no-img
خرید مقاله | انجام مقاله|چاپ مقاله|اکسپت| پروژه آنلاین|انجام مقاله در تهران

انجام مقاله استفاده از ستون های سنگی برای کاهش نشست تورم خاک با استفاده از مدلسازی عددی | خرید مقاله | انجام مقاله|چاپ مقاله|اکسپت| پروژه آنلاین|انجام مقاله در تهران


خرید مقاله | انجام مقاله|چاپ مقاله|اکسپت| پروژه آنلاین|انجام مقاله در تهران
انجام مقاله | چاپ مقاله | خرید مقاله | اکسپت | 02166435682
انجام پروژه

adsads
Untitled Document Screen Resolution Statistics

ادامه مطلب

TXT
انجام مقاله استفاده از ستون های سنگی برای کاهش نشست تورم خاک با استفاده از مدلسازی عددی
txt
مرداد ۲۰, ۱۳۹۷

انجام مقاله استفاده از ستون های سنگی برای کاهش نشست تورم خاک با استفاده از مدلسازی عددی


 انجام مقاله استفاده از ستون های سنگی برای کاهش نشست تورم خاک با استفاده از مدلسازی عددی

 

چکیده:

خاکهای موجود در طبیعت که برای کارهای ساختمانی بکار میرود، الزاما نمیتواند بارهای وارد به سازه را تحمل نماید. به عنوان مثال در خاکهای دانه ای، خاک طبیعی ممکن است خیلی شل باشد و نشست الاستیک زیادی از خود نشان دهد. گاهی مواقع ممکن است در اعماق کم، به لایه‌های نرم و اشباع رس و خاکهای تورم زا برخورد می‌شود که بر حسب بار شالوده و ضخامت لایه رسی، ممکن است نشست‌های قابل توجهی در سازه به‌ وجود آورد. برای جلوگیری از چنین نشست هایی لازم است تکنیک های خاصی برای بهبود وضعیت خاک به کار گرفته شود. ﻳﻜﻲ از روﺷﻬﺎﻳﻲﻛﻪ اﺧﻴﺮا ًﺑﻪ ﻃﻮر وﺳﻴﻌﻲ ﺑﺮای کاهش نشست رﺳﻮﺑﺎت نرم و خاکهای تورم زا ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﻣﻲﮔﻴﺮد، ﺳﺘﻮﻧﻬﺎی ﺳﻨﮕﻲ ﻳﺎ ﺷﻤﻌﻬﺎی تکی ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. در این تحقیق، ابتدا با استفاده از داده های آزمایشگاهی، پارامترهای مورد نیاز جهت تحلیل را بدست آورده سپس رفتار استاتیکی و دینامیکی ستون های سنگی محصور در ژئوتکستایل و بدون ژئوتکستایل به صورت تکی و گروهی به صورت دو بعدی با استفاده از روش عددی اجزا محدود Plaxis ، بررسی شده واثر پارامترهای زیر در دو حالت استاتیکی و دینامیکی بررسی می شود: طول ستون ، قطر ستون ،  رفتار تکی و گروهی ستون ها ، اثر چسبندگی خاک بر رفتار ستون سنگی محصور در ژئوتکستایل و کاهش نشست خاک هنگام استفاده از ستون سنگی. از نتایج این تحقیق می توان به شناخت صحیح استفاده از ژئوتکستایل (ژئوتکستایل بافته شده با مقاومت نرمال الاستیک مشخص) برای جلوگیری از کاهش شکم دادگی و نشست ستون و افزایش مقاومت و ظرفیت باربری ستون اشاره کرد]۱۳[.

کلمات کلیدی:

ستون سنگی، ژئوتکستایل، آنالیز استاتیکی و دینامیکی، رفتار گروهی و تکی ، نشست،انجام مقاله،انجام مقاله درتهران،خرید مقاله،انجام مقاله در تهران،بهترین موسسه انجام مقاله،خریدمقاله علمی،انجام مقاله علمی،مقاله نویسی،انجام مقاله نویسی،اکسپت مقاله،انجام مقاله در ایران،انجام مقالات علمی پژوهشی،انجام مقاله به شرط اکسپت،انجام مقاله ایمپکت دار،خرید مقاله ایمپکت دار،خرید مقاله،چاپ و اکسپت،چاپ مقاله،بهترین موسسه انجام مقاله،

مقدمه

از دﻳﺪﮔﺎه ﻣﻬﻨﺪﺳﻲژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ، روﺷﻬﺎی ﺗﻘﻮﻳﺖ ﺧﺎک را ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ دو دﺳﺘﻪ ﻛﻠﻲ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻛﺮد: ۱- روﺷﻬﺎی ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ، ﺷﺎﻣﻞ ﺗﻤﺎم ﻛﺎرﻫﺎﻳﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺎﻋﺚ اﻓﺰاﻳﺶ داﻧﺴﻴﺘﻪ ﺧﺎک ﻣﻲﺷﻮد، ۲- روﺷﻬﺎی ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ، ﺷﺎﻣﻞ ﺗﺜﺒﻴﺖ ﺧﺎک از ﻃﺮﻳﻖ اﻓﺰودن ﻣﻮادی ﻧﻈﻴﺮ آﻫﻚ، ﺳﻴﻤﺎن، ﻗﻴﺮ و ﺳﺎﻳﺮ ﻣﻮاد ﺷﻴﻤﺎﻳﻲ. ﻳﻜﻲ از روﺷﻬﺎﻳﻲ ﻛﻪ اﺧﻴﺮاً ﺑﻪ ﻃﻮر وﺳﻴﻌﻲ ﺑﺮای اﺻﻼح رﺳﻮﺑﺎت ﻧﺮم و ﺧﺎﻛﻬﺎی رﻳﺰداﻧﻪ ﺳﺴﺖ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﻣﻲﮔﻴﺮد، ﺳﺘﻮﻧﻬﺎی ﺳﻨﮕﻲ ﻳﺎ ﺷﻤﻌﻬﺎی داﻧﻪای ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ستون های سنگی یا شمع های دانه ای غالبا به منظور تسلیح رس های نرم، سیلت ها و ماسه های سیلتی سست دارای ریز دانه مورد استفاده قرار می گیرند و یکی از پرکاربرد ترین روش های بهسازی خاک می باشند که هزینه اجرایی نسبی کمی دارند و به راحتی نصب و اجرا می گردند. اﻳﻦ ﺳﺘﻮﻧﻬﺎی ﺳﻨﮕﻲ ﻣﻮﺟﺐ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺧﺎﻛﻬﺎی ﺳﺴﺖ ﺷﺪه و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻧﺸﺴﺖ ﺑﻮﺟﻮد آﻣﺪه را در اﺛﺮ اﻋﻤﺎل ﺑﺎر ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻲدﻫﻨﺪ. ﺗﻜﻨﻴﻚ اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﺘﻮنﻫﺎی ﺳﻨﮕﻲ، ﻳﻜﻲ از روشﻫﺎی ﺑﻬﺴﺎزی ﺧﺎکﻫﺎی ﺿﻌﻴﻒ ﻣﺎﻧﻨﺪ رسﻫﺎ، ﺳﻴﻠﺖﻫﺎ و ﻣﺎﺳﻪﻫﺎی ﺳﻴﻠﺘﻲ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﻛﺎراﻳﻲ و ﺳﺎزﮔﺎری آن ﺑﺎ ﻣـﺤﻴﻂ زﻳﺴﺖ ﺛﺎﺑﺖ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺳﺎﺧﺖ ﺳﺘﻮن ﺳﻨﮕﻲ ﺷﺎﻣﻞ ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻨﻲ ﺧﺎکﻫﺎی ﻧﺎﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺎ ﺳﺘﻮﻧﻲ ﻗﺎﺋﻢ و ﻓﺸﺮده از ﺳﻨﮕﺪاﻧﻪﻫﺎﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﻌﻤﻮﻻ ًﺑﻪ ﻃﻮر ﻛﺎﻣﻞ ﺑﻪ داﺧﻞ ﻻﻳﻪ ﺿﻌﻴﻒ ﻧﻔﻮذ ﻣﻲﻛﻨﺪ و ﺳﺨﺘﻲ آن ﺗﻮﺳﻂ ﻣﺤﺼﻮرﻛﻨﻨﺪﮔﻲ اﻳﺠﺎد ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﺗﻨﺶ ﺟﺎﻧﺒﻲ ﻣﻮﺟﻮد در ﺧﺎک اﻃﺮاف ﺗﺄﻣﻴﻦ ﻣﻲﺷﻮد. وﺟﻮد ﺳﺘﻮن ﺑﺎﻋﺚ اﻳﺠﺎد ﻳﻚ ﻣـﺼﺎﻟﺢ ﻣﺮﻛﺐ ﺑﺎ ﺗﺮاﻛﻢﭘﺬﻳﺮی ﻛﻠﻲ ﻛﻤﺘﺮ و ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺮﺷﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮ از ﺧﺎک اوﻟﻴﻪ ﻣﻲﺷﻮد. ﻧﺸﺴﺖ ﻳﻜﺴﺎن ﺳﺘﻮن و ﺧﺎک اﻃﺮاف آن ﺑﺮ اﺛﺮ اﻋﻤﺎل ﺗﻨﺶ ﻗﺎﺋﻢ در ﺳﻄﺢ زﻣﻴﻦ و ﺳﺨﺘﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺳﺘﻮن ﺳﻨﮕﻲ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺧﺎک، ﻣﻮﺟﺐ ﺗﻤﺮﻛﺰ ﺗﻨﺶ در آن و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻛﺎﻫﺶ ﻧﺸﺴﺖ و اﻓﺰاﻳﺶ ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺑﺎرﺑﺮی ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ زﻣﻴﻦ و ﺳﺘﻮن ﺳﻨﮕﻲ ﻣﻲﺷﻮد. اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﺘﻮنﻫﺎی ﺳﻨﮕﻲ در ﺧﺎکﻫﺎی ﺑﺴﻴﺎر ﻧﺮم و ﻧﺒﺎﺗﻲ ﻛﻪ ﻣﻘﺎوﻣﺖ زﻫﻜﺸﻲ ﻧﺸﺪه ﻛﻤﺘﺮ از  ۱۵ kpa دارﻧﺪ، ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﻋﺪم ﺗﺄﻣﻴﻦ ﻣﺤﺼﻮرﺷﺪﮔﻲﻛﺎﻓﻲدر اﻳﻦ ﺧﺎکﻫﺎ اﻣﻜﺎنﭘﺬﻳﺮ ﻧﻤﻲﺑﺎﺷﺪ زﻳﺮا ﺗﻨﺶﻫﺎی ﻣﺤﺼﻮرﻛﻨﻨﺪه اﻳﺠﺎد ﺷﺪه در ﺣﻴﻦ ﻓﺮاﻳﻨﺪ ﻧﺼﺐ ﺳﺘﻮنﻫﺎی ﺳﻨﮕﻲ در ﺧﺎکﻫﺎی ﺑﺴﻴﺎر ﻧﺮم ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ ﻧﺒﻮده و از ﻃﺮف دﻳﮕﺮ ﻓﻌﺎل ﺷﺪن ﺗﻨﺶﻫﺎی ﻣﺤﺼﻮرﻛﻨﻨﺪه اﺿﺎﻓﻲ در ﺣﻴﻦ اﻋﻤﺎل ﺑﺎر ﺑﻪ ﺳﺘﻮنﻫﺎی ﺳﻨﮕﻲ، ﻣﺴﺘﻠﺰم ﻧﺸﺴﺖ ﺑﺴﻴﺎر زﻳﺎد ﺳﺘﻮن و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ ﺟﺎﻧﺒﻲ زﻳﺎد آن ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﺑﻪ ﻣﻌﻨﺎی ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲﺳﺘﻮن ﺳﻨﮕﻲاﺳﺖ  . [۱۶] (۱۹۹۴٫Madhav et al)  از آنجایی که ستونهای سنگی برای بهبود ظرفیت باربری لایه های رسی بکار می روند، ولی چنانچه رس مورد نظر بسیار سست باشد موجب گسیختگی ستون خواهد شد، بدین منظور برای اجتناب از پاشیدگی ستون و بهبود آن استفاده از پوشش‌های ژئوسینتتیکی با مقاومت کششی بالا که ستون سنگی را در بر می‌گیرد پیشنهاد شده است. اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﺘﻮﻧﻬﺎی ﺳﻨﮕﻲ ﺑﺮای اﺻﻼح ﺧﺎکﻫﺎی رﻳﺰداﻧﻪ ﺳﺴﺖ ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺳﺎل۱۹۵۰ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ در اﻳﻦ ﺳﺎل ﺳﺘﻮن ﺳﻨﮕﻲ ﺑﺮای اوﻟﻴﻦ ﺑﺎر در ﻛﺎﻧﺎدا ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻨﺪ. ﺗﺌﻮری اﻧﺘﻘﺎل ﻧﻴﺮو ﺗﻮﺳﻂ ﺳﺘﻮﻧﻬﺎی ﺳﻨﻜﻲ و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺑﺮآورد ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺑﺎرﺑﺮی آﻧﻬﺎ و ﭘﻴﺶﺑﻴﻨﻲ ﻧﺸﺴﺖ ﻧﻬﺎﻳﻲ در ﺳﺘﻮﻧﻬﺎی ﺳﻨﮕﻲ ، اوﻟﻴﻦ ﺑﺎر ﺗﻮﺳﻂ گرینوود (Greenwood) در سال ۱۹۷۰ پیشنهاد شده است[۸]. هوگس و ویتر (Hughes and Withers) در سال ۱۹۷۴ بر اساس آزمون های آزمایشگاهی نشان دادند که ستون سنگی منفرد بر اثر شکم دادگی در بخش بالایی آن گسیخته می شود[۸]. ﭘﺲ از آن ، در ﭘﻲ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت پریپ (Priebe) در سال ۱۹۷۶[۱۱] ، ابوشی و همکاران (Aboshi et al.) در سال [۱۹]۲۰۰۰، بالام و پولوس (Balaam and Poulos) در سال ۱۹۸۱ ﺛﺎﺑﺖ ﺷﺪﻛﻪ ﺳﺘﻮن ﺳﻨﮕﻲ ﻣﻴﺰان ﻧﺸﺴﺖ را ﺑﻪ ﻃﻮر ﭼﺸﻤﮕﻴﺮی ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻲدﻫﺪ. در سال ۱۹۷۷ بالام و همکاران (Balaam at al.) بر اساس نتایج آزمون های آزمایشگاهی بر روی تک ستون سنگی به این نتیجه رسیدند که هر ستون سنگی در گروه ستون سنگی نیز می تواند مستقل از ستون های مجاور خود تغییر شکل داده و گسیخته شود، به بیان دیگر در این روش اثر ستون‌ها بر یکدیگر در نظر گرفته نمی شود. این روش بعدها توسط محقیقنی از قبیل بالام (۱۹۷۷) و جتیف فرسی (۱۹۸۵) به عنوان روش سلول واحد معرفی شد که سالیانی طولانی مبنای تحلیل و طراحی ستون سنگی قرار گرفت[۱۳]. پس از گذشت سالیان سال از استفاده ستون سنگی با گسترش ژئوسینتتیک ها اولین بار کتی و همکارانش (Katti et al.) در سال۱۹۹۳ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﻘﺪﻣﺎﺗﻲ ﺑﻪ ﻋﻤﻠﻜﺮد ﺳﺘﻮن ﺳﻨﮕﻲ ﭘﻮﺷﻴﺪه ﺷﺪه از ﻣﻮاد ژﺋﻮﺳﻨﺘﺘﻴﻚ دﺳﺖ ﻳﺎﻓﺘﻨﺪ. پس از آن دشپانده و ویاس (Deshpande and Vyas) در سال ۱۹۹۶ بر اﺳﺎس ﻣﻔﻬﻮم ﻣﺤﻴﻂ داﻧﻪای ﻓﺮﺿﻴﻪای را ﺑﺮای ﺑﻬﺒﻮد زﻣﻴﻦﻫﺎی ﻧﺮم ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﺘﻮن ﺳﻨﮕﻲ ﭘﻮﺷﻴﺪه ﺷﺪه ﺑﺎ ژﺋﻮﺳﻨﺘﺘﻴﻚ اراﺋﻪ دادﻧﺪ. در سال ۲۰۰۸ کوسیک و همکاران (Kousik et al.) توسط آزمایش‌های کوچک مقیاس نشان دادند که استفاده از ژئوسینتتیک ها به طور موثر نشست تفاضلی و نشست کل را کاهش می دهد. نیرومند و همکاران در سال ۲۰۰۹ روشی جدید برای آنالیز ستونهای سنگی در حالت استاتیکی بیان نمودند، که افزایش ظرفیت باربری را با استفاده از لایه های مسلح کننده ژئوسینتتیک را نتیجه می‌دهد[۲۴]. مورگان و راجاگوپال (Murugesan and Rajagopal) در سال ۲۰۱۰ به صورت آزمایشگاهی ستون سنگی منفرد محصور در ژئوتکستایل را بررسی کردند و اثر نوع مصالح سنگی در تماس با لایه ژئوتکستایل را در نظر گرفتند[۲۸]. نتایج آنها حاکی از افزایش ظرفیت باربری با افزایش ابعاد دانه ها گزارش شد. دب و همکاران  (۲۰۱۱) یک سری از تست های آزمایشگاهی به منظور بررسی اثر تقویت بستر شن و ماسه بر روی ستون های سنگی انجام داده اند. قضاوی و افشار (۲۰۱۳) مطالعاتی در مورد ظرفیت باربری ستون های سنگی با پوشش ژئوسنتتیک در حالت تکی و گروهی انجام داده اند[۲۷]. تا کنون تحقیق های کمی بر روی رفتار گروهی ستون ها انجام شده است. که از این تعداد تحقیق بیشترشان مربوط به ستون های بدون روکش می باشد، و در مورد گروه ستون های روکش دار تاکنون تحقیقات مفصلی از نوع رفتار و اثر زلزله بر این گروه ستون ها گزارش نشده است. در این تحقیق سعی شده است رفتار ستون ها در حات تکی و گروهی و نشست آنها در هنگام اعمال بارهای استاتیکی و دینامیکی بررسی گردیده و با یکدیگر مقایسه گردد. همچنین از نقاط قوت این تحقیق، رسیدن به یک الگوی مناسب برای طراحی ستون های سنگی به روش سلول واحد (unit cell) و روش جدید اندرکنشی (interaction) با در نظر گرفتن هر دو وضعییت استاتیکی و دینامیکی می باشد.

بدست آوردن پارامترهای مورد نیاز

۱-۲) ژئوتکستایل

تاریخچه استفاده از ژئوتکستایل ها

سابقه ساخت وساز و کاربرد مواد ژئوتکستایل به سالهای ۱۹۵۰ برمی گردد که در آن زمان از ورقه های تک رشته ای ژئوتکستایل بافته شده به عنوان فیلتر در کنترل فرسایش در ایالت فلوریدای امریکا استفاده شد. در سال ۱۹۷۵ استفاده از ژئوتکستایل برای حفاظت از سواحل یک رودخانه در هلند مطرح گشت. در آمریکا نیز از اواخر دهه ۱۹۷۰کاربرد ژئوتکستایل های رشته ای بافته شده رو به افزایش گذاشت. ژئوتکستایل‌ها سازه‌های نازکی هستند که دارای مقاومت عمودی اما بدون مقاومت خمشی هستند و فقط نیروی کششی را تحمل می‌نمایند و قادر به تحمل نیروهای فشاری نیستند. این ژئوتکستایل‌ها عموماً برای مدل کردن خاک مسلح بکار می‌روند. تنها مشخصه این مصالح مقاومت نرمال الاستیک محوری (EA) می‌باشد بطوریکه مشخصات آن در داده‌های مصالح اصلی مشخص می‌شوند. در جدول ۱ مشخصات فیزیکی ژئوتکستایل استفاده شده در این تحقیق، که بر اساس راهنمای کارخانه آورده شده، نشان داده شده است[۲۹] .



برچسب‌ها :
ads

درباره نویسنده

cloner 100 نوشته در خرید مقاله | انجام مقاله|چاپ مقاله|اکسپت| پروژه آنلاین|انجام مقاله در تهران دارد . مشاهده تمام نوشته های

دیدگاه ها


دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *