بسته تحقیقاتی بهسازی خاک

    این بسته شامل 22 پایان نامه در زمینه بهسازی خاک می باشد که به صورت فایل word و pdf در اختیار شما قرار میگیرد.

تمامی پایان نامه ها مربوط به سال 90 به بعد می باشد.

 

بهسازی خاک‌های رسیِ نرمِ دریاچه ای

چکیده

یکی از مسائل مطرح در مهندسی ژئوتکنیک و در زمینه روسازی راه، بهسازی خاک یعنی اصلاح یک یا چند خاصیت مکانیکی خاک می باشد. گاهی خاکهای رسی به علت مشخصات فنی نامطلوب یا دارا بودن مقادیر قابل توجهی املاح نمکی و گچی، از ویژگی های لازم جهت استفاده در بستر راه برخوردار نمی باشند. همچنین افت چشمگیر مقاومت و تورم خاکهای رسی ناشی از افزایش درصد رطوبت، اهمیت تشخیص و بهسازی آنها را دو چندان نموده است. با توجه به حضورگسترده خاکهای رسی در سطح کشور و مشاهده مشکلات متعدد در بستر پروژه های عمرانی، نیاز به بهبود خاک طبیعی قبل از ساخت، کاملاً احساس می‌شود. جایگزینی مصالح سنگی در کارهای عمرانی یک روش موثر در بهسازی خاکهای رسی به شمار می آید. این روش در راهسازی به منظور بهبود کیفیت مصالح بستر بکار می رود. نتایج تحقیقات نشان داده است که افزودن سنگدانه به خاک رس موجب بهبود خصوصیات مهندسی خاک (بویژه باربری خاک) می‌گردد. هدف اصلی از تحقیق حاضر، بررسی و مقایسه تاثیر جایگزینی شن و ماسه بر باربری خاکِ نرمِ رسیِ نمکی بوسیله آزمایش CBR بوده است. لذا ابتدا با استفاده از آزمایش تراکم، رطوبت بهینه و وزن مخصوص خشک حداکثر برای درصدهای مختلف افزودن شن و ماسه به رس بدست آمده و در مرحله بعد آزمایش CBR به منظور بررسی تغییرات باربری و تورم انجام شده است. به ازای افزایش درصد سنگدانه، نتایج نشان نشان داده است که: وزن مخصوص حداکثر افزایش، رطوبت بهینه کاهش، و افزایش باربری و تورم کاهش یافته است. همچنین جایگزینی شن نسبت به ماسه نتایج بهتری را نشان داده است. برای مدلسازی بهسازی و تحلیلهای عددی به مدول تنش-کرنش نیاز بود. بنابراین اهداف جانبی تحقیق بررسی تغییرات سختی و مقاومت در درصدهای مختلف تراکم و سنگدانه با استفاده از آزمایش تک محوری بوده است. نتایج در درصد تراکم ثابت حاکی از افزایش مدول تنش-کرنش، کاهش چسبندگی و کاهش کرنش نهایی به ازای افزایش سنگدانه بوده است. در درصد تراکم های مختلف نیز افزایش رطوبت تراکم موجب افزایش کرنش نهایی، کاهش مدول و چسبندگی گردیده است.

عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه و کلیات 1
1-1 مقدمه 2
1-2 بیان مسئله 2 
1-3 هدف تحقیق 11
1-4 ترتیب ارائه مطالب 13
فصل دوم: تاریخچه مروری 14
2-1 مقدمه 15
2-2 اثر افزودن نمک بر خاک رس 18
2-3 اثر افزودن آهک بر خاک رس 21
2-4 اثر افزودن سنگدانه‌ها بر خاک رس 24
2-5 مسائل اثرگذار بر نتایج آزمایش تراکم، CBR و تک محوری 33
2-6 خلاصه فصل 38
فصل سوم: آزمایشات آزمایشگاهی 39
3-1 مقدمه 40
3-2 تقسیم‌بندی موضوع و برنامه‌ریزی 40
3-3 شناسائی اولیه خاک 40
3-3-1 نمونه‌گیری 41
3-3-2 آزمایش‌های شناسائی اولیه خاک 43
3-4 آزمایش‌های تراکم 47
3-5 آزمایش‌های CBR خیس نخورده در رطوبت بهینه 59
3-6 آزمایش‌های CBR خیس نخورده در انرژی تراکمی ثابت 63
3-7 آزمایش های CBR خیس خورده 64
3-8 آزمایش‌های تعیین مقاومت فشاری محصور نشده 67
3-9 خلاصه فصل 72
فصل چهارم: نتایج آزمایش های آزمایشگاهی 74
4-1 مقدمه 75
4- 2 نتایج آزمایش‌های تراکم 75
4-3 نتایج آزمایش‌های CBR خیس نخورده در رطوبت بهینه 77
4-4 نتایج آزمایش‌های CBR خیس نخورده در انرژی تراکمی ثابت 78
4-5 نتایج آزمایش‌های CBR خیس خورده 79
4-6 نتایج آزمایش‌های تعیین مقاومت فشاری محصور نشده 81
4-7 خلاصه فصل 84
فصل پنجم: تجزیه و تحلیل نتایج 85
5-1 مقدمه 86
5- 2 بررسی نتایج آزمایش‌های تراکم 86
5-3 بررسی نتایج آزمایش‌های CBR 101
5-4 بررسی نتایج آزمایش‌های تعیین مقاومت فشاری محصور نشده 108
5-5 خلاصه فصل 112
فصل ششم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات 113
6-1 مقدمه 114
6-2 نتیجه‌گیری 114
6-3 پیشنهادات 115
منابع و مآخذ 116

 

بررسی تاثیر خاک های ریزدانه بر بهسازی بیولوژیکی خاک ماسه ای

چکیده

رشد روزافزون جمعیت باعث افزایش قابل‌توجه گسترش زیرساخت‌های شهری و درنتیجه بروز مخاطرات زیست‌محیطی شدهاست. در بسیاری از مناطق جهان خصوصیات مکانیکی خاک‌ها جهت بهره‌برداری از زمین کافی نیستند. ازاین‌رو پیدایش روش‌های جدید جهت بهسازی خاک‌ها در حال افزایش است. استفاده‌از سیمانتاسیون زیستی به‌وسیله‌ی القای میکروبی رسوب کربنات (MICP) جهت بهبود خصوصیات مکانیکی خاک‌های ضعیف، روشی ‌است که از طریق هیدرولیز اوره توسط باکتری حاوی آنزیم اوره‌آز و در حضور یون‌های کلسیم محلول منجر به ترسیب کلسیم‌کربنات بین دانه‌های خاک و درنتیجه اتصال بین آن‌ها میشود. باتوجه‌به این‌که در طبیعت خاک‌های مخلوط نظیر ماسه‌های رسی، ماسه‌های سیلتی و سیلت‌های رسی از پراکندگی بیشتری در مقایسه با خاک‌های خالص برخوردارند، در این پژوهش با رویکردی کاربردی بهسازی هفت نمونه خاک شامل ماسه تمیز و مخلوط‌های ماسه و ریزدانههای چسبنده و غیرچسبنده در درصدهای وزنی 10، 20 و 30، به‌روش MICP مورد بررسی قرار گرفته‌است. نتایج نشان می‌دهند که خصوصیات مکانیکی کلیه‌ی نمونههای خاک‌ بهسازی‌شده به‌طور چشم‌گیری بهبود یافته‌است. همچنین افزایش ریزدانه‌های چسبنده و غیرچسبنده تأثیری کاملاً عکس بر روند بهسازی خاک ماسه تمیز داشته‌است. به‌طوری‌که متوسط تنش برشی حداکثر حاصل از تنش‌های قائم 50، 100 و 150کیلوپاسکال نشان می‌دهد که مخلوط حاوی 10 درصد رس 3/21 درصد افزایش و نمونه دارای 30 درصد رس 9/11 درصد کاهش در مقایسه با ماسه تمیز داشته‌اند. مقاومت برشی نمونه‌های ماسه‌سیلتی نسبت‌به ماسه تمیز نیز در نمونه حاوی 10 درصد سیلت 7/6 درصد کاهش و برای مخلوط دارای 30 درصد سیلت، 8/20 درصد افزایش نشان می‌دهد. در آنالیزهای ساختارشناسی XRD، SEM و EDX نیز تشکیل رسوب کلسیم‌کربنات در توده خاک تأیید و توزیع مناسب آن در بین ذرات خاک مشخص شده‌است.

عنوان صفحه
فصل 1: کلیات 1
1-1- مقدمه 2
1-2- اهمیت و ضرورت انجام پژوهش 6
1-3- اهداف پژوهش 7
1-4- نوآوری پژوهش 7
1-5- ساختار فصول پایاننامه 8
فصل 2: ادبیات فنی و مطالعات گذشته 9
2-1- مقدمه 10
2-2- میکروارگانیسمهای خاک 11
2-2-1- باکتریها 12
2-2-2- شناسایی اولیه میکروارگانیسمها 14
2-2-3- عوامل موثر در فعالیت و نرخ تولیدمثل میکروبی 16
2-2-4- مراحل رشد باکتری 17
2-3- آشنایی با بیوژئوتکنولوژی 18
2-3-1- انسداد بیولوژیکی 19
2-3-2- پاکسازی بیولوژیکی 20
2-3-3- سیمانتاسیون بیولوژیکی 21
2-4- بهسازی زمین 21
2-4-1- مکانیزم سیمانتاسیون در خاک 22
2-5- سیمانتاسیون بیولوژیکی 23
2-5-1- سیمانتاسیون بیولوژیکی طبیعی 24
2-5-2- سیمانتاسیون بیولوژیکی مصنوعی 27
2-5-3- نقش باکتریها در ایجاد رسوب 30
2-6- عوامل موثر بر میزان رسوب کربناتکلسیم 32
2-6-1- مواد مغذی 32
2-6-2- نوع باکتری 33
2-6-3- سازگاری ژئومتریک باکتریها 34
2-6-4- غلظت سلولهای باکتری 36
2-6-5- پایدار کردن و توزیع باکتریها در خاک 37
2-6-6- تأثیر دما بر فعالیت و رشد باکتریها 38
2-6-7- غلظت واکنشدهندهها 38
2-6-8- تأثیر pH 41
2-6-9- تأثیر روش تزریق 42
2-6-10- تأثیر زمان 43
2-7- مروری بر مطالعات گذشته 44
2-8- جمعبندی 74
فصل 3: مواد و روشها 75
3-1- مقدمه 76
3-2- مصالح ژئوتکنیکی 76
3-2-1- ماسه انزلی 76
3-2-2- رس کائولینیت 78
3-2-3- سیلت فیروزکوه 80
3-3- تستهای شناسایی 80
3-3-1- دانهبندی 81
3-3-2- تعیین چگالی دانههای جامد خاک 82
3-3-3- تعیین نسبت تخلخل کمینه و بیشینه خاک 82
3-3-4- تعیین حدود اتربرگ 83
3-4- مواد و آزمایشات بیولوژیکی 83
3-4-1- باکتری 83
3-4-2- محیط کشت 84
3-4-3- چگالی نوری 85
3-4-4- فعالیت اورهآزی 85
3-4-5- کشت باکتری و ترسیم منحنی رشد 87
3-4-6- رنگآمیزی گرم 89
3-4-7- محلول سیمانتاسیون 89
3-5- ساخت قالبهای نمونهگیری 90
3-6- روشهای تزریق 91
3-7- آزمایش برش مستقیم 93
3-8- آنالیز پراش اشعه ایکس 94
3-9- تصویربرداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی 95
3-10- طیفسنجی پراش انرژی پرتو ایکس 96
3-11- جمعبندی 96
فصل 4: ارائه و تفسیر نتایج 99
4-1- مقدمه 100
4-2- بررسی نسبت تخلخل نمونهها 100
4-3- بررسی مقاومت برشی نمونههای خاک بهسازینشده 101
4-4- بررسی مقاومت برشی ماسه انزلی پس از بهسازی با روشهای تزریق اول تا چهارم و مدتزمان عملآوری 14روزه 104
4-5- بررسی خصوصیات مقاومتی نمونههای بهسازیشده با روش تزریق چهارم و مدتزمان عملآوری 28 روزه 105
4-6- بررسی عوامل موثر بر بهسازی 110
4-6-1- بررسی تأثیر مدتزمان عملآوری بر بهسازی 110
4-6-2- بررسی تأثیر تراکم نسبی بر بهسازی 111
4-6-3- بررسی تأثیر روش تزریق بر بهسازی 114
4-7- شناسایی و بررسی فرآیندهای ساختاری 116
4-7-1- بررسی آنالیز XRD 116
4-7-2- بررسی آنالیز SEM 117
4-7-3- بررسی آنالیز EDX 124
4-8- نتیجه‌گیری 127
فصل 5: نتیجه‌گیری و ارائه پیشنهادات 129
5-1- مقدمه 130
5-2- نتیجه‌گیری 130
5-3- پیشنهادات برای مطالعات آتی 131
منابع 133
پیوست‌ها 138
پیوست الف- نمودارها 139
1- نمودارهای مربوطبه آزمایش برش مستقیم نمونههای بهسازینشده 139
2- نمودارهای مربوطبه آزمایش برش مستقیم نمونههای بهسازیشده 142

 

 

بررسی مقاومت برشی خاک های رمبنده بهسازی شده با خاکستر لجن

چکیده

مشکلات زیست محیطی که لجن فاضلاب در دفن خود ایجاد می کند و اثرات مخربی که از دفع این ماده سمی خطرناک ایجاد می شود، باعث مورد توجه قرار گرفتن این ماده زائد شده است. از طرفی افزایش جمعیت و به تبع آن، افزایش حجم فاضلاب، نیاز احداث تصفیه خانه های فاضلاب بیشتر را می طلبد. با این تفاسیر، حجم لجن فاضلاب نیز رو به فزونی است. لذا ایجاد یک چرخه مناسب در جهت بکارگیری و مصرف این مواد، که ماده زائد تصفیه خانه فاضلاب می باشد، یک راه بسیار مناسب در جهت کاهش خطرات زیست محیطی ناشی از دفن آن می باشد. یکی از روش های مرسوم دفع لجن، خصوصا در مناطقی که با کمبود زمین مواجه هستند، سوزاندن آن می باشد. مشکل اصلی این روش چگونگی دفع خاکستر ناشی از سوزاندن لجن می باشد. از طرفی با توجه به گستره نسبتا وسیع خاک های رمبنده و لزوم طراحی سدها، کانال های آبیاری و سایر ابنیه فنی در این مناطق و نیز با توجه به توسعه شهرنشینی و لزوم گسترش برخی شهرهای بزرگ روی این خاک ها، بررسی تثبیت و بهسازی خاک های رمبنده از اهمیت دوچندانی برخوردار است. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر خاکستر لجن بر پارامترهای مقاومت برشی خاک رمبنده می باشد. برای این منظور بعد از تهیه لجن مورد نیاز از تصفیه خانه شهرک اکباتان تهران و سوزاندن لجن و همچنین تهیه خاک رمبنده، استفاده از خاکستر لجن به عنوان افزودنی در دستور کار قرار گرفت. بعد از انجام آزمایشات اولیه به تعیین پارامترهای مقاومت برشی خاک مورد آزمایش در حالت بدون افزودنی و همچنین با افزودنی در درصدهای مختلف وزنی که شامل 2، 4، 6 و 8 درصد می باشد پرداخته شد. نتیجه نهایی حاکی از آن است که با افزایش درصد خاکستر لجن به عنوان افزودنی، چسبندگی خاک افزایش و زاویه اصطکاک داخلی کاهش می یابد. همچنین اثر زمان نیز در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت و این نتیجه حاصل شد که با افزایش زمان عمل آوری خاک همراه با خاکستر لجن، همانند حالت قبل، چسبندگی افزایش یافته و زاویه اصطکاک داخلی مقداری کمتر از حالت بدون افزودنی و بیشتر از حالت با افزودنی بدون زمان عمل آوری را به خود اختصاص می دهد. در نهایت می توان گفت که با توجه به خطوط پوش گسیختگی بدست آمده در حالات مختلف، با افزایش مقدار این افزودنی، تنش برشی، به ازاء مقادیر کوچک تنش قائم، افزایش داشته و به ازاء مقادیر بزرگ تنش قائم، کاهش می یابد.

فهرست مطالب
۱- فصل اول: مقدمه و کلیات
۱- ۱ مقدمه ۲
۱- ۲ اهداف پژوهش ۲
۱-۳ ساختار پژوهش ۳
۲- فصل دوم: مروری بر مطالعات گذشته
۲-۱ مقدمه ۶
۲-۲ خاک های مسئله دار ۶
۳-۲ خاک های رمبنده ۷
۴-۲ معیارهای فروریزش ۱۲
۵-۲ مقاومت برشی خاکها ۱۳
۱-۵-۲ معیار گسیختگی موهر- کولمب ۱۴
۲-۵-۲ زاویه گسیختگی در خاک ۱۵
۳-۵-۲ تعیین پارامترهای مقاومت برشی در آزمایشگاه ۱۷
۶-۲ مقاومت برشی خاک های رمبنده ۱۷
۷-۲ خاکستر لجن ۱۷
۸-۲ مروری بر پژوهش های انجام شده ۲۰
۳- فصل سوم: نحوه انجام آزمایش ها و نتایج شناسایی خاک
۱-۳ مقدمه ۳۴
۲-۳ محل نمونه گیری ۳۴
۳-۳ خواص خاک ۳۵
۱-۳-۳ دانه بندی و هیدرومتری ۳۵
۲-۳-۳ آزمایش تعیین درصد رطوبت خاک ۳۶
۳-۳-۳ وزن مخصوص خشک خاک ۳۸
۴-۳-۳ چگالی نسبی دانه های جامد خاک (Gs) ۳۸
۵-۳-۳ آزمایش حد روانی و حد خمیری ۴۱
۶-۳-۳ عناصر خاک ۴۲
۴-۳ افزودنی مورد استفاده ۴۴
۵-۳ آزمایش برش مستقیم ۴۵
۱-۵-۳ روش اعمال بار ۴۷
۲-۵-۳ روند آزمایش ۴۷
۳-۵-۳ آماده سازی نمونه های بازسازی شده ۴۸
۴- فصل چهارم: نتایج آزمایش ها و تفسیر آن ها
۱-۴ نتایج آزمایش برش مستقیم ۵۰
۱-۱-۴ تعیین پارامترهای مقاومت برشی خاک رمبنده ۵۰
۲-۱-۴ تاثیر سرعت انجام آزمایش بر پارامترهای مقاومت برشی خاک ۵۲
۳-۱-۴ تاثیر درصد خاکستر لجن بر پارامترهای مقاومت برشی خاک رمبنده ۵۳
۱-۳-۱-۴ نمونه ۳ روزه همراه با ۲ درصد خاکستر ۵۳
۴-۱-۳-۲ نمونه ۳ روزه همراه با ۴ درصد خاکستر ۵۵
۴-۱-۳-۳ نمونه ۳ روزه همراه با ۶ درصد خاکستر ۵۸
۴-۱-۳-۴ نمونه ۳ روزه همراه با ۸ درصد خاکستر ۶۰
۴-۱-۴ بررسی زمان عمل آوری و افزودن خاکستر لجن بر پارامترهای مقاومت برشی خاک ۶۳
۱-۴-۱-۴ نمونه ۳۰ روزه همراه با ۲ درصد خاکستر ۶۳
۴-۱-۴-۲ نمونه ۳۰ روزه همراه با ۴ درصد خاکستر ۶۵
۴-۱-۴-۳ نمونه ۳۰ روزه همراه با ۶ درصد خاکستر ۶۷
۵-۱-۴ مقایسه نمونه با افزودنی درحالت زمان عمل آوری ۳ و ۳۰ روز ۷۰
۵- فصل پنجم: نتایج و پیشنهادها
۱-۵ نتایج ۷۴
۲-۵ پیشنهادها ۷۷
منابع ۷۸

 

بررسی رفتار خاک ماسه بابلسر بهسازی شده با الیاف و سیمان

چکیده

یکی از روش های بهسازی خاک های ماسه ای کم مقاومت افزودن سیمان به آن می باشددر چند دهه‌ی گذشته پژوهش‌هایی روی تأثیر تسلیح و تثبیت درشرایط زهکشی شده بر روی ماسه انجام‌گرفته است،ولی کمی پژوهش در شرایط زهکشی نشده وجود دارد؛ همچنین تاکنون تاثیر پارامترهای مختلفی بر خصوصیات دینـامیکی ماسـه هـا بررسـی شـده اسـت ،یکـی از عواملی که کمتر مورد توجه محققین قرار گرفتـه، اثرات سیمانی شدن در شرایط تنش ثابت اسـتهدف از انجام این پژوهش بررسی آزمایشگاهی اثر تسلیح و تثبیت بررفتارخاک ماسه‌ای در شرایط تحکیم یافته زهکشی نشده و تاثیر اصلاح الیاف روی رفتار برشی ماسه سیمانی در شرایط تحکیم نیافته زهکشی نشده در آزمایش های سه محوری می باشدکه تأثیر عمل تسلیح با رشته های مجزا با توزیع تصادفی و عواملی چون طول رشته ، نسبت وزنی رشته و سیمان و زمان عمل آوری درماسه ی سیمانی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است و همچنین بررسی اثر تثبیت روی ماسه درآزمایش برش ساده تناوبی تحت شرایط تنش نرمال قائم ثابت در حالت تناوبی- پس تناوبی صورت پذیرفته است در پژوهش حاضر تأثیر عوامل گوناگون بر مخلوط ماسه‌ی بابلسر با درصدهای مختلف عوامل تسلیح و تثبیت مورد ارزیابی قرار گرفت، بدین‌‌منظور تعداد 30 آزمایش سه‌محوری تحکیم یافته زهکشی‌نشده‌، 45 آزمایش سه‌محوری تحکیم نیافته زهکشی‌نشده‌ و 13 آزمایش برش ساده تناوبی تنش نرمال قائم ثابت انجام شده است تراکم نسبی (Dr) خاک پایه در تمامی آزمایش ها 40 درصد در نظر گرفته شد مهم‌ترین نتایج این پژوهش نشان داد که وجود رشته ها تأثیر قابل ملاحظه ای بر رفتار ماسه ی تثبیت شده با سیمان دارد، با افزایش درصد رشته تمایل به انقباض افزایش و مکش نهایی کاهش می یابد و حالت انتقال فاز در تنجش های بالاتری اتفاق می افتدو همچنین باعث افزایش تنجش گسیختگی ، مقاومت بیشینه ، پتانسیل جذب انرژی و کاهش افت مقاومت پسماند و سختی می شود با افزایش طول الیاف، تاثیر بهینه آن‌ها افزایش یافته است نرخ تمایل به اتساع در زمان شکست با افزایش مقدار سیمان و زمان عمل آوری افزایش می‌یابدو حتی می تواند نمونه های با رفتار انقباضی و مستعد روانگرایی را به سمت مسیر تنش های اتساعی و غیر مستعد تبدیل کندبراساس نتایج آزمایش برش ساده تناوبی ملاحظه شد که با افزایش تعداد دوره های بارگذاری مقادیر مدول برشی و ضریب میرایی به ترتیب افزایش و کاهش می یابد و نیز کسب درصد قابل توجهی از مقاومت استاتیکی حتی پس از اعمال بارگذاری تناوبی مبین آن است که عمده پیوند های سیمانی حتی پس از اعمال 40 سیکل بارگذاری تناوبی کماکان در داخل توده خاک باقی مانده اند

فصل 1 کلیات 1
1-1-مقدمه 2
1-2- اهداف پژوهش 4
1-3- نحوه دستیابی اهداف 4
1-4- فصل‌بندی پایان‌نامه 5
فصل 2 مروری بر متون فنی 6
2-1-مقدمه 7
2-2- رشته های مجزا با توزیع تصادفی 7
2-2-1- رشته های مصنوعی 8
2-2-2- رشته های پلی پروپیلن 9
2-2-3- رشته های پلی استر 10
2-2-4- رشته های پلی وینیل الکل 11
2-3- اثر سیمان بر رفتار خاک دانه ای 12
2-4- ویژگی های دینامیکی خاک 14
2-5- مروری بر پژوهش‌های آزمایشگاهی 18
2-5-1- پژوهشهای استاتیکی 18
2-5-2- پژوهشهای دینامیکی 33
فصل 3 عملیات آزمایشگاهی 40
3-1- مقدمه 41
3-2- مشخصات فیزیکی- تراکمی مصالح مورد استفاده 41
3-2-1- ماسه 41
3-2-2- تعیین کمینه و بیشینهی وزن مخصوص نمونه‌ها 42
3-2-3- سیمان 43 
3-2-4- رشته های مجزا پلی وینیل الکل 43
3-3- شرح دستگاه سه‌محوری 44
3-3-1- مبانی آزمایش سه‌محوری 44
3-3-2- دستگاه سه محوری مورد استفاده در این پژوهش 45
3-4- آزمایش برش ساده سیکلی: 47
3-5- دستگاه مورد استفاده در این پژوهش 51
3-5-1- مشخصات فنی دستگاه 51
3-5-1-1- مکانیک دستگاه 51
3-5-1-2- قاب بارگذاری: 52
3-5-1-3- قاب برشگیر 53
3-6- مراحل انجام آزمایش 55
3-6-1- تهیه و آماده‌سازی نمونه 55
3-6-2- جزییات ساخت نمونه های سه محوری 55
3-6-2-1- ساخت نمونه خاک غیر مسلح 55
3-6-2-2- ساخت نمونه سیمانی مسلح با رشته 57
3-6-3- اشباعسازی نمونه 60
3-6-3-1- عبور گاز دی‌اکسید‌کربن 60
3-6-3-2- عبور آب هوازدایی‌شده 61
3-6-3-3- اعمال همزمان و گام‌به‌گام فشار محفظه‌ای و پس‌فشار 61
3-6-4- تحکیم نمونه 62
3-6-5- بارگذاری نمونه 63
3-6-6- جزییات ساخت نمونه های برش ساده 63
3-6-7- نحوه انجام آزمایش‌های برش ساده: 72
3-7- تصحیح خطاهای آزمایش 73
3-7-1- سطح مقطع نمونه 73
3-7-2- نفوذ و نرمی غشا 75
3-7-3- نیروی غشا 81
3-7-4- اثر زاویه صفحه شکست 82
3-8- بررسی ناهمسانی از دیدگاه میکروسکوپیک و اثر افزودن سیمان بر آن: 83
فصل 4 ارائه و بررسی نتایج پژوهش 91
4-1-مقدمه 92
4-2- آزمایش های سه محوری تحکیم یافته زهکشی نشده 97
4-2-1- بررسی رفتار زهکشی نشده ی خاک ماسه ای 97
4-2-2- اثر تثبیت و تسلیح بر رفتار تنش – تنجش 99
4-2-3- اثر تثبیت بر تغییرات فشار آب منفذی 106
4-2-4- اثر تسلیح بر تغییرات فشار منفذی نمونه سیمانی 108
4-2-5- اثر تثبیت و تسلیح بر مقاومت بیشینه 113
4-2-6- اثر تثبیت و تسلیح بر سختی نمونه ها 115
4-2-7- اثر تثبیت و تسلیح بر پتانسیل جذب انرژی 119
4-2-8- اثر تثبیت و تسلیح بر مقاومت پسماند 123
4-2-9- اثر تثبیت و تسلیح بر تنجش گسیختگی 127
4-2-10- اثر تثبیت و تسلیح بر پوش گسیختگی 131
4-3- آزمایش های سه محوری تحکیم نیافته زهکشی نشده 136
4-3-1- رفتار تنش-تنجش خاک ماسه ای 136
4-3-2- رفتار تنش-تنجش ماسه ی سیمانی 137
4-3-3- تاثیر اصلاح الیاف روی رفتار تنش برشی ماسه سیمانی 138
4-3-4- اثر تثبیت و تسلیح بر شکنندگی و سختی 145
4-4- اشکال گسیختگی نمونه ها147 
4-5- آزمایش های برش ساده تناوبی 149
4-5-1- تعیین مدول برشی ونسبت میرایی 155
4-5-2- تعیین مدول برشی مماسی 158
فصل 5 نتیجه‌گیری و ارائه پیشنهادها 165
5-1- مقدمه 166
5-2-خلاصه و جمع بندی 166
5-3- ارائه پیشنهاد برای پژوهشهای بعدی 170
مراجع 171

 

 

بهسازی خاک های رمبنده با استفاده از خاکستر لجن

چکیده

یکی از مهم ترین مسائل ژئوتکنیکی که می تواند کاربری طرح را تحت تأثیر قرار داده و یا منجر به تخریب آن گردد، خاک های مسئله دار می باشد. خاک های مسئله دار به خاک های واگرا، متورم شونده، رمبنده، روانگرا و انحلال پذیر اطلاق می شود. در این پژوهش به طور خاص خاک رمبنده مورد بررسی قرار گرفته است. خاک های رمبنده در حالت طبیعی با درصد رطوبت اندک، دارای مقاومت ظاهری نسبتا زیادی هستند ولی پس از جذب رطوبت و اشباع شدن، فضای خالی بین ذره ها کاهش یافته و خردشدگی در ساختار خاک به وجود می آید که منجر به نشست های ناگهانی و نامتقارن در خاک می گردد. این گونه خاک ها بیش تر در نواحی گرم و خشک و مناطق بیابانی یافت می شوند. کشور ایران در زمره کشورهایی قرار دارد که دارای خاک های رمبنده می باشد. ضرورت بررسی خاکهای رمبنده با توجه به گسترش نسبتا وسیع این خاک‌ها در مناطق مختلف و لزوم طراحی سدها، کانال های آبیاری و سایر ابنیه های فنی در این مناطق و نیز با توجه به توسعه شهرنشینی و لزوم گسترش برخی شهرهای بزرگ و احداث مناطق مسکونی، لوله های آب و فاضلاب و… روی این خاک ها اهمیتی دو چندانی می یابد. محققان مختلفی در مورد تثبیت و بهسازی خاک های رمبنده تحقیقاتی انجام اما در این تحقیق به بررسی میزان شاخص رمبندگی خاک های رمبنده در اثر بهسازی آن ها با استفاده از خاکستر لجن فاضلاب پرداخته شده است.نمونه گیری ها از خاک رمبنده به صورت دست نخورده از منطقه کلاله استان گلستان انجام شده است. آزمایش های رمبندگی به وسیله دستگاه تحکیم معمولی انجام شدند. نمونه های مورد آزمایش به دو صورت دست نخورده و بازسازی شده بودند. نمونه های بازسازی شده لازم برای آزمایش در همان نسبت تخلخل محل بازسازی شدند. نمونه های بازسازی شده یا بصورت تثبیت نشده بودند یا با درصدهای مختلف وزنی 2%، 4% و 8% با خاکستر لجن فاضلاب و هم چنین ترکیب خاکستر لجن فاضلاب و آهک در نسبت 4 به 1 مخلوط شدند. نتایج نشان داد که دست خوردگی باعث کاهش شاخص رمبندگی می شود و افزایش درصدی خاکستر لجن فاضلاب و یا ترکیب خاکستر لجن فاضلاب و آهک باعث ایجاد روند ثابت کاهشی می شود یعنی نتایج آزمایش تعیین شاخص رمبندگی نشان داد که افزودن هر یک از این مواد به خاک رمبنده، شاخص رمبندگی را کاهش می دهد و هرچه درصد اختلاط این ماده افزایش یابد، میزان شاخص رمبندگی افت بیشتری خواهد داشت.

1- فصل اول
1-1 مقدمه 2
2-1 اهمیت موضوع 2
3-1 ضرورت انجام تحقیق 3
4-1 بررسی مسائل زیست محیطی خاکستر لجن فاضلاب 4
5-1 روش شناسی تحقیق 5
6-1 فصل بندی پایان نامه 5
2- فصل دوم 7
1-2 خاک های رمبنده 8
1-1-2 تعریف 8
2-1-2 ساختار فروریزشی خاک رمبنده 9
3-1-2 اندازه گیری پتانسیل رمبندگی خاک ها 13
4-1-2 عوامل موثر بر میزان رمبندگی خاک ها 16
5-1-2 معیارهای صحرایی شناخت خاک های رمبنده 18
6-1-2 معیارهای آزمایشگاهی شناخت خاک های رمبنده 18
7-1-2 پراکندگی خاک های رمبنده در ایران 21
2-2 تثبیت خاک ها 22
1-2-2 مقدمه 22
2-2-2 تثبیت شیمیایی 22
1-2-2-2 آهک 23
2-2-2-2 سیمان 24
3-2-2-2 خاکستر بادی 24
4-2-2-2 خاکستر لجن فاضلاب 25
3-2-2 تثبیت بیولوژیکی 33
4-2-2 تثبیت فیزیکی 34
1-2-4-2 جمع آوری و تراکم مجدد 34
2-2-4-2 تراکم دینامیکی عمیق 34
3-2-4-2 اجرای شمع 35
4-2-4-2 پیش مرطوب کردن 35
3-2 بررسی مسائل محیط زیستی و نحوه کاربرد خاکستر لجن فاضلاب 35
3- فصل سوم 39
1-3 مقدمه 40
2-3 محل نمونه گیری خاک 40
3-3 آزمایش های شناسایی اولیه ویژگی های خاک 41
1-3-3 آزمایش تعیین درصد رطوبت طبیعی خاک 41
2-3-3 آزمایش تعیین وزن مخصوص خشک خاک 42
3-3-3 آزمایش تعیین حدود اتربرگ خاک 43
4-3-3 آزمایش تعیین چگالی نسبی دانه های جامد خاک 46
5-3-3 آزمایشهای دانه بندی و هیدرومتری 49
4-3 خاکستر لجن فاضلاب 52
1-4-3 آزمایش روش طیف‌سنجی فلوئورسانس اشعه ایکس 54
5-3 آهک 54
6-3 آزمایش رمبندگی 55
1-6-3 روند انجام آزمایش 55
2-6-3 تهیه نمونه دست نخورده 56
3-6-3 تهیه نمونه بازسازی شده 58
4- فصل چهارم 61
1-4 مقدمه 62
2-4 نتایج حاصل از آزمایش رمبندگی اشباع با آب 62
1-2-4 خاک دست نخورده و دست خورده 62
2-2-4 خاک بهسازی شده با خاکستر لجن فاضلاب 65
3-2-4 خاک بهسازی شده با خاکستر لجن فاضلاب و آهک 71
4-2-4 بررسی تاثیر رطوبت اولیه نمونه بازسازی شده بر روی شاخص رمبندگی خاک بهسازی شده با خاکستر لجن فاضلاب 77
3-4 بحث در نتایج 80
5- فصل پنجم 83
1-5 مقدمه 84
2-5 نتایج کلی 84
3-5 پیشنهادها 86
منابع .. 87

 

بررسی آزمایشگاهی بهسازی خاک به روش ستون سنگی

چکیده

در پژوهش حاضر به بررسی بهسازی خاک به روش ستون سنگی پرداخته شده است روش انجام پژوهش آزمایشگاهی بوده است آزمایش‌های انجام شده بر روی چهار نوع مصالح مختلف انجام شده تا تأثیر تغییرات مقاومت نهایی و مدول الاستیسیته روی آن‌ها قابل مقایسه باشد در این پژوهش ابتدا روش‌های مختلف بهسازی خاک به صورت خلاصه مطرح شده و هر یک به تفکیک شرح داده شده است در ادامه با جستجو در متون فنی ابتدا پیشینه مطالعات گذشتگان استخراج شده و با بهره گیری از نتایج آن‌ها، ایده و علت استفاده از ستون سنگی به عنوان روشی موثر و کارآمد در بهسازی خاک کلید خورده است بعد از انتخاب روش نامبرده به تشریح روش انجام آزمایش با استاندارد ASTM و روش ارائه شده توسط سازمان آب و فاضلاب پرداخته شده است همچنین برنامه کلی آزمایش‌ها نیز ارائه شده که در مجموع 10 آزمون PLT روی مصالح مختلف انجام شده است این آزمایش‌ها روی چهار نوع مصالح خاک، سنگ، بتن و شن انجام شده است از نتایج آزمایشگاهی به دست آمده مشخص می‌شود که مقاومت نهایی و مدول الاستیسیته ستون سنگی نسبت به خاک و مصالح دیگر تفاوت قابل توجهی (حدود 7/1 برابر خاک) دارد در نهایت با توجه به ضعف مشخصات فیزیکی و مکانیکی خاک‌ها در طبیعت این روش به‌عنوان روشی موفق و تأثیر گذار روی افزایش مقاومت خاک‌ها و بهسازی آن پیشنهاد شده است

فهرست مطالب 
عنوان صفحه
فصل اوّل- کلیات
۱-۱ مقدمه۱
۱-۲ تعریف مسئله۱
۱-۳ اهمیّت و ضرورت انجام تحقیق۲
۱-۴ اهداف۵
۱-۵ روش انجام تحقیق۵
۱-۶ جمع-بندی۶

فصل دوم- روش‌های بهسازی خاک
۲-۱ مقدمه۷
۲-۲ روش‌های بهسازی خاک ۷
۲-۲-۱ چگالش۸
۲-۲-۲ ستون های سخت کننده ۹
۲-۳ روش های گوناگون اجرای ستون های سنگی۱۰
۲-۳-۱ روش VIBRO REPLACEMENT۱۰
۲-۳-۲ روش VIBRO COMPACTION۱۴
۲-۴ نمونه کاربردی از روش ستون سنگی۱۷
۲-۵ کنترل کیفیت۱۷
۲-۶ مطالعه موردی تأثیر گروه ستون سنگی۱۹
۲-۶-۱ نتایج۲۱
۲-۶-۱-۱ نسبت مدول الاستیسیته مصالح ستون سنگی به مدول الاستیسیته رس۲۱
۲-۶-۱-۲ فاصله ستون ها۲۲
۲-۶-۱-۳ تعداد ستون ها۲۳
۲-۶-۱-۴ نسبت ضریب پواسن۲۴
۲-۶-۱-۵ عرض پی۲۵
۲-۶-۱-۶ طول ستون ها۲۶
۲-۶-۱-۷ طول نامساوی ستون ها در گروه ۲۷
۲-۷ جمع‌بندی ۲۹

فصل سوم- تاریخچه مطالعات
۳-۱ مقدمه ۳۰
۳-۲ روش گوناگون طراحی ستون سنگی ۳۰
۳-۳ ساختار ستون سنگی ۳۱
۳-۴ ظرفیت باربری ۳۳
۳-۵ تحقیقات اخیر در زمینه ساختار ستون سنگی ۳۶
۳-۶ تاثیر ستون‌های سنگی در بهسازی لرزه‌ای ۳۹
۳-۶-۱ پارامترهای موثر بر طراحی ستون‌های سنگی ۴۰
۳-۶-۲ ضریب انقباض حجمی ۴۲
۳-۶-۳ انتخاب مصالح سنگی ۴۳
۳-۶-۴ نحوه پاسخ ستون سنگی در برابر لرزش‌های بزرگ ۴۴
۳-۶-۵ مدل‌های آزمایشگاهی ۴۴
۳-۶-۶ مدل‌های نظری ۴۷
۳-۶-۶-۱ مدل seed و Booker ۴۷
۳-۶-۶-۲ نظریه Millea ۴۹
۳-۷ جمع‌بندی ۵۰

فصل چهارم- شرح انجام آزمایش‌ها
۴-۱ مقدمه ۵۲
۴-۲ نمونه‌های مورد آزمایش ۵۲
۴-۲-۱ مصالح خاکی ۵۲
۴-۲-۲ مصالح بتن ۵۴
۴-۳ آزمایش های انجام گرفته بر روی ترکیب مصالح ۵۵
۴-۴ بارگذاری صفحه ای (PLT) ۵۵
۴-۴-۱ روش تعیین ظرفیت باربری ۵۵
۴-۴-۱-۱ روش Chin Kondner ۵۶
۴-۴-۱-۲ روش Debeer ۵۶
۴-۴-۱-۳ روش ساده شده ۵۷
۴-۴-۱-۴ روش vanweele ۵۷

۴-۵ هدف ۵۷
۴-۶ آماده سازی آزمایش ۵۸
۴-۷ آماده سازی محل آزمایش ۵۸
۴-۸ روش انجام آزمایش ۶۱
۴-۹ طرح اختلاط ۶۲
۴-۱۰ نحوه ساخت ستون‌ها ۶۳
۴-۱۱ جمع‌بندی ۶۳

فصل پنجم- نتایج و تفسیر آزمایش‌ها
۵-۱ مقدمه ۶۵
۵-۲ هدف ۶۵
۵-۳ مقاومت خاک دست‌ریز در محل پروژه ۶۵
۵-۴ ستون بتنی ۶۹
۵-۵ ستون سنگی ۷۱
۵-۶ ستون شنی ۷۴
۵-۷ مقایسه نتایج ۷۵
۵-۸ جمع‌بندی ۷۸

فصل ششم- نتیجه‌گیری و ارائه پیشنهادات
۵-۱ مقدمه ۷۹
۵-۲ جمع‌بندی نتایج ۷۹
۵-۳ ارائه پیشنهادات برای آینده ۸۰

 

اثر بهسازی خاک‌ ها بر طیف پاسخ لرزه‌ ای زمین

چکیده

بهسازی به روش پیش‌‌ بارگذاری در زمره روش‌ های رایج و کم هزینه ‌ای است که اجرای آن به برنامه ‌ریزی بلند مدتی نیاز دارد علاوه بر بهبود خواص مقاومتی و دگر شکلی، بهسازی می ‌تواند خصوصیات دینامیکی خاک‌‌ها را نیز بهبود بخشیده، به طوریکه خاک اصطلاحاً تحت “بهسازی لرزه‌ ای” نیز قرار می گیرد بررسی امکان بهسازی لرزه ‌ای خاک‌ ها به همراه بهبود خواص مقاومتی و دگرشکلی آن، از موضوعاتی است که کمتر مورد توجه محققین بوده و عمدتاً بهسازی معمول خاک مورد ملاحظه قرار گرفته است در این پژوهش تأثیر بهسازی به روش پیش‌ بارگذاری بر پاسخ لرزه ‌ای لایه ‌های خاک بررسی گردیده و اثر این روش بر خصوصیات دینامیکی خاک‌ ها، با مقایسه طیف ‌های پاسخ قبل و بعد از بهسازی خاک مورد ملاحظه قرار گرفته است به منظور اعتبار بخشیدن به نتایج، از مشخصات پروفیل خاک مورد بررسی در یک پژوهش صحرایی استفاده شده که شاخص‌ های قبل و بعد از بهسازی برای آن موجود است همچنین شتابنگاشت ‌ها به گونه ‌ای انتخاب شدند که اثر پارامتر PGA و Tm آنها نیز قابل ارزیابی باشد در ادامه، پاسخ زمین با روش تحلیل معادل خطی یک بعدی و نیز با استفاده از نرم ‌افزار DEEPSOIL برای تعدادی شتابنگاشت زلزله به دست آمد و سپس طیف‌ های پاسخ نظیر هر یک، در دو حالت قبل و بعد از بهسازی ترسیم شد و مورد بررسی قرار گرفت در نهایت مشاهده شد که بهسازی به روش پیش‌ بارگذاری همیشه سبب بهبود پاسخ لرزه‌ ای زمین نگردیده و در پریودهای پائین طیف پاسخ لرزه‌ ای زمین، اثرات نامطلوبی دارد

فصل اول: مقدمه و کلیات تحقیق 1
1-1 مقدمه 2
1-2 اهداف تحقیق 3
1-3 ساختار پایان‏نامه 3
فصل دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده 4
2-1 مقدمه 5
2-2 بهسازی خاک‏ها 5
2-2-1 روش‏های معمول بهسازی خاک‏ها 6
2-2-2 پیش‏بارگذاری 7
2-3 پارامترهای مهم در توصیف جنبش نیرومند زمین 11
2-3-1 پارامترهای دامنه 11
2-3-2 پارامترهای محتوی فرکانسی 11
2-3-3 پارامتر مدت 13
2-4 روش‏های تحلیل پاسخ زمین 15
2-4-1 روش‏های تجربی 16
2-4-2 روش‏های تحلیلی 16
2-5 پیشینۀ تحقیق 43
فصل سوم: روش تحلیل و نحوۀ مدلسازی 48
3-1 مقدمه 49
3-2 معرفی نرم‏افزار DEEPSOIL 49
3-3 بررسی اثر بهسازی خاک بر طیف پاسخ زمین 50
3-3-1 مراحل کلی تحلیل 52
3-3-2 چگونگی انتخاب پروفیل خاک 54
3-3-3 انتخاب مدل رفتاری مناسب برای خاک 56
3-3-4 نحوه انتخاب شتابنگاشت 60
3-4 صحت‏سنجی نتایج نرم‏افزار DEEPSOIL 63
3-5 جمع‏بندی 65
فصل چهارم: تحلیل نتایج مدلسازی 66
4-1 مقدمه 67
4-2 بررسی اثر کلی بهسازی به روش پیش‏بارگذاری بر طیف پاسخ لرزه‏ای شبه شتاب زمین 68
4-3 بررسی اثر بهسازی بر طیف پاسخ لرزه‏ای زمین برای زلزله‏هایی با محتوی فرکانسی مختلف 71
4-3-1 بررسی اثر تغییرات TM بر نقطه‏ی تلاقی دو طیف پاسخ خاک بهسازی شده با خاک بهسازی نشده 71
4-3-2 بررسی اثر تغییرات TM بر نقطه وقوع بیشینه پاسخ شبه شتاب (PSAmax) 72
4-4 بررسی اثر بهسازی بر طیف پاسخ لرزه‏ای زمین از دیدگاه پاسخ به زلزله‏هایی با PGA‏‏های مختلف 75
4-4-1 بررسی اثر تغییرات PGA بر محل تلاقی دو طیف پاسخ خاک بهسازی شده و بهسازی نشده 75
4-4-2 بررسی اثر تغییرات PGA بر نقطه وقوع بیشینه پاسخ شبه شتاب (PSAmax) 75
4-5 نتیجه‎گیری 79
فصل پنجم: نتیجه‏گیری و پیشنهادها 80
5-1 نتایج 81
5-2 پیشنهادات 82
منابع و مراجع 83
پیوست‏ها 85

 

بهسازی خاک توسط مواد افزودنی پتروشیمی (اپوکسی رزین)

چکیده

با افزایش تقاضا جهت ساخت‌وساز در شهرها و کمبود فضای کافی، امروزه نیاز برای رفع مشکلات ساخت در محل‌هایی با خاک‌های مسئله‌دار بیشتر احساس می‌شود. درنتیجه استفاده از مصالح جدید برای افزایش مقاومت خاک در مهندسی ژئوتکنیک امری ضروری است. ازآنجاکه تاکنون کار چندانی در زمینه تثبیت خاک با مواد شیمیایی انجام نشده است، هدف اصلی این مقاله مطالعه و بررسی پتانسیل استفاده از این مواد بر مقاومت و مشخصات خاک ماسه‌ای انتخاب شده است. در این تحقیق از اپوکسی رزین به عنوان یک ماده پتروشیمی جدید استفاده و آزمایش فشاری تک‌محوری با استفاده از نسبت‌های رزین متفاوت و در شرایط مختلف نظیر حالت خشک، مرطوب با درجات اشباع 2‌%، 4‌%، 8‌%، 11‌% و 14‌% و اشباع کامل انجام و نتایج آن با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که در حالت کلی، افزودن اپوکسی رزین به خاک ماسه‌ای باعث افزایش مقاومت فشاری آن می‌شود که این افزایش تابعی از شرایط مختلف است نظیر زمان گیرش که هر چه زمان بیشتری بگذرد، مقاومت افزایش می‌یابد و درصد مصرفی اپوکسی رزین که با افزایش آن، مقاومت خاک بیشتر می‌گردد و همچنین شرایط محیطی که تأثیر فراوانی بر گیرش خاک تثبیت شده دارد.

فصل نخست معرفی 1
1-1- مقدمه 2
1-2- بیان مسئله اساسی تحقیق 2
1-3- اهداف تحقیق 3
1-4- روش تحقیق 3
1-5- ترتیب ارائه مطالب 4
فصل دوم مروری بر تحقیقات گذشته 5
2-1- تثبیت خاک به روش سنتی 6
2-2- تثبیت خاک به روش جدید 7
2-3- نتیجه‌گیری 10
فصل سوم روش‌های بهسازی و تثبیت خاک 11
3-1- مقدمه 12
3-2- تثبیت و روش‌های آن 12
3-2-1- تثبیت و اصلاح مشخصات خاک 12
3-2-2- اهداف تثبیت 13
3-2-3- روش‌های تثبیت خاک 14
3-2-3-1- تثبیت مکانیکی 15
3-2-3-1-1- مخلوط کردن 15
3-2-3-1-2- تراکم 15
3-2-3-1-3- تراکم دینامیکی 16
3-2-3-1-3-1- سقوط وزنه سنگین 16
3-2-3-1-3-2- انفجار 16
3-2-3-1-4- پیش بارگذاری 17
3-2-3-1-5- تکنیک‌های کاهش فشار آب منفذی 17
3-2-3-1-5-1- آب‌گیری 17
3-2-3-1-5-2- الکترواسمز 18
3-2-3-1-6- لرزش 18
3-2-3-1-7- کنترل یخ‌زدگی زمین 19
3-2-3-1-8- تزریق دوغاب ماده چسبنده 20
3-2-3-2- تثبیت شیمیایی 20
3-2-3-3- تثبیت فیزیکی 21
3-2-3-3-1 ایجاد یخ‌بندان در زمین 21
3-2-3-3-2- گرم کردن زمین 22
3-2-4- انتخاب تثبیت‌کننده مناسب 22
3-3- انواع تثبیت‌کننده‌ها و مشخصات آن‌ها 26
3-3-1 آهک 26
3-3-1-1 سنگ آهک 26
3-3-1-2- تثبیت خاک و مصالح شنی با آهک 27
3-3-1-3- خصوصیات فنی و ویژگی‌های خاک‌های تثبیت‌شده با آهک 27
3-3-1-3-1- مقاومت 27
3-3-1-3-1-1- مقاومت آنی 27
3-3-1-3-1-2- مقاومت درازمدت 28
3-3-2- سیمان 29
فصل چهارم اپوکسی رزین 32
4-1- مقدمه 33
4-2- تاریخچه اپوکسی رزین 34
4-3- ویژگی اپوکسی رزین 37
4-4- کاربرد اپوکسی رزین 39
فصل پنجم مصالح و آزمایش‌ها 40
5-1- مقدمه 41
5-2- مصالح مصرفی 41
5-2-1- خاک 41
5-2-2- اپوکسی رزین 42
5-3- آزمایش‌های اولیه 43
5-3-1- آزمایش حدود اتربرگ 44
5-3-2- آزمایش دانه‌بندی و هیدرومتری 45
5-3-3- آزمایش هم‌ارز ماسه 46
5-3-4- آزمایش برش مستقیم برای تعیین زاویه اصطکاک و چسبندگی خاک 47
5-3-5- آزمایش تعیین چگالی ویژه 49
5-4- تراکم خاک 49
5-4-1- تئوری آزمایش 50
5-4-2- آزمایش‌های تراکم خاک 51
5-4-2-1- آزمایش تراکم استاندارد 51
5-4-2-2- آزمایش تراکم استاندارد اصلاح شده 52
5-5- تهیه نمونه 53
5-6- آزمایش فشاری تک‌محوری 55
فصل ششم بحث و بررسی 57
6-1- مقدمه 58
6-2 نمونه خشک 58
6-3- رطوبت بالا 59
6-4- رطوبت پایین 60
6-5- اشباع‌شدگی نمونه خشک 64
6-6- مقایسه نمودارها 66
6-6-1- خشک، مرطوب دربسته و مرطوب درباز 66
6-6-2- مقایسه حالت خشک و اشباع شده 68
6-6-3- مقایسه جابجایی‌ها 70
6-6-3-1- نمونه خشک 70
6-6-3-2- نمونه مرطوب 71
6-6-3-3- مقایسه جابجایی نمونه خشک و مرطوب 73
فصل هفتم نتیجه‌گیری 75
7-1- مقدمه 76
7-2- تحلیل و نتیجه‌گیری 76
منابع 78

