خرده تایرهای ریزتر شبیه خاک می باشد و تاثیر چندانی روی بهبود پارامترهای خاک ندارند، هر چند کاربرد آنها منجر به کاهش آلودگی و مشکلات دفن و نگه داری آنها خواهد شد. افزایش سایز خرده تایرها منجر به بهبود پارامترهای خاک می شود، ولی افزایش بیش اندازه آنها ممکن است علاوه بر مشکلات اجرایی منجر به درهم تنیدگی و توزیع نامناسب آنها در خاک شود، که باید بدقت مطالعه شود.

چکیده در سال¬های اخیر مطالعات مختلفی بر روی استفاده از مصالح ضایعاتی در پروژه¬های مهندسی عمران انجام شده است. از میان مصالح ضایعاتی، مطالعه بر روی لاستیک¬های فرسوده برای مواردی همچون تسلیح خاک و مسلح نمودن شیروانی¬ها چشمگیر بوده است. هدف از تحقیق حاضر، بررسی امکان استفاده از خرده¬های لاستیک بصورت توزیع تصادفی در خاک جهت تسلیح خاک بستر پی می¬باشد. یکسری از آزمایشات مدل بزرگ مقیاس جهت بدست آوردن ظرفیت باربری پی دایره¬ای بر روی خاک مسلح شده به کمک خرده لاستیک، انجام گرفته است. درصد و نسبت ابعاد خرده لاستیک پارامترهای موثر بر ظرفیت باربری خاک می¬باشند. خرده¬های لاستیک به شکل مستطیلی به عرض 2 سانتیمتر با نسبت ابعاد 1، 2 و 3 با ماسه مخلوط شده است. چهار درصد وزنی 5، 10، 15 و 20 انتخاب گردید. در این مطالعه مشخص شد که افزودن خرد¬های لاستیک به ماسه باعث افزایش نسبت ظرفیت باربری و ضریب کاهش نشست می¬شود. بیشترین مقدار نسبت ظرفیت باربری و ضریب کاهش نشست در 20 درصد خرده لاستیک به ابعاد 6×2 بدست آمد. یافته¬های بدست آمده، استفاده از خرده¬های لاستیک حاصله از لاستیک¬های ضایعاتی را به عنوان روشی ماندگار جهت بهبود رفتار خاک علی الخصوص هنگامی که جنبه¬های زیست محیطی مدنظر باشد، شدیداً پیشنهاد می¬کنند. کلید واژه: خرده لاستیک، تسلیح خاک، آزمایشات مدل بزرگ مقیاس، پی دایره¬ای، نسبت ظرفیت باربری، ضریب کاهش نشست

خاک مسلح ساختاری است از دو نوع ماده مختلف که عملکرد توأم آن ها ضعف هر کدام را در حداقل ممکنه محدود می کند، این دو ماده عبارت اند از المان های خاک که تحمل تنش های فشاری را به عهده دارند و یک سری المان های دیگر که جهت تحمل تنش های کششی مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از مسلح کننده های لایه ای نظیر تمسه های فلزی و ژئوتکستایل ها علیرغم عملکرد مناسب آنها به لحاظ هزینه بالا و مشکلات تهیه و تدارک المان های مسلح کننده، در کشور ما چندان رایج نشده است. به همین جهت بررسی تسلیح خاک توسط المان های کم هزینه و در دسترس هدف اصلی این پروژه قرار گرفته است. با توجه به نتایج بدست آمده، تسلیح توده ای و همگن خاک توسط پودر لاستیک به شرط اختلاط یکنواخت و رعایت درصدهای اختلاط بهینه مدنظر می تواند به عنوان جایگزین مناسبی برای خاک مسلح با تمسه های فلزی و یا زئوتکستایل ها به ویژه در سازه های خاکی موقت مورد بررسی قرار گیرد. برای این منظور، چندین نمونه از مخلوط های ماسه- پودر لاستیک حاوی مقدارهای وزنی 5%، 10%، 15%، 20%، 25%، 30% و 35% پودر لاستیک تهیه شده و بر روی آن ها آزمایش بزرگ مقیاس انجام شد. نتایج آزمایشات نشان می دهند که در اثر افزودن پودر لاستیک، ظرفیت باربری مخلوط افزایش می یابد. به هر حال مقدار بهینه برای پودر لاستیک در ماسه زمانی بدست می آید که با افزایش پودر لاستیک، میزان ظرفیت باربری و ضریب کاهش نشست کاهش می یابند. در این تحقیق مقدار بهینه برابر با 30 % می باشد.

