مطالعه آزمایشگاهی تاثیر ستون های سنگی بر میزان نشست خاکهای رسی با روش سرعت سنجی تصویری ذراتPIV))
/ندا زارعی
: عمران
، ۱۳۹۵
چاپی
کارشناسی ارشد
عمران - خاک و پی
۱۳۹۵/۱۱/۱۶
تبریز
روش مورد بررسی در این پروژه استفاده از ستون های سنگی می باشد .اجرای ستون سنگی شامل جایگزینی خاک سست با یک ستون عمودی متراکم از سنگ یا خاک بسیار درشت دانه می باشد .از این روش جهت بهسازی پی سازه هایی که روی خاکهای چسبنده نرم یا سخت، ماسه های لای دار شل که حاوی بیش از ۱۵ ریزدانه می باشند بهره برده می شود .بهبود پایداری شیروانیهای طبیعی و یا خاکریزها، افزایش ظرفیت برشی خاک، کاهش میزان نشست کل و تفاضلی، کاهش پتانسیل روانگرایی خاک های ماسه ای و افزایش آهنگ نشست از جمله موارد کاربرد ستون های سنگی می باشد .در تحقیق حاضر تاثیر ستون های سنگی بر میزان نشست خاک های رسی به صورت آزمایشگاهی و به روش سرعت سنجی تصویری ذرات (PIV)مورد برسی قرار گرفته است .انجام مدلسازی های فیزیکی با مقیاس ۱ به ۱۵ در آزمایشگاه صورت گرفته است .برای رسیدن به اهداف تحقیق، چهار آزمایش برنامه ریزی و انجام گردیده است .نمونه خاک بستر مربوط به مدلسازی های فیزیکی از کائولین ساخته شده و برای مدلسازی ستون سنگی از شن های تیزگوشه استفاده شده است.جهت ارزیابی جابجایی ها و کرنش های ایجاد شده در توده خاک در حین آزمایش ها، از تکنیک) PIV سرعت سنجی تصویری ذرات (استفاده شده است .از آنجا که ساخت نمونه و همچنین پدیده تحکیم، فرآیند زمانبری می باشد لذا انجام هر کدام از آزمایشات مذکور در حدود ۱ ماه به طول انجامیده است .نتایج به دست آمده از آزمایش ها نشان می دهند که تکنیک PIV به عنوان یک تکنیک موفق برای بررسی رفتار خاکهای رسی می تواند مورد استفاده قرار گیرد و قادر است تغییر مکان ها و کرنش های ایجاد شده در خاک رسی را تحت بار، به صورت کاملا واضح نشان دهد .نمودار فشار-نشست و کرنش های برشی برای تمام آزمایشات رسم شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است .بر مبنای نتایج به دست آمده از مدلسازی های فیزیکی، اثر وجود ستون سنگی در بهبود ظرفیت باربری خاک رسی کاملا مشخص است .همچنین تاثیر مثبت افزایش قطر ستون ها و کاهش فاصله ستون ها بر کاهش نشست و افزایش ظرفیت باربری خاک کاملا مشهود می باشد
In this project, using of stone column will be studied. Implementation of stone columns includes replacement of loose soil with a dense vertical columns of rock or very coarse-grained soil. This method used for improve hard or soft cohesive soils and loose silty sands that contain more than 15 fines. The use of stone columns includes: stability of natural slopes and embankments, increasing Shear capacity of soil, reducing total and differential settlement, Reducing the liquefaction potential of sand soil and increasing settlement rate. In this project, effect of stone columns on the clay soils settlement were studied experimentally by particle image velocimetry(PIV) method. The physical models are constructed as small scale (1/15) in laboratory. To achieve the research objectives, four tests are planned and implemented. In physical models, the bed soil is made Kaolin, and sands with sharp corners, have been used for modeling of stone columns. During the tests, PIV(particle image velocimetry) method is used for evaluating the soil swelling behavior. Since the construction of soil sample and consolidation procedure are a time consuming process so, each of tests spent about 1 month. The results of the tests show that PIV method as a successful method can be used for studying behavior of clay and this method is able to show displacements and strains of soil during the tests. Pressure-settlement charts and shear and volume strains are drawn and analyzed for all tests. Based on the results obtained from physical modeling, the effect of stone columns to improve bearing capacity of clay soil is very clear. Also, this is evident that, increasing diameter of columns and redusing the distance between the columns reduce the settlement and increase the bearing capacity of soil