بررسی تاثیر بهسازي خاکهاي نرم با ستونهاي سنگی به روش تحلیل عددي

خلاصه
بهسازي خاك در مهندسی ژئوتکنیکاز جایگاه ویژه اي برخوردار است . با افزایش رشد جمعیت وتوسعه صنایع، با کمبود زمین هاي مناسب جهت احداث سازه هاي مورد نظر مواجه هستیم. لذا انسان در بسیاري از موارد به ناچار براي احداث سازه به زمینهایی با کیفیت پایینتر از لحاظ مهندسی ژئوتکنیک روي آورد. جهت احداث سازه مناسب باید به نوعی کیفیت خاك نامناسب از لحاظ پارامترهاي ژئوتکنیک ارتقاء داده شود تا خاك در اثر نیروهاي ناشی از سازه مورد نظر عملکرد مناسبی داشته باشد. ساخت ستونهاي سنگی به عنوان روشی مؤثر، اقتصادي وسازگار با محیط زیست، توانایی بهسازي زمینهاي متشکل از خاکهاي چسبنده وغیر چسبنده سست را داراست. این روش سالهاست به منظور کاهش نشست، افزایش ظرفیت باربري، کاهش پتانسیل روانگرایی و افزایش سرعت تحکیم زمینهاي سست ولجنی به کار برده میشود . نقش دیگري که ستون سنگی می تواند ایفا کند امکان زهکشی قائم و در نتیجه سرعت بخشیدن به فرآیند تحکیم می باشد. لذا ستونهاي سنگی به عنوان یکگزینه ایدهآل جهت بهسازي خاکهاي لایهاي سست، رس و ماسههاي لايدار شل به شمار میروند. با اجراي ستونهاي سنگی به سطح مناسبی از مقاومت برشی، پایداري در شیروانی مقدار نشست مجاز و ظریب ایمنی در روانگرایی خواهیم رسید. کاربردهاي ستون سنگی شامل تقویتپی خاکریزها و یا سازههاي بزرگ، پایه بزرگراهها و ... میباشد. لذا در این مقاله، به مطالعه عددي تأثیر ستونهاي سنگی بر باربري و نشست توده خاك نرم ومقایسه آن با توده خاك فاقد ستون سنگی پرداخته شده است. جهت حصول این مهم، مدل عددي ستون سنگی به روش اجزاء محدود ساخته شده است و از مقایسه نتایج مدل و نتایج موجود در متون فنی براي یک مسأله مشخص، صحت و دقت مدل مورد ارزیابی قرار گرفته است. پس از تدقیق مدل، از آن جهت مطالعه پارامتریک زاویه اصطکاك داخلی ، قطر، فاصله و جنس مصالح ستون سنگی و همچنین مشخصات مکانیکی توده خاك نرم بر کارائی روش، یعنی افزایش باربري و استفاده شده است. جهت شبیه سازي رفتار plaxis کاهش نشست خاکهاي نرم استفاده شده است. در این مطالعه از بسته نرم افزاري اجزاي محدود خاك نرم ومصالح سنگی ستون از مدل موهر- کولمب استفاده می شود.

کلمات کلیدي:

ستون سنگی، بهسازي خاك، مدلسازي عددي، ظرفیت باربري، سلول واح

نویسندگان :

رضا محتشم  ، سعید ابریشمی ، امیرعلیطباطبائی عدنانی

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

مطالعه وتحلیل عددي عملکرد ستونهاي سنگی محصور شده با ژئوسنتتیک ها در خاك رس

خلاصه
در چند دهه اخیر و بدنبال پیشرفتهاي صورت گرفته در مهندسی ژئوتکنیک، مبحث بهسازي خاك و تقویت زمینهاي سست به عنوان یکی از موضوعات جدید و در عین حال پر اهمیت جهت اصلاح خاك مطرح شده است. به طورکلی بهسازي توده خاك جهت بهبود مقاومت برشی خاك و در نتیجه افزایش ظرفیت باربري، کاهش نشست، افزایش ضریب اطمینان در مقابل لغزش شیروانی خاکریزها و سدهاي خاکی و همچنین کاهش خصوصیات جمعشدگی و تورم خاك انجام میشود. یکی از مناسبترین روشهاي بهسازي خاكهاي نرم جهت پایدارسازي خاکریزها در احداث اتوبانها و خطوط ریلی، استفاده از ستون- هاي سنگی میباشد. همچنین یکی از روشهاي بهسازي و مقاومسازي که امروزه رواج بسیاري یافته، مسلح نمودن خاك با المانهاي کششی است که به صورت افقی، قائم یا مایل در خاك قرار میگیرد و عملکردي مشابه آرماتور در بتن دارد .به تازگی و با پیشرفتهاي صورت گرفته در زمینه علوم مهندسی پلیمر و تولید مصالح ژئوسنتتیک، از این مصالح جهت محصور نمودن ستونهاي سنگی استفاده میشود که به ستونهاي سنگی روکششده با ژئوسنتتیک معروف میباشند. این روش باعث بهبود ویژگیهاي خاك و افزایش ظرفیت باربري آن میگردد. از اینرو در این تحقیق به مطالعه عددي تأثیر ستونهاي سنگی روکششده بر باربري و نشست توده خاك نرم پرداخته شده است تا اثرات تسلیح بیش از پیش معلوم گردد. ضمن اینکه به مطالعه تأثیر پارامترهاي هندسی نظیر قطر و فاصله مرکز به مرکزستونهاي سنگی، مقاومت برشی خاك نرم و سختی محوري محصورکننده پرداخته شده و در نهایت با جمعبندي نتایج، پیشنهادات و توصیههاي فنی جهت تحلیل، طراحی و اجراي این تکنیکبهسازي ارائه استفاده شده است. وجهت شبیه سازي رفتار خاك نرم ومصالح سنگی ستون plaxis گردیده است.در این مطالعه از بسته نرم افزاري اجزاي محدود از مدل موهر- کولمب استفاده می شود.

کلمات کلیدي:

ستون سنگی، ژئوسنتتیک، بهسازي خاك، مدلسازي عدد

نویسندگان :

رضا محتشم  ، سعید ابریشمی  ، امیرعلیطباطبائی عدنانی

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

بررسی رفتار مکانیکی ستو نهای سنگی معمولی و مسلح شده با ژئوسینتتیک (مطالعه موردی:پی مخازن گازی پارس جنوبی)

بتوجه به عدم وجود خاک با ظرفيت باربری مناسب، ضرورت اصلاح خاک برای ساخت پروژه های عظيم به امری اجتناب ناپذیر تبدیل شده است. از بين روش های متداول اصلاح خاک، ستون سنگي معمولي و مسلح شده با ژئوسنتتيک، با توجه به سازگاری با محيط زیست و عملکرد 6.11-1 رفتار مکانيکي ستون ABAQUS مناسب، از شناخته شده ترین روش های اصلاح خاک م یباشند. در این مقاله با استفاده از نرم افزا ر سنگي معمولي و مسلح با استفاده از پارامترهای ژئوتکنيکي منطقه پارس جنوبي مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد كه ستون سنگي باعث كاهش نشست شده و ژئوسنتتيک ها این اثرات مثبت را بيشتر م یكنند. مطالعات پارامتریک نشان داد كه اثرات گروه در طراحي ستون سنگي باید در نظر گرفته شود. با استفاده از مطالعه پارامتریک تأ ر ثی پارامترهای فاصله بين ستوني، طول و قطر روی كاهش نشست ها و شکم دادگي ستون سنگي در حالت های مختلف مورد بررسي قرار گرفت.

کلمات کلیدی:

ستون سنگی، مسلح سازی، ژئوسنتتیک، پارس جنوبی، نرم افزار 6.11-1ABAQUS

نویسندگان :

دکتر علی نورزاد (استادیار دانشگاه صنعت آب و برق)

دکتر احمدرضا محبوبی اردکانی (استادیار دانشگاه صنعت آب و برق)

محب اله آگاه ناو (کارشناس ارشد خاک و پی دانشگاه صنعت آب و برق)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

بررسی اثر ستون سنگی زیر خاکریز جاده

دراین مقاله عملکرد ستون سنگي در خاک رس مورد تحليل و آزمایش قرار گرفته است. مقدار نشست عمودی، ناپدید شدن اضافه فشار آب مورد مطالعه قرار گرفته و آناليز انجام شده با استفاده از مدل موهر كولمب و PLAXIS V. منفذی و زمان تحکيم با استفاده از نرم افزار 8.6 درحالت زهکشي نشده برای خاک رس و حالت زهکشي شده برای ستون سنگي، خاكریز جاده و ماسه مورد استفاده قرارگرفته است. نتایج نشان مقدار نشست و زمان تحکيم به طور قابل توجهي كاهش پيدا مي (S/D=5, H=8( 8 m 1/2 و ارتفاع m مي دهد با استفاده از ستون سنگي با قطر كند.

کلمات کلیدي:

ستون سنگی،نشست، فشار آب منفذي، خاک رس ،Plaxis

نویسندگان :

سجاد سپهر (کارشناس ارشد مکانیک خاک وپی، موسسه آموزش عالی غیرانتفاعی غیردولتی مقدس اردبیلی)

سجاد میرصالحی (کارشناس ارشد مکانیک خاک وپی،دانشگاه مدیترانه شرقی قبرس شمالی)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)