 

بهسازی خاک به روش میکروپایل- مطالعه ی پارامتریک

چکیده

یکی از روش های بهسازی و تقویت زمین استفاده از میکرو پایلها است در این روش میکروپایلها مانند ریشه های درخت باعث تثبیت و تسلیح خاک می شوند میکروپایل ها دارای کاربرد هایکششی، فشاری و کششی- فشاری می باشند ،که متناسب با شرایط موجود از آن ها استفاده میشود قطر کم، راحتی حفاری، آسانی نصب، در دسترس بودن، قابلیت اجرا در زمین های محدود وهمچنین ظرفیت باربری بالای این سیستم بهسازی، آن را به یکی از موثرترین روش های تثبیت وتقویت زمین تبدیل کرده است میکروپایل علاوه برآنکه به عنوان یک المان باربر و مقاوم در برابرنشست عمل می کند، بدلیل تزریق دوغاب سیمان، سبب بهبود مشخصات مکانیکی (مقاومتی ورفتاری) خاک اطراف نیز می گردد هدف ازاین پایان نامه بررسی تاثیر تزریق در افزایش مقاومتفشاری خاک و همچنین بررسی کاربرد میکروپایل در زیر پی ها برای کاهش نشست و افزایشظرفیت باربری در پی است در این پایان نامه میزان تاثیر قطر میکروپایل ها، فاصله میکروپایل هااز همدیگر و طول آنها در افزایش ظرفیت باربری خاک بررسی شده است برای این منظور از نرمدر حالت دو بعدی استفاده شده است نتایج به دست آمده حاکی از آن است ABAQUS افزارکه افزایش قطر و طول میکروپایل ها سبب افزایش ظرفیت باربری خاک می شود ولی افزایشفاصله ی میکروپایل ها از یکدیگر سبب کاهش ظرفیت باربری می گردد، که این یعنی تغییر قطرو طول میکروپایل ها رابطه ی مستقیم با ظرفیت باربری خاک دارد ولی تغییر فاصله ی میکروپایلها از یکدیگر با ظرفیت باربری خاک رابطه ی عکس دارد

فصل ۱ کلیات تحقیق ۱
۱ مقدمه ۲ -۱
۲ بیان پژوهش ۴ -۱
۳ فرضیات و اهداف پژوهش ۵ -۱
۴ ساختار پایان نامه ۵ -۱
فصل ۲: مبانی نظری و پیشینه ی تحقیق ۶
۱ مقدمه ۷ -۲
۲ معرفی میکروپایل ۸ -۲
۳ تاریخچه ی میکروپایل ۱۱ -۲
۴ کاربردها ۱۲ -۲
۵ سیستم طبقه بندی میکروپایل ۱۵ -۲
۱ طبقه بندی بر اساس نوع طراحی ۱۵ -۵ -۲
۲ طبقه بندی بر اساس روش اجرا ۱۷ -۵ -۲
۶ عوامل موثر در انتخاب میکروپایل ها ۱۹ -۲
۱ شرایط فیزیکی ۲۰ -۶-۲
۲ شرایط زیر سطحی ۲۱ -۶-۲
۳ شرایط محیطی ۲۱ -۶-۲
۴ سازگاری با سازه موجود ۲۲ -۶-۲
۵ محدودیت میکروپایل ها ۲۲ -۶-۲
۶ شرایط اقتصادی ۲۲ -۶-۲
۷ گام های طراحی ۲۳ -۲
۱ ایین نامه طراحی ۲۵ -۷-۲
۲ روش های طراحی ۲۵ -۷-۲
یا تنش مجا ۲۵ (SLD) ۱ روش طراحی بار مجاز -۲ -۷ -۲
۲۵ (LFD) ۲ روش طراحی ضرایب بار یا مقاومت -۲ -۷ -۲
۸ روش نصب میکرو پایل ها ۲۶ -۲
۱ طبقه بندی شرایط نصب میکروپایل ها ۲۷ -۸-۲
۹ مراحل احرا ۲۷ -۲
۱ حفاری ۲۷ -۹-۲
۲ لوله کوبی ۳۰ -۹-۲
۳ تزریق ۳۳ -۹-۲
۱ مشخصات تزریق ۳۴ -۳-۹ -۲
۴ تسلیح و نصب فلنج ۳۶ -۹-۲
۱۰ کنترل کیفیت عملکرد ۳۸ -۲
۱ آزمایش بارگذاری فشاری میکروپایل ۴۰ -۱۰-۲
۲ آزمایش بارگذاری کششی میکروپایل ۴۲ -۱۰-۲
۳ آزمایش بارگذاری جانبی میکروپایل ۴۳ -۱۰-۲
۱۱ مقایسه روش میکروپایل با سایر روش های تحکیم ۴۴ -۲
۱۲ مشکلات استفاده از میکروپایل ها ۴۶ -۲
۱۳ مروری بر پیشینه ی تحقیقات ۴۷ -۲
فصل ۳: روش تحقیق ۵۱
۱ مقدمه ۵۲ -۳
۲ آشنایی با روش اجزاء محدود ۵۳ -۳
۵۴ ABAQUS ۳ آشنایی مقدماتی با -۳
و ویژگی های آن ۵۴ Abaqus ۴ انواع المان ها در -۳
۱ خانواده ۵۵ -۴ -۳
۲ درجات آزادی ۵۵ -۴ -۳
۳ تعداد گره ها- مرتبه میانیابی ۵۵ -۴ -۳
۴ فرمول بندی ۵۶ -۴ -۳
۵ انتگرال گیری ۵۶ -۴ -۳
۵ انواع مدل ها در بررسی رفتار خاک ۵۷ -۳
۱ معرفی انواع مدل های رفتاری در نرم افزار ۵۸ -۵ -۳
فصل ۴: مدل سازی و تحلیل ۶۴
۱ مقدمه ۶۵ -۴
۲ صحت سنجی نرم افزار آباکوس ۶۶ -۴
۱-۲ پروژه بهسازی فونداسیون فرهنگسرای شهرداری لواسان ۶۶ -۴
۲-۲ میکروپایل مسلح شده بوسیله آرماتور ۶۷ -۴
ریز شمع برای پروژه فرهنگسرای لواسان ۶۷ (Proof test) ۳-۲ آزمایش تصدیق -۴
۳ محیط های مورد بحث در انالیز ۷۱ -۴
۷۱ (Continuum) ۱-۳ محیط پیوسته -۴
۷۲ (Continuum and joints) ۲-۳ محیط پیوسته همراه با درزه -۴
۷۳ (Discontinue) ۳-۳ محیط ناپیوسته -۴
۷۳ (Pseudo continuum) ۴-۳ محیط شبه پیوسته -۴
۴ مشخصات آیتم های بکار گرفته شده در نرم افزار ۷۴ -۴
۱-۴ المان ها ۷۴ -۴
۲-۴ گیرداری ها ۷۵ -۴
۳-۴ مشخصات مصالح ۷۵ -۴
فصل ۵: نتیجه کیری و پیشنهادات ۹۵
۱ مقدمه ۹۶ -۵
۲ خلاصه نتایج ۹۶ -۵
۳ پیشنهاد ها ۹۷ -۵
منابع ۱۰۱ تا ۹۸

 

مطالعه‌ی آزمایشگاهی بهسازی خاک‌های رمبنده با استفاده از نانورس

چکیده

در طبیعت خاک‌ها‌یی یافت می‌شوند که به هنگام ساخت و ساز می‌توانند مشکل‌آفرین باشند. این دسته از خاک‌ها، مسئله‌دار نامیده می‌شوند. یکی از انواع خاک‌ها‌ی مسئله‌دار، خاک‌ها‌ی رمبنده می‌باشند که به شکل-ها‌ی مختلفی در طبیعت یافت می‌شوند. این خاک‌ها در حالت غیر‌اشباع مقاومت ظاهری نسبتاً زیادی دارند، اما به هنگام جذب آب و اشباع شدن ناگهان کاهش حجم و نشست زیادی را از خود نشان می‌دهند و موجبات آسیب رساندن به سازه و تأسیسات به کار رفته در آن را فراهم می‌کنند. یکی از روش‌ها‌یی که می‌تواند به منظور بهسازی خاک‌ها‌ی رمبنده به کار گرفته شود، استفاده از افزودنی‌ها‌ی مختلف است. به عنوان یک تثبیت کننده‌ی بالقوه، نانو‌ذرات ویژگی‌ها‌ی منحصر به فردی دارند و در علوم مختلف از جمله ژئوتکنیک، اثرات بسیار مثبتی را از خود به جای گذاشته‌اند. بنابراین در این پژوهش سعی شده است که اثر نانو‌رس بر بهسازی وضعیت رمبندگی خاک منطقه‌ی سیوند فارس مورد بررسی قرار گیرد. به علاوه نیم نگاهی به اثرات نانو-سیلیس نیز انداخته شده است. با توجه به ضرورت استفاده از یک روش اختلاط مناسب جهت پراکندگی قابل قبول نانو‌ذرات افزوده شده لا‌به‌لا‌ی ذرات خاک مورد مطالعه، در این پژوهش روش‌ها‌ی متفاوتی به منظور اختلاط خاک و نانو‌ذرات مورد استفاده، آزمایش گردیده و بهترین روش اختلاط که موسوم به روش اختلاط تر می‌باشد جهت انجام آزمایش‌ها‌ی جامع برگزیده شده است. در نهایت پس از مشخص شدن روش اختلاط، 72 آزمایش به صورت جامع روی نمونه‌ها‌ی بازسازی شده با درصد‌ها‌ی متفاوت نانو‌رس به روش تراکم استاتیکی صورت گرفته است تا اثر نانو‌رس بر تغییر وضعیت رمبندگی خاک مورد مطالعه در این پژوهش به همراه سایر پارامتر‌ها‌ی تأثیر‌گذار بر رمبندگی مورد بررسی قرار گیرد. نتایج به دست آمده از آزمایش‌ها‌ی جامع حکایت از بهبود شرایط رمبندگی خاک با استفاده از نانو‌رس دارد و نشان می‌دهد که با صرف 5 درصد نانو‌رس، مشکل رمبندگی خاک تقریبا به طور کامل برطرف شده است.

فهرست مطالب 

عنوان صفحه 

1- مقدمه 2 
1-1 کلیات 2 
1-2 خاک¬های مسئله¬دار و پدیده¬ی رمبندگی 2 
1-3 بهسازی خاک¬های رمبنده با استفاده از نانوذرات 2 
1-4 ضرورت انجام تحقیق 2 
1-5 فصول پایان نامه 2 
2- مروری بر تحقیقات 2 
2-1 کلیات 2 
2-2 تاریخچه¬ی مطالعات صورت گرفته در زمینه¬ی خاک¬های رمبنده 2 
2-2-1 ارائه¬ی معیارهای رمبندگی 2 
2-2-2 ارائه¬ی مدل¬های ریاضی و کامپیوتری برای ارزیابی خاک¬های رمبنده 2 
2-2-3 ارائه¬ی روش¬های بهسازی خاک¬های رمبنده 2 
2-3 تاریخچه¬ی کاربرد نانوذرات در بهسازی خاک¬ها 2 
2-3-1 مطالعات محققان خارج از کشور 2 
2-3-2 مطالعات محققان داخل کشور 2 
3- رفتار خاک¬های رمبنده 2 
3-1 کلیات 2 
3-2 چگونگی وقوع پدیده¬ی رمبندگی 2 
3-3 مکانیزم رمبندگی 2 
3-4 خواص ساختمانی و کانی¬شناسی خاک¬های رمبنده 2 
3-4-1 کانی¬شناسی لس¬ها 2 
3-5 عوامل مؤثر بر رمبندگی 2 
3-5-1 نوع خاک و دانه¬بندی آن 2 
3-5-2 دانسیته¬ی نسبی 2 
3-5-3 عوامل سیمانی کننده 2 
3-5-4 مواد شیمیایی 2 
3-5-5 عمق نمونه¬گیری 2 
3-5-6 تأثیر چرخه¬ی تر و خشک شدن 2 
3-5-7 تأثیر روش تراکم در نمونه¬های بازسازی شده 2 
3-5-8 وزن مخصوص خشک طبیعی (اولیه) 2 
3-5-9 درصد رطوبت طبیعی (اولیه) 2 
3-5-10 تنش موجود به هنگام اشباع کردن خاک 2 
3-6 معیارهای شناسایی خاک¬های رمبنده 2 
3-6-1 معیار آبلف 2 
3-6-2 معیار کلونجر 2 
3-6-3 معیار گیبس و بارا 2 
3-6-4 معیار دنیسف 2 
3-6-5 معیار فدا 2 
3-6-6 معیار فوکز و بست 2 
3-6-7 معیار هندی 2 
3-6-8 معیار زار و وایزمن 2 
3-6-9 معیار جنینگز و نایت 2 
3-6-10 معیار لین و وانگ 2 
3-6-11 استاندارد ASTM 2 
4- نمونه¬برداری و فعالیت¬های آزمایشگاهی 2 
4-1 کلیات 2 
4-2 نمونه¬برداری 2 
4-2-1 انتخاب محل نمونه¬برداری 2 
4-2-2 روش نمونه¬برداری 2 
4-2-3 سایر فعایت¬های صورت گرفته به هنگام نمونه¬برداری 2 
4-3 تعیین خصوصیات پایه¬ای خاک 2 
4-3-1 درصد رطوبت خاک در محل 2 
4-3-2 گرانی مخصوص (Gs) 2 
4-3-3 ارزش ماسه¬ای (SE) 2 
4-3-4 دانه¬بندی 2 
4-3-5 حدود اتربرگ 2 
4-3-5-1 حد خمیری 2 
4-3-5-2 حد روانی 2 
4-3-6 طبقه¬بندی خاک با استفاده از سیستم متحد 2 
4-3-7 تراکم دینامیکی 2 
4-4 صحت¬سنجی 2 
4-4-1 بازسازی نمونه 2 
4-4-2 آزمایش تحکیم مضاعف 2 
4-5 تغییر روش تراکم 2 
4-6 تهیه¬ی نانورس 2 
4-7 استفاده از نانورس در بهسازی خاک¬های رمبنده 2 
4-7-1 روش اختلاط خشک 2 
4-7-2 انتخاب درصدهای نانورس جهت انجام آزمایش به روش اختلاط خشک 2 
4-7-3 اصلاح روش اختلاط خشک 2 
4-7-3-1 روش شبیه به مخلوط¬کن V شکل 2 
4-7-3-2 روش اصلاح شده¬ی شبیه به آسیاب گلوله 2 
4-7-4 آزمایش¬های تحکیم مضاعف با روش اختلاط خشک اصلاح شده 2 
4-7-5 عکس SEM نمونه¬های ساخته شده به روش اختلاط خشک اصلاح شده 2 
4-7-6 روش اختلاط تر 2 
4-7-6-1 ساخت سوسپانسیون نانورس 2 
4-7-6-2 اختلاط خاک و سوسپانسیون نانورس 2 
4-7-7 عکس SEM نمونه¬های ساخته شده به روش اختلاط تر 2 
4-7-8 آزمایش تحکیم مضاعف روی نمونه¬های ساخته شده به روش اختلاط تر 2 
4-8 تهیه¬ی نانوسیلیس 2 
4-9 استفاده از نانوسیلیس در بهسازی خاک¬های رمبنده 2 
4-9-1 روش اختلاط 2 
4-9-2 بازسازی نمونه و آزمایش تحکیم مضاعف 2 
4-10 تعیین استراتژی ساخت پایگاه داده 2 
4-10-1 تعیین نانوذره¬ی مورد استفاده 2 
4-10-2 تعیین روش اختلاط و بازسازی نمونه 2 
4-10-3 تعیین پارامترهای مورد بررسی 2 
4-10-4 تعیین تعداد آزمایش¬ها و جدول آن¬ها 2 
5- نتایج و تفسیر 2 
5-1 کلیات 2 
5-2 آزمایش¬های صحت¬سنجی 2 
5-2-1 نمونه¬ی بازسازی شده¬ی خاک عادی به روش تراکم دینامیکی 2 
5-2-2 نمونه¬ی بازسازی شده¬ی خاک عادی به روش تراکم استاتیکی 2 
5-3 روش اختلاط خشک خاک و نانورس 2 
5-4 روش اختلاط خشک اصلاح شده¬ی خاک و نانورس 2 
5-5 اختلاط خاک و نانوسیلیس 2 
5-6 روش اختلاط تر خاک و نانورس 2 
5-6-1 صحت¬سنجی 2 
5-7 مطالعات جامع 2 
5-7-1 تغییرات کرنش بر حسب تنش سربار قائم 2 
5-7-1-1 فشار سربار قائم 100 کیلوپاسکال 2 
5-7-1-2 فشار سربار قائم 200 کیلوپاسکال 2 
5-7-1-3 مقایسه¬ی نتایج حاصل از فشار سربار قائم 100 و 200 کیلوپاسکال 2 
5-7-2 تغییرات پتانسیل رمبندگی بر حسب درصد نانورس مصرفی 2 
5-7-2-1 پارامتر متغیر اصلی، درصد رطوبت اولیه¬ی نمونه¬ها 2 
5-7-2-2 پارامتر متغیر اصلی، وزن مخصوص خشک اولیه¬ی نمونه¬ها 2 
5-7-2-3 پارامتر متغیر اصلی، فشار سربار قائم به هنگام اشباع نمونه¬ها 2 
5-7-3 تغییرات پتانسیل رمبندگی بر حسب درصد رطوبت اولیه¬ی نمونه¬ها 2 
5-7-3-1 پارامتر متغیر اصلی، درصد نانورس مخلوط شده با خاک 2 
5-7-3-2 پارامتر متغیر اصلی، وزن مخصوص خشک اولیه¬ی نمونه¬ها 2 
5-7-3-3 پارامتر متغیر اصلی، فشار سربار قائم به هنگام اشباع نمونه¬ها 2 
5-7-4 تغییرات پتانسیل رمبندگی بر حسب وزن مخصوص خشک اولیه¬ی نمونه¬ها 2 
5-7-4-1 پارامتر متغیر اصلی، درصد نانورس مخلوط شده با خاک 2 
5-7-4-2 پارامتر متغیر اصلی، درصد رطوبت اولیه¬ی نمونه¬ها 2 
5-7-4-3 پارامتر متغیر اصلی، فشار سربار قائم به هنگام اشباع نمونه¬ها 2 
5-7-5 تغییرات پتانسیل رمبندگی بر حسب فشار سربار قائم هنگام اشباع نمونه¬ها 2 
5-7-5-1 پارامتر متغیر اصلی، درصد نانورس مخلوط شده با خاک 2 
5-7-5-2 پارامتر متغیر اصلی، درصد رطوبت اولیه¬ی نمونه¬ها 2 
5-7-5-3 پارامتر متغیر اصلی، وزن مخصوص خشک اولیه¬ی نمونه¬ها 2 
6- نتیجه¬گیری و پیشنهادات 2 
6-1 کلیات 2 
6-2 خلاصه¬ی نتایج 2 
6-2-1 نتایج به دست آمده از آزمایش¬های اولیه 2 
6-2-2 نتایج به دست آمده از آزمایش¬های جامع 2 
6-3 پیشنهادات 2 
7- منابع و مآخذ 2 
 

 

بررسی عددی بهسازی خاک‌های ماسه‌ای اشباع روانگرا با استفاده از میکروپایل

چکیده

پدیده روانگرایی ازجمله مخاطرات ژئوتکنیکی مهم در زمین‌های دارای خاک‌های ماسه‌ای اشباع است، که به هنگام وقوع آن مقاومت خاک کاهش‌یافته و توانایی خاک زیر پی برای حفظ پایداری ساختمان‌ها، پل‌ها و از بین می‌رود در طول چند دهه اخیر، با توجه به پیشرفت فنّاوری علوم رایانه‌ای، به‌خصوص درزمینه تولید نرم‌افزارهای مهندسی مرتبط با مباحث علم ژئوتکنیک، روش‌های عددی متنوعی مانند اجزاء محدود و تفاضل محدود ارائه‌شده‌اند که جزء کاربردی‌ترین روش‌های بررسی عملکرد رفتار استاتیکی و دینامیکی سازه‌های خاکی در عصر حاضر می‌باشند و این در حالی است که درگذشته بیشتر محققان از مدل‌های آزمایشگاهی و روش‌های تحلیلی استفاده می‌کردند نرم‌افزار FLAC ازجمله نرم‌افزارهای مهندسی ژئوتکنیک است که بر مبنای روش تفاضل محدود عمل می‌نماید و قادر به شبیه‌سازی رفتار سازه‌های خاکی، سنگی و یا مواد دیگری که در زمان تسلیم ممکن است به حالت پلاستیک برسند، می‌باشد در این تحقیق ضمن استفاده از نسخه دوبعدی نرم‌افزار ذکرشده جهت مدل‌سازی و تحلیل احتمال وقوع روانگرایی در خاک ماسه‌ای اشباع (ساختگاه مورد مطالعه)، به بررسی استفاده از المان سازه‌ای میکروپایل (ریز شمع)، طول و تعداد آن (عمق و فاصله میکروپایل‌ها) و تأثیر آن بر کاهش پتانسیل وقوع پدیده مخرب روانگرایی پرداخته‌شده و به این نتیجه‌گیری می‌رسد که اولاً افزایش طول میکروپایل‌ها همواره با بهبود عملکرد آن‌ها در کاهش احتمال وقوع روانگرایی همراه نمی‌باشد بلکه این افزایش طول می‌بایست متناسب با محل قرارگیری لایه‌های روانگرا باشد، ثانیاً افزایش تعداد میکروپایل‌ها (کاهش فاصله آن‌ها از یکدیگر) تا تعداد مشخصی سبب بالا رفتن راندمان این المان‌های سازه‌ای در کاهش پتانسیل وقوع روانگرایی می‌گردد و از مقادیری به بعد این افزایش تعداد، عملکرد چندان قابل‌توجهی نخواهد داشت

