بررسی تاثیر مخلوط ماسه – الیاف مسلح به ژئوسنتتیک ها (ژئوگرید و ژئوتکستایل) بر رفتار بار – نشست خاک های رسی نرم
Abstract
در این پایان نامه تاثیر وجود لایه ی ماسه الیاف مسلح شده با لایه های ژئوگرید و ژئوتکستایل بر رفتار بار – نشست خاک رس نرم بررسی شده است. آزمایش ها بر روی یک پی دایره ای با قطر 50 میلیمتر که بر روی نمونه ای از خاک رس با ابعاد 300×300×150 میلیمتر که بر روی آن لایه ی ماسه – الیاف مسلح شده با ژئوگرید و ژئوتکستایل قرار می گرفت انجام شده تا رفتار بار – نشست نمونه ها بررسی شود. خاک رس با ضخامت ثابت و با مقدار فشار قابل تحمل پایین(pu=37kpa) در نشست های مختلف به عنوان خاک مبنا، لایه ماسه با ضخامت های 2/5، 5، 7/5 و 10 سانتیمتر بر روی خاک رس، الیاف با طول مختلف و درصد های وزنی متفاوت نسبت به لایه ی ماسه به صورت مخلوط با ماسه (توزیع تصادفی) و ژئوگرید و ژئوتکستایل با محل های قرار گیری مختلف( وسط لایه ی ماسه و مرز بین ماسه و خاک رس) مورد استفاده قرار گرفت. با توجه به نمودارهای فشار – نشست بدست آمده از آزمایش های مراحل مختلف مشاهده شد که با افزایش ضخامت لایه ی ماسه ی قرار گرفته بر روی رس، فشار نهایی(pu) بدست آمده بین 1/4 تا 4/2 برای ضخامت های مختلف لایه ی ماسه در مقادیر نشست نهایی افزایش یافت(s=25 mm) و همچنین مکانیسم گسیختگی با افزایش ضخامت لایه ی ماسه، از گسیختگی برشی سوراخ کننده به گسیختگی برشی کلی تغییر کرد. نتایج بدست آمده نشان داد که دربین درصدهای وزنی 0/5، 1، 1/5 و 2 الیاف به کار رفته نسبت به لایه ی ماسه، الیاف با درصد وزنی یک درصد، حالت بهینه ی افزایش فشار را برای هر سه طول الیاف 3، 6 و 12 میلیمتر مورد استفاده، بدست می دهد. همچنین الیاف با طول متوسط (fiber length=6 mm) افزایش بیشتری در مقدار فشار بدست آمده می دهد. حالت بهینه ، استفاده از الیاف 6 میلیمتر و با درصد وزنی 1% بدست آمد. استفاده از ژئوگرید و ژئوتکستایل در تمامی حالات قرارگیری، مقادیر فشار بدست آمده را در نشست نهایی افزایش داد که بیشترین فشار بدست آمده برای حالت استفاده از دو لایه ژئوگرید و بعد از آن در حالت استفاده از یک لایه ژئوگرید در وسط لایه ی ماسه و یک لایه ژئوتکستایل در مرز دو لایه خاک بود. افزایش فشار بدست آمده نسبت به خاک غیر مسلح برای حالت های مختلف مربوط به استفاده از ژئوسنتیک ها مقادیری بین 160 تا 740 درصد را نشان داد. استفاده ی هم زمان از الیاف و ژئوسنتتیک ها نیز فشار را در نشست های مختلف افزایش داد که این افزایش بین 16 تا 52 درصد نسبت به حالت استفاده از ژئوسنتتیک ها به تنهایی بود. همچنین مشاهده شد افزایش فشار در نتیجه ی استفاده از الیاف علاوه بر ژئوسنتتیک ها در آزمایشاتی که از لایه های ژئو تکستایل استفاده شد نسبت به آزمایش های مربوط به استفاده از ژئوگرید بیشتر بود. حالت استفاده از دو ژئوگرید به همراه الیاف بیشترین افزایش را در فشار نهایی منجر شد(pu=457kpa) و بعد از آن استفاده ی هم زمان از ژئوتکستایل و ژئوگرید به همراه الیاف فشار نهایی را تا 361kpa افزایش داد.