با گسترش صنعت حمل و نقل، سالانه لاستیکهای فرسوده زیادی در سراسر جهان وارد محیط زیست میگردد، که سبب بروز مشکلات جدی زیست محیطی میشود. دفع این لاستیک ها با توجه به حجم بالای آنها و نیز مشخصات تراکم پذیری آنها مشکلات زیادی را برای سیستمهای مدیریت شهری پدید آورده است. برای حل این مشکل باید به دنبال مصارف جدید برای تایرهای فرسوده باشیم. از این مصالح می توان برای ایزولاسیون پی ماشین آلات در کنترل لرزشهای ناشی از آنها و یا محافظت سازه ای ساختمانها در برابر نیروی زلزله با جایگزینی خاک بستر پی با مخلوطهای خاک-پودر لاستیک استفاده نمود. در کلیه این موارد لازم است خواص دینامیکی این مصالح که عبارت است از تغییر شکلپذیری دینامیکی این مصالح و همچنین نحوه میرا نمودن انرژی نهفته در بارگذاری زلزله تعیین گردد. بر این اساس در تحقیق حاضر سعی بر آن است که با انجام آزمایشات مدلسازی فیزیکی در دستگاه چند لایه مقیاس بزرگ بر روی میز لرزه با قابلیت اعمال بار هارمونیک به پیش بینی خواص دینامیکی مصالح ماسه ای مخلوط شده با پودر لاستیک پرداخته شود. به کمک نتایج شتاب نگاری و جابجایی می توان تاریخچه تنش و کرنش برشی را در ترازهای مختلف محاسبه نمود و سپس با محاسبه حلقه های هیستریسیس تنش-کرنش برشی به محاسبه مدول برشی و نسبت میرایی در سطوح مختلف کرنش برشی پرداخت. نتایج نشان داد که بطور کلی شتاب خروجی برای تمامی ارتفاع ها بغیر از شتاب سنجی که در سطح خاک قرار گرفته است کمتر از مقدار شتاب اعمالی در کف می باشد. برای جابجایی نیز مقدار دامنه کف میز حدود 1 سانتیمتر است که با افزایش ارتفاع در نمونه مقدار جابجایی نیز کاهش می یابد. جابجایی در فرکانس های اول کمی بیشتر از جابجایی در فرکانس های نهایی می باشد، اما مقدار جابجایی در سیکل های بعدی تقریبا ثابت است. با افزایش مقدار پودر لاستیک تا 2 % مقدار شتاب در تمامی حالات نسبت به درصدهای کمتر از خود کاهش نشان می دهد.