فصل اول : کلیات 
1-1- مقدمه 2 
1-2- جایگاه و ضرورت انجام تحقیق 3 
1-3- فرضیات تحقیق 4 
1-4- اهداف تحقیق 4 
1-5- روش انجام تحقیق 4 
1-6- ساختار تحقیق 5 
فصل دوم : مروری بر ادبیات فنی (تاریخچه تحقیق) 
2-1- مقدمه 8 
2-2- تعریف پدیده روانگرایی 8 
2-3- علت پدیده روانگرایی 10 
2-4- پارامترهای تأثیرگذار در روانگرایی خاک‌ها 11 
2-5- عوامل مؤثر بر روانگرایی ماسه‌ها 12 
2-6- مطالعات در‌زمینه روانگرایی 14 
2-7- مکانیسم‌های گسیختگی‌های زمین ناشی از روانگرایی و آثار آن برسازه‌ها 14 
2-7-1- از دست دادن ظرفیت باربری و نشست 15 
2-7-2- نوسانات زمین 16 
2-7-3- گسیختگی‌های جریانی 17 
2-7-4- تحریک سیکلی (گسترش جانبی) 18 
2-8- روش‌های ارزیابی پتانسیل روانگرایی 21 
2-8-1- روش‌های تجربی 21 
2-8-2- روش‌های برآورد کمی مقدماتی و تقریبی 22 
2-8-3- روش‌های مدل‌سازی تحلیلی – فیزیکی 22 
2-9- روش‌های ارزیابی پتانسیل روانگرایی مبتنی بر نتایج تجربی 23 
2-9-1- روابط ارائه شده در به دست آوردن خطر روانگرایی 23 
2-9-1-1- تعیین نسبت تنش برشی سیکلی 23 
2-9-1-2- تعیین ضریب کاهش تنش 25 
2-9-2- روش‌های برآورد مقاومت روانگرایی با تکیه‌بر مشاهدات صحرایی و مبتنی بر SPT 26 
2-9-2-2- روش Ivazaki (1978) و همکاران 26 
2-9-2-2- روش کارگاه NCEER (1998) 27 
2-9-3- روش‌های برآورد مقاومت روانگرایی با تکیه‌بر آزمون‌های آزمایشگاهی و مبتنی بر SPT 28 
2-9-3-1- روش Tatsoka (1980) و همکاران 28 
2-9-3-2- روش Tatsoka 29 
2-9-3-3- روش Ishihara (1979) 29 
2-9-4- تعیین نسبت مقاومت برشی سیکلی 29 
2-9-4-1- تأثیر درصد ریزدانه‌بر روی نسبت مقاومت برشی سیکلی 30 
2-9-4-2- تعیین فاکتور اصلاح سربار 31 
2-9-5- روش نیمه تجربی Seed (2004) 31 
2-10- روش‌های کاهش پتانسیل وقوع پدیده روانگرایی 33 
2-10-1- روش استفاده از میکروپایل (ریزشمع) 35 
2-10-1-1- تاریخچه ابداع و سیر تکاملی میکروپایل 35 
2-10-1-2- رویکردهای استفاده از میکروپایل 36 
2-11- ارزیابی پتانسیل روانگرایی مبتنی بر مدلسازی تحلیلی – فیزیکی 38 
2-12- جمع‌بندی 39 
فصل سوم : مدل‌سازی عددی و اعتبار سنجی 
3-1- مقدمه ‌ 42 
3-2- معرفی نرم‌افزار FLAC2D 43 
3-2-1- روش تفاضل محدود 43 
3-2-2- روش صریح (پیش‌رونده با زمان) 44 
3-2-3- آنالیز لاگرانژی 45 
3-3- روابط آنالیز عددی 46 
3-3-1- شبکه مش بندی 46 
3-3-2- مراحل تحلیل در برنامه FLAC2D 47 
3-4- ویژگی‌های نرم‌افزار FLAC در تحلیل دینامیکی 47 
3-4-1- مشخصات روش معادل خطی و غیر‌خطی 47 
3-4-2- ملاحظات مدل‌سازی دینامیکی 48 
3-4-2-1- گام زمانی در تحلیل دینامیکی 48 
3-4-2-2- بارگذاری دینامیکی و شرایط مرزی 49 
3-4-2-3- میرایی مکانیکی 52 
3-4-2-4- میرایی رایلی 52 
3-4-2-5- میرایی هیسترتیک 55 
3-4-2-6- میرایی محلی 56 
3-4-2-7- انتشار موج 56 
3-4-3- تئوری روانگرایی در نرم‌افزار FLAC 57 
3-4-3-1- تولید فشار آب حفره‌ای دینامیکی 57 
3-4-3-2- مدل Finn و Byrne 58 
3-5- صحت سنجی عددی نرم‌افزار 60 
3-5-1- مشخصات ساختگاه موردمطالعه 60 
3-5-2- ارزیابی پتانسیل روانگرایی به روش تجربی 62 
3-6- پارامترهای مورداستفاده در آنالیز عددی 63 
3-6-1- پارامترهای خاک 63 
3-6-2- پارامترهای رفتاری مدل Finn 63 
3-7- نحوه مدل‌سازی بخشی از ساختگاه در FLAC2D 63 
3-7-1- تعیین ابعاد کلی مدل 64 
3-7-2- تعیین ابعاد شبکه مش 65 
3-7-3- معرفی پروفیل خاک مدل 65 
3-7-4- تعریف و تخصیص مشخصات مصالح در FLAC 66 
3-7-5- دلایل و تعیین انتخاب مدل رفتاری در FLAC 66 
3-7-6- تعریف شرایط مرزی استاتیکی 67 
3-7-7- تعریف تراز سطح اشباع و مشخصات مکانیکی آب 67 
3-7-8- شرایط جریان آب و ثقل 68 
3-7-9- آنالیز استاتیکی 68 
3-7-10- تعیین مشخصات نهایی مدل رفتاری 68 
3-7-11- انجام آنالیز دینامیکی 73 
3-7-11-1- مدل رفتاری در آنالیز دینامیکی 73 
3-7-11-2- معرفی مشخصات مدل در آنالیز دینامیکی 74 
3-7-11-3- شرایط مرزی در آنالیز دینامیکی 74 
3-7-11-4- بارگذاری لرزه‌ای مدل 74 
3-8- مدل‌سازی دینامیکی در FLAC 75 
3-8-1- هندسه مدل عددی منطقه مورد‌نظر 75 
3-8-2- اندازه المان‌های مدل عددی 75 
3-8-3- بررسی کارایی مرزهای ویسکوز در تحلیل دینامیکی FLAC 76 
3-8-4- مرزهای میدان آزاد (free-field) 76 
3-8-5- مرزهای آرام یا ویسکوز (quiet boundary) 77 
3-9- نحوه مدل‌سازی استاتیکی و دینامیکی بخشی از ساختگاه در برنامه FLAC 77 
3-10- نحوه تحلیل و بررسی خطر روانگرایی نتایج آنالیز عددی FLAC 81 
3-11- بررسی تئوری روانگرایی در FLAC2D 81 
3-12- نحوه بررسی روانگرایی، بر اساس نتایج آنالیز عددی FLAC 82 
3-12-1- تغییرات تنش مؤثر با زمان و فشار آب حفره‌ای المان های مدل 82 
3-12-2- ضریب اطمینان در برابر روانگرایی آنالیز عددی FLAC 83 
3-12-3- روند بررسی نتایج خطر روانگرایی FLAC مرتبط با گمانه 102 83 
3-12-4- بررسی تغییرات پارامترهای روانگرایی در لایه ششم، BH102 (المان های 11 تا 13) 84 
3-13- مقایسه و انطباق نتایج تجربی مبتنی بر SPT با نتایج FLAC2D 87 
3-14- جمعبندی 89 
فصل چهارم : تحلیل نتایج 
4-1- مقدمه 91 
4-2- المان‌های سازه‌ای در نرم‌افزار FLAC2D 92 
4-2-1- ویژگی‌های المان شمع 93 
4-3- مدل‌سازی المان میکروپایل در نرم‌افزار FLAC 94 
4-3-1- بهسازی خصوصیات خاک ساختگاه توسط میکروپایل 97 
4-4- جمع‌بندی 106 
فصل پنجم : جمع‌بندی و نتیجه‌گیری 
5-1- مقدمه 108 
5-2- جمع‌بندی 109 
5-3- نتیجه‌گیری 110 
5-4- ارائه پیشنهادها جهت ادامه مطالعات 111 
منابع و مراجع (References) 
پیوست یک (Anexx1) 
پیوست دو (Anexx2) 

 

استفاده از نانوسیلیس در تثبیت و بهسازی خاک‌های مسئله دار تهران

چکیده

در سال‌های اخیر فناوری نانو سبب تحولات بسیاری در دانش شده و محققین در زمینه‌های مختلف از آن بهره گرفته‌اند. نانو ذرات به دلیل ویژگی‌های خاص فیزیکی و شیمیایی در بسیاری از علوم برای ساخت مواد جدید و با قابلیت‌های منحصر به فرد به کار می‌روند. در این تحقیق استفاده از نانو سیلیس به عنوان یکی از محصولات فناوری نانو که می‌تواند نقش یک پوزولان مصنوعی بسیار فعال را در با سیمان داشته باشد، مورد توجه قرار گرفته است.رس تثبیت شده کاربردهای متنوعی در عرصه ژئوتکنیک دارد که از آن جمله می‌توان به زیراساس راه‌ها و فرودگاه-ها و شیب‌های سدها و خاکریزها اشاره کرد. نمونه‌های خاک با افزودن مقداری ماده‌ی تثبیت کننده مانند سیمان، آهک، خاکستر بادی و گچ تثبیت می‌شوند.در این پژوهش تاثیر ذرات نانوسیلیس بر خواص مهندسی خاک های رسی مورد مطالعه قرار گرفته‌است. ابتدا جهت شناسایی کامل خاک رسی، بر روی آن آزمایش‌های دانه بندی، حدود اتربرگ، تراکم، CBR و مقاومت تک محوری انجام گردید. سپس ماده تثبیت کننده‌ی سیمان با نسبت‌های 5 و 7 درصد وزن خشک خاک و نانوسیلیس با نسبت های 5، 10 و 20 درصد وزن خشک سیمان در درصد رطوبت بهینه اولیه خاک شاهد افزوده‌شد و آزمایش‌های CBR و مقاومت تک محوری انجام گرفت تا میزان تغییرات به وجود آمده با افزایش درصد نانوسیلیس بررسی شود. با مقایسه نتایج، مشاهده شد که افزودن تا 10 درصد نانوسیلیس به ترکیب خاک و سیمان، باعث بهبود مقاومت آن می‌شود.کلید واژه: تثبیت، رس، سیمان، نانوسیلیس، مقاومت تک محوری، CBR

فهرست مطالب
چکیده ت‌
فهرست مطالب ث‌
فهرست جدول ها خ‌
فهرست شکل ها د‌
۱-۱ مقدمه ۲
۱-۲ هدف از پژوهش ۴
۱-۳ فصول پایان نامه ۴
۲-۱مقدمه ۷
۲-۲معرفی خاک مساله دار ۷
۲-۲-۱ خاک های واگرا ۷
۲-۲-۲ خاک های رمبنده یا فرو ریزشی ۸
۲-۲-۳ خاک های متورم شونده ۹
۲-۳ ساختمان کانی رس ۱۰
۲-۳-۱ خصوصیات عمومی کانی های رس ۱۳
۲-۴ تثبیت خاک ۱۵
۲-۴-۱ تعریف تثبیت خاک ۱۶
۲-۴-۲ اهداف تثبیت خاکها و کاربرد آن ۱۶
۲-۵ روش های تثبیت خاک ۱۷
۲-۵-۱ روش شیمیایی ۱۷
۲-۵-۲ روش بیولوژیکی ۲۰
۲-۵-۳ روش فیزیکی ۲۰
۲-۵-۴ روش الکتریکی ۲۱
۲-۶ سیمان ۲۲
۲-۶-۱معرفی سیمان و انواع آن ۲۲
۲-۶-۲تثبیت انواع خاک ها با سیمان و درصد سیمان مورد نیاز ۲۴
۲-۶-۳واکنش های سیمان با خاک ۲۵
۲-۶-۴خصوصیات خمیری خاکهای تثبیت شده با سیمان ۲۶
۲-۶-۵ تراکم خاکهای تثبیت شده با سیمان ۲۷
۲-۶-۶مقاومت خاکهای تثبیت شده با سیمان ۲۸
۲-۶-۶-۱- مکانیزم آزمایش مقاومت فشاری و CBR در خاک تثبیت شده با سیمان ۲۸
۲-۷ نانو سیلیس و کاربرد آن در خاک و بتن ۳۰
۲-۷-۱ نانو ذرات ۳۱
۲-۷-۲نانوسیلیس ۳۱
۲-۷-۳ آثار استفاده از نانوسیلیس در خمیر سیمان و بتن و خاک ۳۱
۲-۷-۴ نحوه واکنش نانوسیلیس در خمیر سیمان ۳۲
۲-۷-۵ افزایش مقاومت فشاری و خمشی ۳۳
۲-۷-۶ کاهش نفوذ پذیری ۳۸
۲-۷-۷ بهبود ریز ساختار بتن ۳۸
۲-۷-۸ کاهش گرمای هیدراتاسیون ۴۰
۲-۷-۹ کاهش سرعت نفوذ یون کلرید ۴۳
۲-۷-۱۰ کاهش سرعت کربناتاسیون بتن ۴۴
۳-۱ مقدمه ۴۶
۳-۲ تاریخچه تحقیقات انجام شده ۴۶
۴-۱ مقدمه ۵۸
۴-۲ معرفی مصالح ۵۸
۴-۲-۱خاک رس مورد استفاده ۵۸
۴-۲-۲ سیمان ۶۱
۴-۲-۳ نانو سیلیس ۶۲
۴-۲-۴ آب مصرفی ۶۴
۴-۳ ساخت نمونه های آزمایشگاهی ۶۴
۴-۳-۱ ساخت نمونه های آزمایش فشاری تک محوری ۶۵
۴-۳-۲ ساخت نمونه های آزمایش CBR ۶۶
۴-۳-۲ ساخت نمونه های آزمایش تراکم ۶۷
۴-۵ آزمایش تعیین مقاومت فشاری تک محوری ۶۸
۵-۱ مقدمه ۷۲
۵-۲ بررسی تاثیر سیمان و نانوسیلیس بر رس با خاصیت خمیری کم ۷۲
۵-۲-۱- نتایج آزمایش تراکم ۷۲
۵-۲-۲-نتایج آزمایش های CBR ۷۷
۵-۲-۳-مقایسه نتایج آزمایش نسبت باربری کالیفرنیا تحقیق انجام شده بر روی خاک رسی با استفاده از نانو رس با نتایج به دست آمده در این پژوهش ۸۱

