ارزیابی تأثیر لایه درشت‌دانه سطحی تثبیت یا تسلیح شده بر ظرفیت باربری رس‌های نرم

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی

چکیده

در این تحقیق به ‌منظور کاهش پتانسیل نشست و افزایش ظرفیت باربری رس نرم، تأثیر لایه درشت‌دانه سطحی تثبیت نشده، تثبیت ‌شده و تسلیح شده با ژئوسنتتیک­ها مورد بررسی قرار گرفته است. از ماسه به عنوان لایه درشت‌دانه، سیمان به عنوان تثبیت‌کننده و ژئوگرید و ژئوتکستایل با موقعیت‌های قرارگیری مختلف به عنوان عوامل تسلیح لایه درشت­دانه سطحی استفاده شده است. آزمایش­ها با به‌کارگیری پی دایره‌ای شکل به قطر ٥۰ میلی‌متر و با استفاده از سیستم بارگذاری CBR تحت بار استاتیکی تا حداکثر نشست معادل 50 درصد قطر پی انجام گردیده است. لایه ماسه با مقادیر 5/2، 5، 5/7 و 10 درصد سیمان تثبیت و محل قرارگیری ژئوسنتتیک­ها در وسط لایه ماسه و مرز دو لایه رس و ماسه بوده است. نتایج نشان داده که به‌کارگیری لایه ماسه­ای به صورت تثبیت نشده و تثبیت شده موجب افزایش ظرفیت باربری بستر رسی نرم شده و با افزایش درصد سیمان، ظرفیت باربری خاک افزایش چشم­گیری یافته و مکانیزم گسیختگی نیز از حالت گسیختگی برشی سوراخ کننده برای نمونه­های تثبیت نشده، به گسیختگی برشی کلی برای نمونه­های تثبیت شده تغییر یافته است. با تسلیح ماسه با ژئوسنتتیک­ها، ظرفیت باربری بستر رسی افزایش و پتانسیل نشست آن کاهش یافته است. برخلاف نمونه­های تثبیت ‌شده در نمونه­های مسلح به دلیل مقاومت کششی ژئوگرید و ژئوتکستایل، ظرفیت باربری پس از رسیدن به مقدار حداکثر، کاهش نیافته و روند افزایش با شیب ملایم­تری ادامه یافته است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the Effects of Reinforced or Stabilized Coarse Surface Layer on Bearing Capacity of Soft Clays

نویسندگان [English]

  • Mahmood Reza Abdi 1
  • Yousof Asgardun 2
1 Faculty of Civil Engineering, K.N. Toosi University of Technology
2 Faculty of Civil Engineering, K.N. Toosi University of Technology
چکیده [English]

Natural soft clay soils due to the lack of sufficient bearing capacity and the high deformation potential require to be improved using either chemical stabilization methods or physical methods such as soil reinforcement or pre- compression. The method used is greatly influenced by technical and the economic considerations as well as the physical characteristics required (Abdi and Zandieh, 2014). Chemical stabilization generally results in increasing the strength and the bearing capacity and reduces the swelling- shrinkage potential of the clayey soil. On the other hand from ancient times humans have used natural fibers to alleviate the weakness of soil in resisting tensile stresses (Abu-Farsakh et al., 2008). Now-a-days due to the technical progress made synthetic materials such as geo-synthetics are used for soil improvement. Use of geo-synthetics such as geogrids and geotextiles have grown rapidly in the construction of soil structures such as embankment dams for reducing the volume of materials needed as well as drainage purposes, increasing bearing capacity in foundation engineering, etc (Alawaji, 2001). These materials are easy to use and environmentally friendly. Coarse grained materials are also employed in construction of reinforced soil structures due to high drainage and shear strength characteristics as well as volume stability due to moisture variations and time (Alawaji, 2001).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Soft clays
  • Sand
  • Stabilization
  • Cement
  • Geogrid
  • Geotextiles