هر ساله در جهان با افزایش مسیرهای جادهای، حجم زیادی از لاستیکهای فرسوده تولید میگردد. محققین با توجه به رشد سریع حجم لاستیکهای فرسوده به دنبال راه حلی برای استفاده مجدد از آنها هستند، زیرا به آسانی در محیط تجزیه نمیشوند. به دلیل کمبود منابع طبیعی و افزایش مقدار تولید لاستیکهای فرسوده، استفاده مجدد از مصالح ضایعاتی در مهندسی ژئوتکنیک بسیار رایج شده است. بنابراین درک صحیح از رفتار مهندسی این مصالح به صورت مخلوط با خاک لازم بوده تا بتوان از آنها به صورت ایمن در مسائل ژئوتکنیکی استفاده کرد. یکی از این محصولات بدست آمده لاستیک های فرسوده ، پودر لاستیک می باشد که بدلیل سبک وزن بودن، راحتی کار با آن و هزینه پایین نسبت به سایر مصالح کاربرد بیشتری دارد. یکی از مهم ترین ویژگی های مخلوط های خاک و پودر لاستیک مقاومت برشی سیکلیک آن می باشد که در بسیاری از پروژه های کاربردی مورد نیاز می باشد، بویژه هنگامی که به عنوان مصالح پر کننده پشت دیوارها استفاده می شود. در پایان نامه حاضر به بررسی مقاومت برشی خاک پس از بارگذاری سیکلیک خواهیم پرداخت و در واقع اثر بارگذاری سیکلیک را روی مقاومت برشی استاتیکی بررسی خواهیم کرد. از یک دستگاه برش مستقیم سیکلیک بزرگ مقیاس برای ارزیابی پارامترهای مقاومتی سیکلیک و نهایی مخلوط های پودر لاستیک و ماسه استفاده شده است که در آزمایشگاه دانشگاه گیلان قرار دارد. پودر لاستیک ها در این ترکیب ها بعنوان ماده اضافه شده به خاک در نظر گرفته شد که با درصدهای حجمی مختلفی به ماسه اضافه شدند. برای اینکه بتوان مقادیر پارامترهای برشی را در نمونه ها مقایسه کرد، سعی شد تا در تمامی تست ها مقدار وزن واحد خاک ثابت نگه داشته شود. مقادیر پودر لاستیک اضافه شده 1 و 0 سانتیمتری تست شدند. سرعت / 1 و 5 % بودند که تحت 3 سربار مختلف با دو دامنه 5 ،05 ،01 ، به ماسه برابر با صفر، 5 بارگذاری تست ها 1 میلیمتر بر دقیقه بود. بر اساس نتایج بدست آمده در این تحقیق، تاثیر پودر تایرها بر روی خواص مکانیکی نمونه ها بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که مقدار مقاومت برشی تمامی نمونه ها نسبت به ماسه خالص کاهش نشان می دهد. نتایج نشان داد که در حالت کلی با افزایش مقدار درصد تایر مقاومت برشی کاهش می یابد. برای حالت سیکلیک مقدار کاهش مقاومت برای سربارهای زیاد محسوس می باشد. تغییرات زاویه اصطکاک داخلی نیز نشان می دهد که مقدار این زاویه با افزایش درصد تایر کاهش می یابد.

باگسترش صنعت حمل ونقل،سالانه لاستیکهای فرسوده زیادی درسراسرجهان واردمحیط زیست می گردد،که سبب بروزمشکلات جدی زیست محیطی می شود. دفع این لاستیکهاباتوجه به حجم بالای آنهاونیزمشخصات تراکم پذیری آنهامشکلات زیادی رابرای سیستم های مدیریت شهری پدیدآوردهاست. امروزه این مصالح دربسیاری اززمینه های مهندسی ازقبیل،راهسازی،ژئوتکنیک،سدسازی،مراکزدفن زباله وایزولاسیون لرزهای سازه ها بکاربرده شده اند. درکاربرداین مصالح به عنوان مصالح پشت دیوارهای حائل،سازه های نگهبان ویابعنوان مصالح زهکشدرمراکزدفن زباله،ارزیابی تراوائی این مصالح بمنظورزهکشی مناسب دارای اهمیت خاصی می باشد،لذامطالعه اثرافزودن انواع مختلف افزودنیهای یاد شده برنفوذپذیری مخلوط ضروری به نظرمیرسد. درتحقیق حاظرسعی برآن است تا ضریب هدایت هیدرولیکی مخلوطهای ماسه با ژئوفوم وپودرلاستیک دردستگاهادومتربزرگ مقیاس موردارزیابی قرارگیرد.نتایج مطالعات نشان دادکه پارامترهائی نظیردرصد وزنی درسطوح تنش متفاوت تاثیرزیادی برتراوایی مخلوطهادارند.

