فصلنامه علمی علوم زمین

فصلنامه علمی علوم زمین

بررسی تحلیلی و آزمایشگاهی تأثیر المان های تسلیح در بهبود خواص ژئوتکنیکی خاک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
حسین غیاثیان 1
سهیل قره 2
حسین صالح زاده 1
رزا رسولی 1
ایرج رحمانی 3
1 دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران.
2 دانشگاه پیام نور، مرکز مشهد، مشهد، ایران.
3 پ‍ژوهشکده حمل و نقل وزارت راه و ترابری، تهران، ایران.
10.22071/gsj.2010.57351
چکیده
استفاده از عناصر کمکی در بهسازی و اصلاح خواص مهندسی خاک از دیر باز مورد توجه بشر بوده است. امروزه کارایی و توانایی روش تسلیح خاک در ارائه راهکارهای عملی مناسب در پروژه­های مختلف موجب شده تا این دانش به سرعت جای خود را در مهندسی ژئوتکنیک باز نماید. در راستای افزایش ظرفیت باربری خاک و کاهش نشست­های آن، سامانه‌‌های سلولی ژئوسینتتیکی (GCS) ابداع شده است، که این سامانه‌‌ها متشکل از قاب، پوسته ژئوسینتتیکی و خاک هستند. در نوشتار حاضر، رفتار تحلیلی و آزمایشگاهی سامانه‌‌های سلولی ژئوسینتتیکی کوچک مقیاس بر روی نمونه­های استوانه­ای پرشده از ماسه سواحل دریای خزر و به ارتفاع 5/10 و قطر 10 سانتی­متر در شرایط مسلح و غیرمسلح بررسی شده است. بررسی‌های آزمایشگاهی در دستگاه سه محوری و در شرایط فشار همه جانبه خارجی صفر و بررسی‌های تحلیلی با استفاده از نرم افزار اجزای محدود ABAQUS 6.7 انجام شده است. همچنین در این نوشتار، تأثیر مسلح کننده­های قائم و افقی، تعداد و آرایش آنها در افزایش ظرفیت باربری، کاهش نشست و تغییرشکل­های جانبی نمونه، مورد ارزیابی قرار گرفته است. هم­خوانی مناسبی بین نتایج به‌دست آمده از بررسی‌های تحلیلی و آزمایشگاهی وجود دارد و در همه  موارد بررسی‌های تحلیلی نتایج محافظه­کارانه­تری نسبت به نتایج بررسی‌های آزمایشگاهی ارائه می­دهد. افزون بر نتایج نشان می­دهد المان­های تسلیح قائم نسبت به المان­های تسلیح افقی به میزان قابل توجهی سبب افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست سیستم سلولی ژئوسینتتیکی (GCS) می­شوند، اما تغییر شکل­های جانبی نمونه در تسلیح افقی نسبت به تسلیح قائم کمتر است.
کلیدواژه‌ها
سامانه سلولی ژئوسینتتیکی(GCS)
بهسازی خاک
تسلیح قائم و افقی
بررسی‌های تحلیلی و آزمایشگاهی
 
References
ASTM D5321, 2002- Standard Test Method for Determining the Coefficient of Soil and Geosynthetic or Geosynthetic and Geosynthetic Friction by the Direct Shear Method, American Society for Testing and Material, West Conshohocken, Pennsylvania, USA.
Ghiassian, H. & Holtz, D. H., 2005- Geosynthetic cellular systems (GCS) in coastal application, Report University of Washington, Dept. of Civ. & Envir. Eng., September.
Heibaum, M. H., 2002- Geosynthetic containers a new field of application with nearly no limits, Proceedings of the seventh international conference on geosynthetics 7 ICG-NICE, France, vol. 3, pp. 1013–1016.
Korner, R. M., 2005- Designing with Geosynthetics, Fifth Edition, Prentice Hall.
Otto, F., 1979- Tensile Structures, The MIT Press, the MassachusettsInstitute of Technology, Boston.
Timoshenko, S. & Woinowsky-Krieger, S., 1987- Theory of Plates and Shells. McGraw-Hill, p-4.