مراجع

Abdi MR, Zandieh R, “Experimental and numerical analysis of large scale pull out tests conducted on clays reinforced with geogrids encapsulated with coarse material”, Geotextiles and Geomembranes, 2014, 42, 494-504.
Abu-Farsakh M, Chen Q, Sharma R, Zhang X, “Large scale model footing tests on geogrid-reinforced foundations and marginal embankment soils”, Geotechnical Testing Journal, ASTM, 2008, 31 (5), 413-423.
Patra CR, Das BM, Shin EC, “Eccentrically loaded strip foundation on geogrid-reinforced sand”, Geotextiles and Geomembranes, 2006, 24, 254-259.
Alawaji HA, “Settlement and bearing capacity of geogrid-reinforced sand over collapsible soil”, Geotextiles and Geomembranes, 2001, 19, 75-88.
Basudhar PK, Santanu S, Kousik D, “Circular footings resting on geotextile-reinforced sand bed”, Geotextiles and Geomembranes, 2007, 25, 377-384.
Radhey S, Qiming C, Murad AF, Sungmin Y, “Analytical Modeling of Geogrid Reinforced Soil Foundation”, Geotextiles and Geomembranes, 2009, 27, 63-72.
Sawwaf ME, Nazir AK, “Behavior of repeatedly loaded rectangular footings resting on reinforced sand”, Alexandria Engineering Journal, 2010, 49, 349-356.
Singh P, Gill K, “CBR Improvement of Clayey Soil with Geogrid Reinforcement”, International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, 2012, 2 (6), 315-318.
Chakravarti VK, Jyotshna B, “Efficacy of Overlying Coarse Aggregate and Geosynthetic Seperation on CBR Value for Soft Subgrade of Varying Plasticity- A Laboratory Study”, International Journal of Research in Engineering and Technology, 2013, 2, 749-755.
Kazi M, Shukla SK, Habibi D, “An Improved Method to Increase the Load-Bearing Capacity of Strip Footing Resting on Geotextile-Reinforced Sand Bed”, Indian Geotechnical Journal, 2014, 45, 98-109.
Kazi M, Shukla SK, Habibi D, “Effect of Submergence on Settlement and Bearing Capacity of Surface Strip Footing on Geotextile-Reinforced Sand Bed”, International Journal of Geosynthetic and Ground Engineering, 2015, 1, 20.
Biswas A, Ansari A, Dash SK, Krishna AM, “Behavior of Geogrid Reinforced Foundation Systems Supported on Clay Subgrades of Different Strengths”, International Journal of Geosynthetic and Ground Engineering, 2015, 1, 4.
Adam CA, Apraku E, Opoku-Boahen R, “Effect of Triaxial geogrid Reinforcement on CBR strength of natural gravel soil for road pavements”, Journal of Civil Engineering Research, 2015, 5 (2), 45-51.
Fang HY, Daniels JL, “Introductory geotechnical engineering- an environmental perspective”, Taylor and Francis, London, 2006.
Das BM, “Principles of foundation engineering”, Cengage Learning, 2011.
Das BM, Yen SC, Dass RN, “Brazilian Tensile Strength Test of Lightly Cemented Sand”, Can. Geotech, 1995, Journal 32, 166-171.
Al-Aghbari, MY, Mohamedzein YEA, Taha R, “Stabilization of Desert Sand Using Cement and Cement Dust”, Proceeding of the Institution of Civil Engineers, Ground Improvement, 2009, (162), 145-151.
Park SS, “Unconfined Compressive Strength and Ductility of Fiber- Reinforced Cemented Sand”, Construction and Building Materials (25), 2011, 1134-1138.
Porbaha A, Shibuya S, Kishida T, “State- of- the- Art in Deep Mixing Technology”, Geomaterial Characterization, Ground Improvement, 2000, 4 (3), 91-110.
Guido VA, Biesiadecki GL, Sullivan, MJ, “Bearing Capacity of a Goetextile Reinforced Foundation”, Proceedings, Eleventh International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, San Ferancisco, 1985, 3, 1777-1780.
Kumar P, Rajkumar R, “Effect of Geotextile on CBR Strength Of unpaved Road with Soft Subgrade”, Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 2012, 17, 1355-1363.
www.meshiran.com
www.ngp-co.com
www.mazandarancement.com 
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز
دوره 49.3، شماره 96 - شماره پیاپی 96
پاییز 1398
آذر 1398
صفحه 97-106

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار