بررسي پارامتر‌هاي مقاومتي خاك ماسه‌اي تثبيت‌‌شده با گچ و مقايسه با داده‌هاي آزمايش مقاومت حفاري

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

عمران

كارشناسي ارشد

در دهه‌هاي گذشته، به دليل افزايش جمعيت جهان و گسترش ساخت سازه‌هاي بلند مرتبه در كشورهاي پيشرفته، نياز به زمين‌هاي مناسب افزايش مي‌يابد و باعث شده است كه بهسازي خاك بيش از پيش مورد توجه مهندسان ژئوتكنيك قرار بگيرد. خاك دانه‌اي سست، از انواع خاك‌هاي نامطلوب مي‌باشد كه با توجه به تراكم‌پذيري كم، نفوذپذيري بالا، ظرفيت باربري پايين و وجود ناپايداري در حفاري‌ها و گودبرداري در اين نوع خاك‌ها مشكلاتي را در حوزه‌هاي اجرايي به وجود مي‌آورد. تثبيت خاك از مهمترين روش‌هاي بهبود ويژگي‌هاي مكانيكي و افزايش قابليت بهره‌برداري مصالح خاكي است. در اين مطالعه، بهبود رفتار خاك ماسه‌اي ضعيف بد دانه‌بندي شده SP و SP-SM با استفاده از گچ صنعتي (PG) به عنوان افزودني مبنا به همراه سيمان و آهك به منظور كاهش حلاليت در آب مورد بررسي قرارگرفته است. در اين پژوهش با رويكرد زيست‌محيطي سعي شده تا با كاهش ميزان استفاده از افزودني‌هاي سيمان و آهك با افزودني جايگزين يعني گچ، ميزان اصلاح خاك مورد ارزيابي قرار گيرد. مقدار مواد افزوده شده به نمونه‌هاي دو نوع خاك SP و SP-SM شامل گچ از 5 تا 5/12 درصد وزني خاك خشك، سيمان 2 تا 3 درصد وزني خاك خشك و آهك از 5/1 تا 3 درصد وزني خاك خشك با رطوبت 14% بوده كه در وزن واحد معادل با روش مرطوب و با تراكم سبك تهيه و در زمان‌هاي 3 و 7 روز عمل‌آوري گرديده‌اند. در بخش اول تحقيق بر مبناي طرح آزمايش تاگوچي و با استفاده از آزمايش تك‌محوري تركيب افزودني‌هاي بهينه تعيين گرديده است. سپس با استفاده از آزمايش سه‌محوري استاتيكي و آزمايش مقاومت حفاري ديگر ويژگي‌هاي مقاومتي خاك تثبيت‌شده مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج اين آزمايشات مشخص مي‌كند مقاومت فشاري به طور پيوسته افزايش يافته و در شرايط بهينه براي خاك SP با افزودني‌هاي گچ 5% همراه با سيمان 2% (PC1) مقاومت فشاري محصورنشده تا 566 كيلوپاسكال مي‌رسد. آزمايش استاندارد سه‌محوري مشخص مي‌كند كه براي اين موقعيت آزمايشي، چسبندگي 140 كيلوپاسكال با زاويه اصطكاك داخلي 7/42 درجه مي‌باشد. همچنين شرايط تثبيت بهينه براي خاك SP-SM با افزودني‌هاي گچ 10% همراه با آهك 3% (PL-opt) بوده كه مقاومت فشاري آن تا حدود 460 كيلوپاسكال رسيده است. با استفاده از آزمايش سه‌محوري نيز مشخص شد كه مقدار چسبندگي به 100 كيلوپاسكال و زاويه اصطكاك داخلي نيز به 57/38 درجه رسيده است. همچنين داده‌هاي آزمايش مقاومت حفاري نشان داد كه مقاومت فشاري در شرايط افزودني‌هاي بهينه گچ-سيمان و گچ-آهك با حدود 14 و 20 درصد خطا نسبت به آزمايش تك‌محوري به ترتيب تا 24/645 و 31/365 كيلوپاسكال رسيده است.

219339

خاك و پي

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان