مهدی اثنی عشری

زریق روشی پرکاربرد در مهندسی ژئوتکنیک است و اغلب جهت بهبود خواص مکانیکی، کاهش نفوذپذیری، افزایش مقامت، کنترل نشست و ... در انواع تودههای خاک و سنگ استفاده میشود. از پرکاربردترین دوغابهای مورداستفاده در تزریق میتوان به مواد سیمانی، شیمیایی و یا ترکیب سیمانی-شیمیایی اشاره کرد. سیمان بهعنوان ماده چسباننده، پیوستگی بین دانههای خاک را افزایش داده و درنتیجه سبب افزایش مقاومت برشی خاک تزریق شده میشود. دوغابهای شیمیایی به علت محلول بودن و نداشتن ذرات معلق، راحتتر به درون حفرههای خاک نفوذ مینمایند. از مزیتهای دوغابهای شیمیایی افزایش مقاومت، کاهش نفوذپذیری در خاکهای ریزدانه، شکلپذیری بیشتر و عملکرد بهتر در خاک اشباع است. از عوامل تاثیرگذار در کیفیت و عملکرد تزریق، فاصله از نقطه اثر تزریق است. هرچند ساخت نمونهی همگن تزریقشده در آزمایشگاه قابل دستیابی است؛ اما در عمل با فاصله گرفتن از نقطه اثر تزریق، نمونهی همگن حاصل نمیشود و تراکم ماده تزریقشده کاهش مییابد. کاهش دوغاب تزریقشده با افزایش فاصله به عوامل متعددی ازجمله اندازه دانههای خاک، نوع دوغاب تزریقی و غلظت آن بستگی دارد. کاربرد مواد جدید در تزریق، حوزهی مطالعات وسیعی را ایجاب نموده که لزوم بررسی بیشتری را در این زمینه میطلبد، اما در خصوص تاثیر فاصله از نقطه اثر تزریق بر روی رفتار مقاومتی خاک تزریق شده مطالعات کمتری صورت گرفته و نیاز به مطالعات بیشتری دارد. در این پژوهش به بررسی تغییرات خصوصیات مکانیکی خاکهای ماسهای و ماسهای لای دار تزریق شده با دوغابهای پلیمری و سیمانی با در نظر گرفتن اثر فاصله از نقطه اثر تزریق پرداختهشده است. جهت دستیابی به این هدف از آزمایشهای مقاومت فشاری محدود نشده و همچنین یک دستگاه تزریق ساختهشده در دانشگاه بوعلی سینا همدان استفادهشده است. نتایج نشان میدهد که با فاصله گرفتن از محل اثر تزریق، مقاومت نمونهها کاسته شده است. در نمونههای با درصد پلیمر ثابت، با افزایش مقدار سیمان دوغاب، مقاومت و مدول الاستیسیته در نمونههای با فاصله کمتر از محل اثر تزریق افزایشیافته ولی با افزایش این فاصله مقدار مقاومت و مدول الاستیسیته نمونهها مقدار افت بیشتری داشته است. با افزایش غلظت دوغاب از موفقیت تزریق کاسته شده است. با افزایش درصد لای از مقاومت و مدول الاستیسیته نمونهها کاسته شده است. نمونههای با درصد لای %93و بیشتر ب

حرکت آب در خاک که اصطلاحا تراوش نامیده می شود، تابع پارامتر نفوذپذیری و یا همان میزان حفرات خاک و نحوه ارتباط آن ها با یکدیگر است. نفوذپذیری خاک به علت آثار نامطلوب پدیده نشت عاملی تعیین کننده در طراحی پروژه های عمرانی نظیر سدها و زمین های دفن زباله است. اصلاح و بهسازی خاک نیز جهت مواجهه با خاک های نامناسب امری لازم و متداول در این قبیل پروژه ها است. از آنجا که فرآیندهای بهسازی خاک ممکن است نفوذپذیری خاک را تحت تاثیر قرار داده و آن را تغییر دهند، بررسی تاثیرعوامل این فرآیندها بر ضریب نفوذپذیری خاک در پروژه های عمرانی غالبا ضروری است. در این تحقیق تاثیر تثبیت خاک توسط سیمان و تسلیح آن با الیاف حاصل از ضایعات کارخانه های نخ تایر، به صورت جداگانه و هم زمان بر ضریب نفوذپذیری خاک ماسه ای حاوی مقادیر مختلف ریزدانه ارزیابی شده است. مطالعات آزمایشگاهی از طریق آزمایش نفوذپذیری با بار افتان، بر روی ترکیبات مختلف حاصل از اختلاط مقادیر مختلف سیمان و الیاف با خاک صورت گرفته است. نمونه های تحت آزمایش شامل سه نوع خاک ماسه لای دار، ماسه رسی لای دار و ماسه رسی هستند که هریک با 0، 2، 4 و 6 درصد سیمان تثبیت و با 0، 1/0، 3/0 و 5/0 درصد الیاف نخ تایر در طول های 5، 10 و 15 میلی متر تسلیح شده اند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که افزایش مقدار ریزدانه خاک، تاثیر روش های بهسازی بررسی شده را بر پارامتر نفوذپذیری کاهش می دهد. تثبیت خاک با مقادیر کم سیمان، نفوذپذیری خاک را به شدت افزایش می دهد؛ اما با افزایش مقدار سیمان، میزان نفوذپذیری خاک روندی کاهشی خواهد یافت. افزودن الیاف به تنهایی تاثیر چشمگیری بر نفوذپذیری خاک نخواهد داشت. این در حالی ا ست که افزایش الیاف در حضور سیمان موجب افزایش نفوذپذیری خاک می شود.

چکیده: خاک های رسی معمولاً دارای مقاومت و ظرفیت باربری کم و مشکلات تورمی هستند. یکی از راه های مقابله با مشکلات این نوع خاک ها، تثبیت خاک رس است. تثبیت خاک شامل فعالیت هایی است که درنتیجه ی آن ها، مشخصات مهندسی خاک بهبودیافته و به ویژگی های موردنظر نزدیک است. این اقدامات باعث افزایش مقاومت، کاهش تورم، کاهش نفوذپذیری، افزایش کارایی و اثرات سودمند دیگر می شود. تثبیت شیمیایی با استفاده از افزودن موادی نظیر آهک و پوزولان یکی از روش های بهبود کیفیت و اصلاح خاک است. رفتار ژئوتکنیکی خاک های رسی به خصوصیات شیمیایی سیال حفره ای بستگی دارد. این در حالی است که معمولاً در آزمایشگاه از آب شرب برای تامین رطوبت مورد نیاز خاک استفاده می شود و این امر سبب تفسیر نادرست از خواص مهندسی خاک در شرایط استفاده از آب های خاص می گردد. بنابراین در مواردی که از آب غیر شرب موجود در محل برای تامین رطوبت خاک استفاده می شود؛ باید بررسی خصوصیات رفتاری مصالح نیز با همان آب بررسی شود. به عنوان مثال، اگر در خاک تثبیت شده با آهک، سولفات وجود داشته باشد، یا خاک در معرض سولفات قرار بگیرد، باعث به وجودآمدن مشکلاتی ازجمله، کاهش مقاومت و افزایش تورم خاک رس می شود.در این مطالعه ی آزمایشگاهی جهت تثبیت خاک رس کائولینیت، از مقادیر مختلف آهک، پوزولان، آب مقطر و همچنین آب های دارای املاح که از دریای خزر، خلیج فارس و دریاچه ارومیه تهیه گردیده استفاده شده است. درصدهای به کار رفته از آهک و پوزولان در ساخت نمونه ها 0، 1، 3 و 5 درصد نسبت به وزن خشک خاک است. مقاومت نمونه های استوانه ای که در زمان های 3، 7 و 14 روزه عمل آوری شده اند، با استفاده از آزمایش محدود نشده مورد آزمایش و بررسی قرارگرفته اند. درنهایت نوع و غلظت املاح موجود در نمونه های آب تعیین گردیده و در تحلیل نتایج مورد استفاده قرار داده شده است.به طورکلی نتایج حاصل از آزمایش های انجام شدهمبین آن است که مقاومت محدود نشده نمونه های فاقد مواد افزودنی (آهک و پوزولان)، که با آب دریا ساخته شده اند نسبت به نمونه های حاوی آب مقطر بهبودیافته و نمونه های حاوی آب دریاچه ارومیه بیشترین مقاومت را نشان داده اند که این امر به دلیل زیاد بودنEC آب ارومیه نسبت به نمونه های دیگر آب استو همچنین در حالتی که از مواد افزودنی استفاده شده است، مقاومت نمونه های حاوی آب دریای خزر و

چکیده: خاک طبیعی موجود در محل عملیات ساختمانی، همواره به طور کامل برای تحمل سازه موردنظر مناسب نیست. در کنار ضعف ذاتی مقاومتی خاک، یکی از پدیده های جوی که همه ساله خسارات شدیدی به سازه های عمرانی وارد می آورد، چرخه-های یخ زدن- آب شدن است. این مشکل در مناطق سردسیر حائز اهمیت بوده و تورم ناشی از یخ زدن باعث افزایش حجم کل خاک و آب شدن یخ باعث افزایش تخلخل، درصد رطوبت و نهایتاً کاهش مقاومت خاک می شود. تاکنون روش های متنوعی جهت اصلاح خاک ابداع گردیده که ازجمله این روش ها می توان به تثبیت خاک با استفاده از افزودنی های مختلف و یا تسلیح خاک اشاره نمود. استفاده از مواد افزودنی شیمیایی همچون سیمان جهت تثبیت خاک و به کار بردن عناصر مسلح کننده مانند الیاف مجزا ازجمله تکنیک های شناخته شده در این راستاست. در این تحقیق اثر تثبیت خاک با سیمان همزمان با تسلیح آن با الیاف، بر مقاومت خاک ماسه ای که در معرض سیکل های یخ زدن – آب شدن قرار گرفته مطالعه شده است. جهت تحقق این هدف، مطالعات آزمایشگاهی با کمک آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده بر روی ترکیبات مختلف حاصل از اختلاط سیمان، الیاف و خاک صورت گرفت. الیاف مورداستفاده در تحقیق حاضر از ضایعات محصولات کارخانه های نخ تایر موسوم به DTY است. درصدهای 2، 4 و 6 برای سیمان و 0 ، 5/0 و 1 برای الیاف به طول های 5/0 ، 1 و 5/1 سانتی متر نسبت به وزن خاک خشک در ساخت نمونه ها استفاده شدند. نمونه های استوانه ای تک محوری با گذشت زمان های عمل آوری 7 و 28 روز و اعمال 0، 1، 2 و 3 سیکل یخ زدن-آب شدن مورد آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده قرار گرفتند. نتایج نشان می-دهد که عمل تثبیت خاک با سیمان توام با تسلیح آن تا میزان مشخصی از الیاف باعث بهبود مقاومت فشاری تک محوری قبل و بعد از اعمال سیکل های یخ زدن و آب شدن می شود که این میزان وابسته به درصد سیمان و دوره عمل آوری می باشد. همچنین افزودن سیمان در یک زمان عمل آوری مشخص، باعث افزایش مقاومت فشاری محدودنشده قبل و بعد از اعمال سیکل، افزایش سختی، کاهش شکل پذیری و طاقت نمونه و شکست ترد به هنگام گسیختگی در خاک می گردد. همچنین افزودن الیاف تا حدودی ضعف های ناشی از تثبیت خاک همچون کاهش کرنش محور گسیختگی، مقاومت باقیمانده و طاقت مصالح را در شرایط قبل و بعد از یخ زدن و آب شدن بهبود می بخشد.

اصلاح رفتار خاک های مختلف به کمک افزودنی ها از مسائل مهم پیش روی پژوهشگران در مهندس ژئوتکنیک است. افزودنی-های متداول هم چون سیمان، آهک، خاکستر بادی، قیر و ... در مطالعات پیشین مورد بررسی قرار گرفته اند و نانومواد که حائز ویژگی های منحصر به فردی هستند و استفاده از آن ها در دیگر شاخه های علوم مهندسی منجر به تحولات بنیادی شده است، در مهندسی ژئوتکنیک کمتر مورد توجه قرار گرفته اند. در این پژوهش هدف، بررسی تغییرات رفتار تنش-کرنش و پارامترهای مقاومت برشی خاک ماسه ای لای دار، در اثر افزودن نانورس اصلاح شده ی کلوزایت Na+ است. جهت دستیابی به اهداف مورد نظر، مطالعات آزمایشگاهی با کمک آزمایش سه محوری استاتیکی در شرایط تحکیم یافته زهکشی نشده در سه تنش همه جانبه 50، 100 و 150 کیلوپاسکال بر روی ترکیبات مختلف حاصل از اختلاط خاک ماسه ای با درصدهای متفاوت لای (0، 10، 30 و 50 درصد) و نانورس (0، 5/2 و 5 درصد) صورت گرفت. درصدها نسبت به وزن خشک خاک محاسبه شدند. در روند انجام آزمایش ها سعی شده است تا با دقت، پارامترهای تاثیرگذار بر نتایج شناسایی و با کنترل دقیق این پارامترها، نتایج قابل بحث و مقایسه ارائه شوند. روند تهیه و عمل آوری نمونه ها و درصد رطوبت از جمله پارامترهای ثابت در طول تمامی آزمایش ها بوده اند. به طور کلی افزایش نانورس به خاک ماسه ای لای دار، مقاومت باقیمانده و چسبندگی آن را افزایش و زاویه اصطکاک داخلی آن را به مقدار جزئی کاهش می دهد، اما وجود ریزدانه غیر خمیری می تواند میزان این افزایش یا کاهش را تحت تاثیر قرار دهد. بررسی و مقایسه نتایج نشان می دهد که افزودن 5/2 درصد نانورس به خاک های ماسه ای لای دار در تنش همه جانبه 50 کیلوپاسکال افزایش مقاومت بیشینه نمونه ها را همراه داشته، در حالی که در تنش های همه جانبه بالاتر این روند به صورت کاهشی می باشد. با افزایش مقدار نانورس تا 5 درصد مقاومت بیشینه کلیه نمونه های حاوی لای افزایش می یابد و میزان این افزایش، تابع درصد لای موجود در خاک است و با افزایش مقدار لای از 30 درصد از میزان این افزایش کاسته می شود.

چکیده: از آنجا که خاک، تکیه گاه سازه ها و بستر راه ها را فراهم می سازد باید قادر باشد بارهای وارده را در محدوده مجاز تغییرشکل ها تحمل و آن ها را منتقل نماید. بنابراین مهندسان عمران باید خصوصیات خاک را مورد مطالعه و بررسی قرار دهند و در صورتی که خاک طبیعی محل پروژه از نظر مهندسی جهت انجام عملیات عمرانی مناسب نباشد، راهکاری برای بهبود خصوصیات آن بیابند. خاک های دانه ای به خصوص رسوبات ماسه ای از جمله خاک های مسئله داری هستند که در نقاط زیادی از ایران و سایر نقاط جهان مشاهده می شوند. خصوصیات مقاومتی ضعیف، ظرفیت باربری کم و نفوذپذیری زیاد آن ها باعث شده است که این خاک ها گزینه مناسبی به عنوان تکیه گاه سازه ها یا زیراساس راه ها نباشند. در سال های اخیر استفاده از نانوذرات رس به منظور بهبود و اصلاح خواص مهندسی خاک مورد توجه ویژه ای قرار گرفته اند. در این پژوهش ضمن بررسی بهبودخواصژئومکانیکیخاک ماسه ای تثبیت شدهبا اختلاط آهک و رس، تاثیر افزودن نانورس مونت موریلونیت Na+ به مخلوط ماسه-آهک-رس نیز مطالعه شده است.جهت دستیابی به اهداف مورد نظر، مطالعات آزمایشگاهی با کمک آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده بر روی ترکیبات مختلف حاصل اختلاط خاک ماسه ای با درصدهای متفاوت آهک (2، 4، 6 و 8 درصد)، رس (5، 10 و 15 درصد) و نانورس (0، 2 و 4 درصد) صورت گرفت. درصدها نسبت به وزن خشک خاک محاسبه شدند. شایان ذکر است که بهمنظورمطالعه مقایسه ای در ترکیب نمونه ها ازدونوعرس (کائولینیت و بنتونیت) به صورت جداگانه استفادهگردید. نمونه های استوانه ای تک محوری پس ازعمل آوری در دو دوره زمانی 3 و 7 روزه و شرایطدمایی 35 درجه سلسیوس، مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج نشان داد که عمل تثبیت خاک ماسه ای را می توان با اختلاط آهک و رس انجام داد. افزودن نانورس به ترکیب نمونه ها با افزایش مقاومت فشاری محدود نشده همراه بود. نمونه ها با درصد بیشتر هر یک از مصالح رس، نانورس و آهک ضمن تشکیل مواد سمنته زیادتر، مقاومت بیشتری نشان دادند. زمان عمل آوری در مقایسه با سایر پارامترها تاثیر محسوسی بر افزایش مقاومت فشاری نمونه ها نداشت. تشکیل مواد سمنته بیشتر، باعث افزایش سختی و کاهش کرنش گسیختگی و در نتیجه تردتر شدن رفتار مصالح گردید. در کلیه حالت ها نمونه های ساخته شده با رس بنتونیت مقاومت بیشتری نسبت به نمونه های نظیر حاوی

تاثیر میزان لای در خواص مقاومتی خاک دانه ای تزریق شده با دوغاب پلیمری

بررسی پارامترهای تحکیم و تراکم در خاک های رسی مسلح به ضایعات الیاف نخ تایر

بررسی رفتار روانگرایی ماسه مسلح شده با الیاف نخ تایر با استفاده از آزمایش سه محوری تناوبی

ارزیابی تاثیر شمع های ماسه آهکی در مشخصه های ظرفیت باربری خاک های رسی نرم با استفاده از آزمایش سه محوری