چکیده:
خاک علی رغم مقاومت فشاری خوب، در کشش عملکرد ضعیف و کارایی نامناسبی دارد. برای جبران این ضعف اغلب از مسلح کننده های گوناگون در سازه های خاکی استفاده می کنند. به عنوان مثال استفاده از الیاف مصنوعی در راهسازی با توجه به خصوصیات مقاومتی مطلوب برای کاربردهای مورد نظر در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از جمله این الیاف مصنوعی، پلی اتیلن ها و پروپیلن ها هستند. این محصولات مصالح پلیمری شبکه ای هستند که یکی از مهم ترین کاربردهایشان در مسلح کردن خاک است. همچنین در برخی موارد برای جداسازی دانه های سنگی، با اندازه های بزرگ نیز به کار می روند. در این تحقیق با توجه به اهمیت بالای این مسلح کننده ها، به بررسی رفتار خاک های مسئله دار گچی مسلح با الیاف شبکه شده مربعی شکل با انجام آزمون CBR پرداخته شده است. بدین منظور پس از مروری بر مطالعات گذشتگان در این زمینه و گذری بر تئوری مسئله به بررسی و تحلیل نتایج آزمایش CBR روی خاک های غیر مسلح و مسلح به پلی اتیلن با اندازه و ابعاد مختلف پرداخته شده است. با استفاده از این آزمایش به بررسی مقاومت باربری نمونه های تثبيت شده روی ماسه منطقه با پلی اتیلن مربعی شکل با سایزهای 6، 11 و 16 و درصدهای وزنی مختلف 5/0، 75/0، 1، 5/1 و2 در درصد رطوبت بهینه، می پردازیم. با افزایش درصدهای وزنی گریدهای مربعی شکل به خاک از 0 تا 2 درصد به تدریج و کمی درصد رطوبت بهینه افزایش پیدا می کند همچنین وزن مخصوص خشک خاک کاهش می یابد. نتایج آزمایش CBR نشان دهنده افزایش بیش از 600 درصدی مقدار CBR خاک در صورت استفاده از گریدهای 11 میلی متری با درصد وزنی 1 نسبت به خاک غیر مسلح می باشد. این در شرایطی است که در صورت استفاده از این گریدهای شبکه شده مربعی شکل به جای گریدهای گسیخته رشدی نزدیک به 50 درصد در مقدار CBR به دست می آوریم.
کلمات کلیدی: آزمایش CBR ، الیاف مصنوعی، خاک سگزی، گریدهای بریده شده مربعی شکل
مقدمه:
پيشرفت و توسعه ی اقتصادی هر جامعه، نيازمند به توسعه ی راه ها، نيروگاه ها، خطوط انتقال برق و….. است که در موارد زيادی، احداث اين تأسيسات به علت شرايط محيطی منطقه، با مشکل روبرو می شود. با توجه به لزوم اجرای کار در آن شرايط محيطی خاص، بايستی تمهيدات ويژه ای، به کار برد. يکی از شرايطی که می تواند مشکل ساز باشد، خاک منطقه ی مورد نظر است. توسعه در جوامع امروزی متضمن ساخت و ساز بر روی مصالح حاشيه ای از قبيل خاک های نرم، تورمی و فرو ريز شيب و يا خاکريزها بوده که مستعد نشست و تغييرات حجمی نسبتاً بالايی هستند. لذا جهت ساخت و ساز بر روی زمين های مسأله دار، گام اول، مطالعات ژئوتکنيک و بررسی پارامترهای مربوط به سختی آن می باشد.
يک خاک ضعيف، توانايی باربری کم و نشست پذيری زيادی دارد و همين امر موجب مشکلاتی در امر
طراحی و اجرای پروژه ها میگردد. به همين منظور بايستی با ارائه ی روش های مناسب، مشخصات مکانيکی خاک منطقه ی مورد نظر را، به شرايط دلخواه طراحی رساند و در اينجاست که مسأله ی روش های بهبود خاک مطرح میشود. در مواقعی که در يک پروژه ی عمرانی خاک های نامرغوب درمقياس نسبتاً وسيع وجود داشته باشد؛ به منظور اجتناب از صرف هزينه های فراوان، مطالعات فنی و اقتصادی برای به کارگيری يکی از روش های ذيل انجام می گيرد(روشندل،1387،83).
فهرست مطلب:
چکیده
فصل اول: مقدمه
1-1 پیش گفتار
1-2 مسئله اصلی تحقيق
1-3 بیان مسئله
1-4 سوابق مربوطه
1-5 ضرورت انجام تحقيق
1-6 فرضیه تحقيق
1-7 اهداف تحقيق
1-8 هدف کاربردی و بهره وران
1-9 مزیت و جنبه نوآوری پژوهش
1-10 روش تحقيق
1-11 چهار چوب تحقيق
فصل دوم: اصول بهسازی و پایدارسازی خاک و مروری بر پژوهش های گذشته
2-1 مقدمه
2-2 اهداف تثبیت
2-3 تاریخچه تکنیک خاک مسلح
2-3-1 سازه های خاک مسلح امروزی
2-4 روش های تثبیت خاک
2-5 تثبیت فیزیکی خاک
2-6 انواع ژئوسنتتیک ها
2-6-1 ژئوتکستایل ها
2-6-2 ژئوگریدها
2-7 کاربردهای ژئوسنتتیک ها
2-7-1 جداکننده لایه ها
2-7-2 لایه فیلتر کننده
2-7-3 لایه زه کشی کننده
2-7-4 کنترل فرسایش
2-7-5 کاربرد به عنوان قالب انعطاف پذیر
2-7-6 عملکرد به عنوان عایق رطوبتی (ایزولاسیون)
2-7-7 مسلح سازی خاک
2-8 تاثیر عوامل خارجی بر ژئوسنتتیک ها
2-8-1 تاثیر زمان
2 -8-2 تاثیر عوامل محیطی
2-8-3 تاثیر عوامل اجرایی
2-9 مروری بر پژوهش های پیشینیان در زمینه بهسازی خاک
2-9-1 مروری بر پژوهش های پیشینیان بر روی خاک های ماسه ای مسئله دار
2-9-2 مروری بر تاثیر استفاده از الیاف طبیعی بر مقاومت خاک
2-9-2-1 مقدمه
2-9-2-2 الیاف طبیعی : کاربردها و مزایا
2-9-3 مروری بر پژوهش های پیشینیان بر روی خاک با استفاده از آزمایش CBR
2-9-3-1 مقدمه
2-9-3-2 آزمایشات صورت گرفته
فصل سوم: معرفی مصالح و چگونگی انجام آزمایشات
3-1 مقدمه
3-2 معرفی مصالح
3-2-1 خاک مورد بررسی
3-2-2 معرفی مواد مورد آزمایش
3-3 آزمایش های مقدماتی
3-3-1 آزمایش تعیین دانه بندی به روش سرند کردن
3-3-2 آزمایش تراکم
3-3-2-1 مقدمه
3-3-2-2 وسایل آزمایش
3-3-2-3 روش انجام آزمایش
3-3-2-4 محاسبات و گزارش
3-3-3 آزمایش CBR یا نسبت باربری کالیفرنیا
3-3-3-1 مقدمه
3-3-3-2 وسایل آزمایش
3-3-3-3 تئوری آزمایش
3-3-3-4 روش اشباع کردن آزمونه ها
3-3-3-5 روش انجام آزمایش
3-3-3-5-1 آزمایش روی نمونه خشک
3-3-3-5-2 آزمایش روی نمونه اشباع
3-3-3-6 تهیه نمونه آزمایش
3-3-3-7 دستگاه CBR
3-3-3-8 آزمایش تعیین CBR خاکها در محل
3-3-3-9 نمونه گیری از خاکهای حساس برای تعیین CBR
3-4 آنالیز واریانس
فصل چهارم: نتایج و تحلیل آزمایشات
4-1- مقدمه
4-2 آزمایش تراکم استاندارد
4-2-1-آزمایش تراکم استاندارد روی خاک خالص
4-2-2 آزمایش تراکم استاندارد روی نمونه خاک های مسلح با گریدهای مربعی شکل
4-2-2-1 آزمایش تراکم استاندارد روی نمونه خاک های مسلح با گریدهای 6 میلی متری
4-2-2-2 آزمایش تراکم استاندارد روی نمونه خاک های مسلح با گریدهای 11 میلی متری
4-2-2-3 آزمایش تراکم استاندارد روی نمونه خاک های مسلح با گریدهای 16 میلی متری
4-2-3 مقایسه نتایج آزمایش تراکم
4-3 نتایج آزمایش CBR
4-3-1-نتایج آزمایش CBRبر روی خاک ماسه گچی سگزی
4-3-2 نتایج آزمایش CBR بر روی نمونه های خاک ماسه ای با درصد و سایزهای مختلف گرید
4-3-3 مقایسه نتایج CBR در نفوذ 5/2 و 5 میلی متر
4-4 مقایسه گریدهای مربعی شکل با گریدهای گسیخته
4-5 مقایسه نتایج آزمایش CBR با نتایج سایر پژوهشگران
4-6 مقایسه نتایج آزمایش CBR با نتایج سایر پژوهشگران در منطقه سگزی
4-7 سوالات اساسی مطرح شده
4-8 نتایج آنالیز واریانس(ANOVA)
4-9 نتایج فصل چهارم
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
5-1- مقدمه
5-2- نتایج پایان نامه ی حاضر
5-2-1- نتایج آزمایش CBR در حالت خشک
5-2-2- نتایج آزمایش CBR در حالت اشباع
5-2-3 نتایج آزمایش CBR و مقایسه افزودن گریدهای مربعی شکل به خاک با گرید گسیخته
5-3- نتایج کلی پژوهش
5-4- پیشنهادات
منابع
فهرست اشکال و نمودارها
فهرست جداول