بررسي آزمايشگاهي اثرچيدمان ستون هاي اختلاط عميق خاك در سيستم منفصل پي شمع شناور

كارشناسي ارشد

چكيده عوامل مختلفي روي ظرفيت باربري و نشست سيستم راديه-شمع اثرگذار است. نحوه چيدمان شمع‌‌ در زير پي يكي از عوامل مهمي است كه در مطالعات پيشين كمتر به آن پرداخته‌‌شده است. هدف از اين مطالعه بررسي آزمايشگاهي اثر چيدمان ستون‌‌هاي اختلاط عميق خاك در سيستم منفصل پي-شمع شناور مي‌‌باشد. در مطالعه حال حاضر، ابتدا جعبه آزمايش با ابعاد 1.5 در 1.5 متر با ارتفاع 1.1 متر و مته اختلاط عميق در مركز تحقيقات ژئوتكنيك دانشگاه علم و صنعت ايران، ساخته شده است. بستر سخت با استفاده از تراكم لايه ماسه‌‌اي در درصد رطوبت بهينه، در كف جعبه به عمق 40 سانتي‌‌متر اجرا گرديده است. آزمايش بر روي خاك ماسه‌‌اي با تراكم 30درصد انجام شده است، سپس با دستگاه اختلاط عميق موجود در اين مركز و با توجه به ضريب مقياس 18، ستون‌‌هاي اختلاط عميق با قطر 6.5 سانتي‌‌متر، عمق 50 سانتي‌‌متر، با نسبت آب به سيمان 3.5 ، حجم دوغاب 1300 ميلي‌‌ليتر در سه چيدمان 9، 12 و 14تايي و دماي عمل‌‌آوري حدود 15 درجه سانتي‌‌گراد، اجرا گرديده است. همچنين چيدمان 9تايي در سه دماي عمل‌‌آوري 15، 25 و 35 درجه سانتي‌‌گراد، جهت حصول به سختي متفاوت، در زير پي صلب فولادي با ابعاد 40 در 40 سانتي‌‌متر اجرا گرديده است. بارگذاري بر روي صفحه فولادي به وسيله جك هيدروليكي به سمت پايين اعمال شده است. جهت آناليز از تنش سنج و LVDT بر روي ستون و خاك در حين بارگذاري استفاده گرديده است. نتايج آزمايشات نشان داد كه ظرفيت باربري نهايي متوسط، با افزايش نسبت پوشش سطح، افزايش و نشست، كاهش مي‌‌يابد، اما ضريب راندمان(نسبت ظرفيت باربري نهايي به As) با افزايش ستون، از 9 به 12 عدد، افزايش مي‌‌يابد اما با افزايش ستون، از 12 به 14 عدد، ثابت مي‌‌ماند. همچنين ضريب عكس العمل بستر در سيستم كامپوزيت با افزايش نسبت پوشش سطح افزايش مي‌‌يابد اما مقدار افزايش آن، در حالت 12 به 14 عدد ستون، بيشتر از 9 به 12 عدد، مي‌‌باشد. ضريب عكس العمل بستر خاك با تقريب خوبي در سه چيدمان ثابت مانده است. همچنين با افزايش تعداد ستون از 9 تا 14، ضريب تمركز تنش در لحظه گسيختگي و مدول يانگ سيستم كامپوزيت خاك-ستون افزايش مي‌‌يابد. با افزايش دماي عمل‌‌آوري ستون در چيدمان 9تايي، مدول يانگ ستون و ظرفيت باربري نهايي متوسط سيستم پي-شمع، ضريب تمركز تنش و ضريب راندمان، افزايش و نشست نهايي كاهش يافت. با بررسي نحوه شكست مشاهده مي‌‌گردد كه در چيدمان 9تايي در اغلب ستون‌‌ها شكست در يك سوم بالايي ستون اتفاق مي‌‌افتد و زاويه ترك با سطح افق زياد مي‌‌باشد اما چيدمان 12تايي و 14تايي در اغلب ستون‌‌ها شكست در يك سوم مياني اتفاق افتاده است و هرچه تعداد ستون بيشتر مي‌‌شود شكست به عمق خاك منتقل مي‌‌گردد و زاويه شكست از زاويه 90 درجه با افق به زاويه 45 درجه با افق متمايل مي‌‌گردد و شكست ستون¬ها¬ي مجاور، به صورت برون سو مشاهده شده است. واژه‌هاي كليدي: ستون اختلاط عميق، ظرفيت باربري، سطح پوشش، نشست، سيستم پي-شمع

209356

دانشگاه علم و صنعت ايران

جناب آقاي دكتر محسن صابرماهاني