استفاده از لاستیکهای فرسوده به منظور تسلیح خاکهای سست در بستر راهها (bosscher et al., 1997; heimdahl and druscher,1999)، کنترل فرسایش در خاکها (poh and broms, 1995)، پایداری سازی شیبها (poh and broms, 1995; garga and o’shaughnessy, 2000a)،پشت ریز سازه های نگهبان به عنوان مصالح سبک وزن (bosscher et al., 1997; lee, et al., 1999; garga and o’shaughnessy, 2000b) ، به عنوان مصالح فیلتر در مراکز دفن زباله شهری(foose , et al., 1996) و به عنوان مصالح افزودنی به آسفالت (tuncan et al., 1998; foose et al., 1996; heimdahl and druscher, 1999) مطرح می باشد. علاوه بر موارد فوق از این مصالح می توان برای ایزولاسیون پی ماشین آلات در کنترل لرزشهای ناشی از آنها (eldin and senouci, 1994) و یا محافظت سازه ای ساختمانها در برابر نیروی زلزله با جایگزینی خاک بستر پی با مخلوطهای خاک-خرده لاستیک (xu et al., 2009) استفاده نمود. در کلیه این موارد لازم است خواص دینامیکی این مصالح که عبارت است از تغییر شکل پذیری دینامیکی این مصالح و همچنین نحوه میرا نمودن انرژی نهفته در بارگذاری زلزله تعیین گردد. بر این اساس در تحقیق حاضر سعی بر آن است که با انجام آزمایشات مدلسازی فیزیکی در دستگاه چند لا مقیاس بزرگ بر روی میز لرزه با قابلیت اعمال بار هارمونیک به پیش بینی خواص دینامیکی مصالح ماسه ای مخلوط شده با خرده لاستیک پرداخته شود. به این منظور از نتایج آزمایشات آزمایشگاهی و مدلسازی فیزیکی دیگران بهره گرفته می شود. و ) روش پژوهش و مراحل انجام پایان نامه : در این مطالعه، به مدلسازی فیزیکی مخلوط ماسه- خرده لاستیک در جعبه چند لا مقیاس بزرگ پرداخته می شود. با تغییر درصد وزنی خرده لاستیک، نسبت ابعاد خرده لاستیک و همچنین احتمالا درصدهای مختلف تراکم بخش ماسه ای به ثبت شتاب در ترازهای مختلف جعبه به کمک سنسورهای شتاب نگاری دقت بالا و همچنین ثبت جابجایی مربوط به هر لایه به کمک سنسورهای جابجایی سنج لیزری پرداخته می شود. به کمک نتایج شتاب نگاری و جابجایی می توان تاریخچه تنش و کرنش برشی را در ترازهای مختلف محاسبه نمود مراحل انجام این تحقیق بطور خلاصه به شرح زیر می باشد: 1-جمع آوری مطالعات ادبیات فنی 2-ساخت دستگاه چند لایه مقیاس بزرگ 3-ساخت دستگاه لرزاننده 4- تهیه مصالح خرده لاستیک و ماسه 5- کالیبراسیون و آزمایشات تکرارپذیری 6-انجام آزمایشات لا درصدها و نسبت ابعاد مختلف خرده لاستیک 7-بررسی و تحلیل نتایج

در این پژوهش مطالعاتی درخصوص پی های عمیق به خصوص گروه شمع ها صورت گرفته است و تاریخچه راهکارهای مختلف در زمینه پیش بینی و تخمین نشست این دسته از فونداسیون بررسی شده است. ضمن توجه به نقاط ضعف و قوت روش های مختلف، تمرکزی بر روی علل نشست نیز صورت پذیرفته است. با توجه به بکارگیری و معرفی نرم افزارهای مختلف تحلیلی المان محدود، نرم افزار کاربردی plaxis 3d foundation معرفی شده و در ادامه، مورد استفاده قرار گرفته است. مطالعه و بررسی روش های مختلف اعم از روشهای ساده محاسباتی استاتیکی تا روش های پیچیده کامپیوتری مبین این مطلب می باشد که دقیق ترین محاسبات و پیش بینی ها از طریق بکارگیری روش های المان محدود، امکان پذیر است. به دلیل طولانی بودن محاسبات با روش مذکور، لزوم استفاده از نرم افزاری کاربردی که به روش فوق عمل کند، ضروری می_ باشد. جهت ارائه استدلالی عملی در تأیید مطلب مورد مطالعه، یکی از بزرگترین پروژه های عمرانی کشور در سال های اخیر مورد ارزیابی واقع شده است. با توجه به موقعیت مکانی و وضعیت خاک منطقه محل پروژه مونوریل کرمانشاه، نشست گروه شمع های فونداسیون بخش مرکزی بررسی و مدل سازی شده است. درنهایت نتایج مدل سازی توسط plaxis 3d foundation، به عنوان نمونه تأییدی عملکرد مناسب نرم افزار مذکور با روش المان محدود ارائه شده است.

دیواره های وزنی ساحلی نمونه ای از اسکله هایی است که در بنادر کوچک مورد استفاده قرار میگیرد. دلیل این استفاده در هزینه اولیه احداث پایین این نوع از اسکله ها و دیواره های وزنی ساحلی است نسبت به انواع دیافراگمی و غیره. مشکل عمده این نوع از دیواره های بحثهای مربوط به پایداری این دیوار است. از آنجاییکه در این از دیوارها مولفه اصلی تامین کننده پایداری وزن خود دوار می باشد، در ترکیب به نیروهای جانبی خاک پشت دیوار میتواند با مشکل ظرفیت باربری پی مواجه گردد. علاوه بر ضریب اطمینان ظرفیت باربری پی این نوع از دیوارها، مشکلاتی نظیر واژگونی و لغزش در کف می تواند باعث گسیختگی اسن نوع از دیوارهای گردد. در مناطق لرزه خیزی نظیر ایران این مشکل می تواند بسیار حادتر باشد چرا که علاوه بر تاثیر زلزله بر مشخصات مکانیکی خاکها، سطح بارهای وارده نیز به مقدار قابل توجهی افزایش می یابد. در این پایان نامه ضمن مروری بر مبانی طراحی دیواره های وزنی ساحلی، با ارایه یک مدل مفهومی از یک دیواره ساحلی از نوع گوژپشتی پایداری این نوع از دیوارها در برابر بارهای استاتیک و دینامیک مورد ارزیابی قرار گرفته است. با تغییر هندسه این مدل مفهومی و نیز شرایط بارگذاری و نیز مشخصات مکانیکی خاک بستر و نیز پشت دیوار، مقادیر ظرفیت باربری در برابر واژگونی، لغزش و نیز ظرفیت باربری پی محاسبه شد و یک بانک اطلاعاتی بالغ بر 80000 مورد تولید شد. با استفاده از بانک اطلاعاتی تولید شده و با استفاده از تکنیکهایی نظیر شبکه عصبی مصنوعی، artificial neural network و رگرسیونهای غیر خطی بر اساس تکنیکهای آلگوریتم ژنتیک، evolutionary polynomial regression، بین مقادیر ورودی و نیز مقادیر ضریب اطمینان روابطی ارائه گردید. علاوه بر این با استفاده از شبکه ها و نیز روابط ارائه شده، یک آنالیز حساسیت برای تعیین میزان تاثیر هریک از این پارامترهای ورودی بر مقادیر ضریب اطمینان ارائه شد. نتایج نشان داد که، که شبکه ها و نیز روابط ارائه شده توانائی تخمین ضرائب اطمینان را با سطح اطمینانی بالای 90 درصد را دارا میباشند.

هر ساله در جهان با افزایش مسیرهای جاده ای، حجم زیادی از لاستیک های فرسوده تولید می گردد. محققین با توجه به رشد سریع حجم لاستیک های فرسوده به دنبال راه حلی برای استفاده مجدد از آن ها هستند، زیرا به آسانی در محیط تجزیه نمی شوند. به دلیل کمبود منابع طبیعی و افزایش مقدار تولید لاستیک های فرسوده، استفاده مجدد از مصالح ضایعاتی در مهندسی ژئوتکنیک بسیار رایج شده است. بنابراین درک صحیح از رفتار مهندسی این مصالح به صورت مخلوط با خاک لازم بوده تا بتوان از آنها به صورت ایمن در مسائل ژئوتکنیکی استفاده کرد. استفاده مجدد از لاستیک های فرسوده علاوه بر اینکه روشی مقرون به صرفه در حل مشکل زیست محیطی به شمار می ورد، کاربرد آنها به صورت مخلوط با خاک در پروژه های ژئوتکنیکی که با خاک های با مقاومت برشی کم روبرو هستند، موضوعی است که امروزه توجه بسیاری از مهندسین ژئوتکنیک را به خود جلب کرده است. در تحقیق حاضر سعی بر آن است تا با یک دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس به بررسی مشخصات مقاومتی این مخلوط ها بپردازیم. در این مطالعه پارامترهای مقاومت برشی مخلوط های ماسه و خرده لاستیک توسط این دستگاه مورد بررسی قرار گرفت و هدف مطالعه تعیین تاثیر سرعت بارگذاری بر رفتار این مخلوط ها در برش بود. خرده لاستیک ها با درصدهای مختلفی به ماسه اضافه شدند. مقادیر خرده لاستیک های اضافه شده به ماسه برابر با صفر، 5%، 10% و 15% و بودند. برای هر کدام از این درصدها 3 سربار مختلف مورد استفاده قرار گرفت که عبارت بودند از 30، 60 و 120 کیلوپاسکال، در نهایت برای هر مجموعه از تست ها 4 سرعت بارگذاری انتخاب شد. نتایج نشان داد که، افزایش مقدار سرعت بارگذاری در حدود این مطالعه، در تمامی نمونه ها منجر به افزایش مقدار مقاومت نهایی مخلوط ها گردید. با افزایش نرخ بارگذاری مقدار زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی در تمامی نمونه ها افزایش یافت. نتایج همچنین نشان داد که نرخ برش بیشترین تاثیر را در کرنش های زیاد دارد.

هر ساله در جهان با افزایش مسیرهای جاده ای، حجم زیادی از لاستیک های فرسوده تولید می گردد. محققین با توجه به رشد سریع حجم لاستیک های فرسوده به دنبال راه حلی برای استفاده مجدد از آن ها هستند، زیرا به آسانی در محیط تجزیه نمی شوند. همچنین توجه به این نکته ضروریست که فرایند استفاده مجدد از لاستیک های فرسوده باید اثرات زیست محیطی را کاهش و باعث افزایش ذخیره مصالح طبیعی گردد. بنابراین درک صحیح از رفتار مهندسی این مصالح به صورت مخلوط با خاک لازم بوده تا بتوان از آنها به صورت ایمن در مسائل ژئوتکنیکی استفاده کرد. استفاده از این مواد نیازمند مطالعات فراوان و دقیقی می باشد تا بتوان مشخصات و پارامترهای رفتاری آنها را تحت شرایط مختلف بارگذاری بررسی کرد. در پایان نامه حاضر علاوه بر کنترل نتایج ارائه شده در گذشته، به بررسی مقاومت برشی خاک پس از بارگذاری سیکلیک خواهیم پرداخت و در واقع اثر بارگذاری سیکلیک را روی مقاومت برشی استاتیکی بررسی خواهیم کرد. خرده لاستیک با درصدهای مختلفی انتخاب شده است و اثر سربارهای مختلف همراه با دو فرکانس بارگذاری روی مقاومت برشی خاک بررسی شده است. نتایج نشان داد که افزودن خرده لاستیک پارامترهای دینامیکی خاک ماسه را بهبود می بخشد.

امروزه استفاده از سیستم های شمع- رادیه و ستون های سنگی برای تسلیح خاک به منظور بالا بردن ظرفیت باربری فونداسیون و کاهش نشست های محتمل در پروژه های گوناگون گسترش یافته است.در این پایان نامه مطالعه عددی بر روی این نوع سیستم پی های تقویت شده، با استفاده از روش المان محدود و نرم افزار آباکوس روی خاک ماسه ای انجام شده که برای سیستم شمع- رادیه تاثیر انواع آرایش چینش شمع ها برای سه تراکم نسبی مختلف خاک به صورت سست، متوسط و متراکم و برای ستون های سنگی نقش تغییر طول با انواع آرایش چینش ستون ها مورد بررسی قرار گرفته و نتایج آن ها ارائه گردیده است. در انتها با استفاده از خروجی های به دست آمده از نرم افزار آباکوس، نمودارهای بار- نشست و ظرفیت باربری نهایی رسم شده و با نتایج تست های آزمایشگاهی مقایسه شده است.

استفاده از مصالح سنگریزه ای در سازه های عظیمی چون سد ها و موج شکن ها کاربرد زیادی داشته و تعیین دقیق پارامترهای طراحی سازه های سنگریزه ای یکی از بخش های مهم طراحی این نوع سازه ها می باشد چرا که بخش عمده بدنه یک سد خاکی و یا موج شکن از این نوع مصالح ساخته می شود.

نتایج نشان می دهد که، افزودن تریشه موکت به خاک ماسه ای سبب افزایش مقاومت حداکثر و باقی مانده خاک، افزایش شکل پذیری، کاهش مدول الاستیسیته حداکثر و افزایش کرنش گسیختگی خاک می شود. در ابعاد ثابت با افزایش درصد عناصر تسلیح مقاومت حداکثر و باقی مانده افزایش می یابد که این افزایش مقاومت تا حد مشخصی با میزان عناصر تسلیح رابطه مستقیم دارد.

تعیین ظرفیت باربری شمعها از جمله مسائلی است که همواره ذهن مهندسین ژئوتکنیک را به خود معطوف داشته است. اثر عواملی نظیر، ناهماهنگی و ناهمسانی خاک در بر گیرنده یک شمع، نحوه اجرا شمع، جنس شمع و حتی شکل آن بر ظرفیت باربری، تخمین صحیح ظرفیت باربری شمع را با مشکل همراه می سازد.امروزه آزمایش بارگذاری شمع دقیترین روش تعیین ظرفیت باربری یک شمع می باشد اما هزینه بالی این آزمایش باعث ایجاد محدودیتهائی در استفاده از این روش در پروژه های کوچک و حتی متوسط می گردد. در نقطه مقابل این روش، روشهای تعیین ظرفیت باربری شمع مبتنی بر نتایج تستهای درجا می باشند که علاوه بر دقت مناسب، دارای هزینه نسبتا پائین تری نیز هستند بنحویکه امروزه استفاده از این روشها در تعیین ظرفیت باربری شمعها شمعها بسیار رایج می باشد.در این تحقیق با استاده از نتایج 46 مورد مطاعاتی حاوی نتایج آزمایش بارگذاری شمع، ‏‎cpt‎‏ و ‏‎spt‎‏ مقایسه ای بین چند روش رایج تعیین ظرفیت باربری شمع بر اساس نتایج آزمایشات ‏‎cpt‎‏ و ‏‎spt‎‏ ارائه شده است که مبنای این مقایسه آزمایش بارگذاری شمع می باشد. علاوه بر این مقایسه، یک روش جدید تعیین ظرفیت باربری شمع بر اساس نتایج آزمایش ‏‎spt‎‏ نیز ارائه شده است.در این بررسی معیار گسیختگی در نظر گرفته شده برای شمعها گسیختگی فرورونده ‏‎(plunging)‎‏ می باشد.بدلیل کیفیت پائین نتایج مربوط به آزمایش ‏‎spt‎‏ موارد موجود در بانگ اطلاعاتی چه برای مقایسه روشهای تعیین ظرفیت باربری بر اساس نتایج آزمایش ‏‎spt‎‏ و چه ارائه روش جدید، از مقادیر ‏‎spt‎‏ معادل بدست آمده از نتایج آزمایش ‏‎cpt‎‏ و بر اساس تبدیل ‏‎cpt‎‏ به ‏‎spt‎‏ ارائه شده توسط ‏‎(1993) jefferies & davies‎‏، استفاده شده است.نتیاج حاصل از این بررسیها نشان می دهد که در میان روشهای تعیین ظرفیت باربری شمع براساس نتیایج آزمایشات ‏‎cpt‎‏، روش ‏‎eslami & fellenius‎‏ و در میان روشهای تعیین ظرفیت باربری شمع بر اساس نتایج آزمایش ‏‎spt‎‏، روش جدید بهترین تخمینها ر از ظرفیت باربری شمع ارائه می کند.