۵-۲-۴- نتایج آزمایش های تک محوری ۸۱
۵-۲-۵-مقایسه نتایج آزمایش مقاومت تک محوری تحقیق انجام شده بر روی خاک رسی با استفاده از نانو سیلیس وسیمان با نتایج به دست آمده در این پژوهش ۸۳
۶-۱ نتیجه گیری نهایی ۸۵
۶-۲پیشنهادات ۸۶
مراجع : ۸۷
ABSTRACT ۹۴

 

اثر بهسازی بیولوژیکی بر روی ویژگی‌های مقاومتی خاک‌های ریزدانه

چکیده

اخیراً تثبیت و بهسازی خاک با استفاده از مصالح جدید دوستدار محیط زیست جهت اهداف ساخت و ساز در مهندسی ژئوتکنیک توسعه یافته است یکی از روش‌های بهسازی خواص مهندسی خاک‌ها، رسوب کلسیت میکروبی (MICP) می‌باشد کانی‌‌زیستی یک تکنولوژی بی‌ضرر سازگار با محیط زیست و نویددهنده جهت اصلاح خواص مهندسی خاک می‌باشد کانی‌زیستی به طور طبیعی توسط ارگانیسم‌های غیربیماری‌زا، که بومی محیط خاک هستند، اتفاق می‌افتد یکی از متداول‌ترین فرآیندهای کانی‌های‌زیستی رسوب کلسیت میکروبی می‌باشد که می‌تواند دانه‌های خاک را به یکدیگر نزدیک و خواص مهندسی خاک را بهبود بخشد ژئوتکنولوژی میکروبی شاخه‌ای جدید از مهندسی ژئوتکنیک می‌باشد که با استفاده از روش‌های میکروبیولوژیکی برای مصالح زمین‌شناختی در مهندسی می‌پردازد در حال حاضر، اکثر مطالعات ژئوتکنولوژی میکروبی در مرحله آزمایشگاهی است با توجه به پیچیدگی، کاربرد ژئوتکنولوژی میکروبی نیاز به مطالعات میان‌رشته‌ای میان رشته‌های میکروبیولوژیکی، محیط‌زیست، ژئوشیمی با دانش مهندسی ژئوتکنیک می‌باشد این مطالعه به بررسی تبدیل‌های بیوشیمیایی در دو نوع خاک ریزدانه تبریز و سراب با استفاده از باکتری‌های اوره آز مثبت بومی، که به ‌صورت محلی در دانشگاه شهید مدنی آذربایجان جدا‌سازی شده است، تمرکز کرده است میکروارگانیسم‌ها از سویه باکتری باسیلوس و سودوموناس بوده و در آزمایشگاه بیوتکنولوژی کشت داده ‌شده و به همراه محلولی از اوره و کلرید کلسیم به خاک‌ها اضافه می‌شوند اوره آز میکروبی، اوره را به آمونیوم و کربنات هیدرولیز می‌کند یون‌های کربنات تولید شده با حضور یون‌های کلسیم به ‌صورت کریستال‌های کربنات کلسیم رسوب ‌کرده و به شکل پل‌های سیمانی بین ذرات خاک در می‌آید به‌ منظور بررسی تأثیر رسوب کربنات کلسیم بر روی خواص مکانیکی خاک‌های ریزدانه بهسازی شده، آزمایش‌های حدود اتربرگ، تراکم، سه‌محوری تحکیم‌یافته- زهکشی‌نشده و آنالیزSEM بر روی آن‌ها انجام شد نتایج نشان داد که در اثر افزودن باکتری‌ها شاخص خمیری هر دو خاک کاهش پیدا نموده و در آزمایش تراکم نیز درصد رطوبت بهینه کاهش یافت همچنین افزایش حدود 20% إلی 30% مقامت برشی، بعد از بهسازی مشاهده می‌شود بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت که رسوب کلسیت میکروبی با توجه به اقتصادی بودن تکنولوژی می‌تواند برای اصلاح ویژگی‌های خاک‌های ریزدانه مورد استفاده قرار گیرد

 

1- فصل اول: مقدمه و کلیات 1 
1-1- مقدمه 1 
1-2- بیان مسئله 2 
1-3- اهمیت و ضرورت پژوهش 3 
1-4- اهداف پژوهش 3 
1-5- متدولوژی پژوهش 4 
1-6- ساختار پایان‌نامه 4 
2- فصل دوم: مبانی و تاریخچه پژوهش 5 
2-1- مقدمه 5 
2-2- ساختار کانی‌های رس 6 
2-3- اثر متقابل بین میکروارگانیسم‌ها و مواد معدنی 7 
2-4- مکانیزم کلسیت‌زایی 8 
2-5- روش‌های تولید کلسیت و عوامل مـؤثر بر تولید رسوبات کلسیتی میکروبی 9 
2-5-1- رسوبات کربنات کلسیم 10 
2-5-2- رسوبات کلسیتی میکروبی به وسیله هیدرولیز اوره 10 
2-5-3- غلظت اولیه کلسیم 11 
2-5-4- تأثیر pH 12 
2-6- میکروارگانیسم‌های خاک 13 
2-6-1- طبقه‌بندی میکروارگانیسم‌ها براساس سوخت و ساز 13 
2-6-2- شناسایی اولیه میکروارگانیسم‌ها 14 
2-6-3- باکتری‌های خاک 15 
2-6-4- عوامل مؤثر در فعالیت و نرخ تولیدمثل میکروبی 17 
2-6-5- مراحل رشد باکتری 18 
2-7- تثبیت و بهسازی خاک‌ها 19 
2-7-1- تراکم خاک 20 
2-7-1-1- تراکم مکانیکی 20 
2-7-1-2- تراکم دینامیکی 20 
2-7-1-3- تراکم ارتعاشی 21 
2-7-2- تثبیت فیزیکی 21 
2-7-2-1- استفاده از مصالح دانه‌ای 21 
2-7-2-2- استفاده از ژئوسنتیک‌ها 21 
2-7-2-3- استفاده از خرده لاستیک‌ها 21 
2-7-3- تثبیت شیمیایی 22 
2-7-3-1- تثبیت خاک با سیمان 22 
2-7-3-2- تثبیت خاک با قیر 22 
2-7-3-3- تثبیت خاک با آهک 23 
2-7-4- تثبیت با استفاده از موجودات زنده 23 
2-7-5- تثبیت و بهسازی بیولوژیکی خاک 23 
2-7-5-1- سیمانی شدن بیولوژیکی 25 
2-7-5-2- انسداد بیولوژیکی 28 
2-7-5-3- مزایا و معایب بهسازی بیولوژیکی 29 
2-8- تحقیقات انجام شده 31 
2-9- نتیجه‌گیری کلی 36 
3- فصل سوم: مواد و روش‌های آزمایشگاهی 38 
3-1- مقدمه 38 
3-2- مواد و مصالح 39 
3-2-1- میکروارگانیسم‌ها 39 
3-2-1-1- باکتری سودوموناس 39 
3-2-1-2- باکتری باسیلوس 39 
3-2-2- خواص خاک‌ها 40 
3-2-2-1- روش تهیه نمونه‌ها 41 
3-3- آزمایش‌های انجام شده 42 
3-3-1- آزمایش تعیین دانه‌بندی 42 
3-3-2- آزمایش تعیین حدود اتربرگ 43 
3-3-3- آزمایش تعیین توده ویژه ذرات جامد خاک (GS) 43 
3-3-4- آزمایش تراکم 43 
3-3-5- آزمایش سه‌محوری 44 
3-3-6- آنالیز (XRD) X-Ray Diffraction 45 
3-3-6-1- نتیجه آنالیز کمی XRD 46 
3-3-6-2- نتیجه آنالیز XRD کانی‌های رس 47 
3-3-7- آنالیز میکروسکوپی الکترونی 48 
3-3-8- آزمایش‌های تکرارپذیری 48 
3-3-9- فهرست آزمایش‌های انجام شده بر روی نمونه‌های خاک تبریز و سراب 49 
4- فصل چهارم: نتایج آزمایش‌ها 51 
4-1- مقدمه 51 
4-2- نتایج آزمایش حدود اتربرگ 51 
4-2-1- آزمایش‌های تکرارپذیری حدود اتربرگ 55 
4-3- نتایج آزمایش‌های تراکم 55 
4-3-1- آزمایش‌های تکرارپذیری تراکم 59 
4-4- نتایج آزمایش‌های سه‌محوری تحکیم‌یافته زهکشی‌نشده (CU) 61 
4-4-1- اثر تنش تحکیمی 61 
4-4-2- اثر درصد و نوع باکتری بر رفتار نمونه‌ها 72 
4-4-3- اثر زمان عمل‌آوری بر رفتار نمونه‌ها 77 
4-4-4- تأثیر باکتری‌ها بر مقاومت برشی زهکشی نشده خاک‌ها 82 
4-4-5- اثر بیولوژیکی باکتری‌ها بر تغییرشکل‌پذیری نمونه‌ها 85 
4-4-6- اثر بیولوژیکی باکتری‌ها بر پارامترهای مقاومت برشی خاک‌ها 88 
4-4-7- فشار آب حفره‌ای اضافی 89 
4-4-8- آزمایش‌های تکرارپذیری سه‌محوری 89 
4-5- تصاویر SEM تهیه شده از نمونه‌های مختلف 94 
4-5-1- تصاویر SEM خاک تبریز 94 
4-5-2- تصاویر SEM خاک سراب 99 
5- فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات 103 
5-1- مقدمه 103 
5-2- نتیجه‌گیری 104 
5-2-1- حدود اتربرگ 104 
5-2-2- ویژگی‌های تراکم 104 
5-2-3- رفتار مکانیکی 105 
5-3- پیشنهادات 106 
منابع 107 

 

کاربرد الیاف مصنوعی جهت بهسازی خاک با هدف کاهش فرسایش داخلی

چکیده

آب شستگی یا فرسایش داخلی، یکی از پدیده های مخرّب سازه های خاکی از قبیل سدهای خاکی یا سنگریزه ای، کانال ها، دایک ها، مخازن سدها و خاکریزها به شمار می رود. آب شستگی زمانی رخ می‌دهد که حرکت آب در خاک باعث شسته شدن و حرکت دانه های ریز خاک شده و در نتیجه آن یک آبراهه با نفوذپذیری زیاد در لایه خاک ایجاد شود. پرواضح است که با افزایش روزافزون کاربرد سازه های خاکی، ضرورت جلوگیری از فرسایش داخلی بیش از پیش احساس می شود. هدف از این پژوهش بررسی کارایی الیاف مصنوعی و افزایش تراکم در بهسازی خاک به منظور کاهش فرسایش داخلی و ضریب نفوذپذیری بود. دو نمونه خاک مبنای شماره یک (SW-CL) با 1/55 درصد رس و خاک مبنای شماره دو (SW-CH) با 4/57 درصد رس، مورد آزمایش قرار گرفتند. خاک مبنای شماره دو، دارای دانه بندی متفاوت و مقدار رس بیشتری بود. نخست سه نمونه از هر نوع خاک با مقدار تراکم 60 درصد، 80 درصد و 100 درصد تهیه شد. سپس جریان آب یک بعدی رو به بالا با فشار یک بار (معادل 10 متر) به نمونه ها وارد و میزان نفوذپذیری خاک اندازه گیری شد. پس از آن درصدهای وزنی مختلف 0/5، 0/75 و 1/0 درصد وزنی از الیاف پلی پروپیلن به نمونه ها افزوده شد و آزمایش ها تکرار گردید. پس از انجام آزمایش های نفوذپذیری، مقدار خاک شسته شده توسط جریان آب یک بعدی رو به بالا اندازه گیری شد تا مقادیر فرسایش داخلی به دست آید. نتایج اولیه نشان داد که وجود الیاف و افزایش تراکم افزون بر کاهش نفوذپذیری، بر کاهش میزان فرسایش داخلی نیز تأثیر بسزایی دارد. آزمایش ها مشخص کردند که افزودن الیاف با درصدهای وزنی مختلف و افزایش تراکم در خاک مبنای شماره یک، علاوه بر کاهش 10 تا 20 درصدی در مقدار ضریب نفوذپذیری، باعث کاهش 70 تا 90 درصدی در میزان فرسایش داخلی نیز خواهد شد. همچنین افزودن الیاف با درصدهای وزنی مختلف و افزایش تراکم در خاک مبنای شماره دو، علاوه بر کاهش 20 تا 24 درصدی در مقدار ضریب نفوذپذیری، باعث کاهش 77 تا 90 درصدی در میزان فرسایش داخلی نیز خواهد شد. بهترین نتیجه در هنگام استفاده از 1/0 درصد وزنی الیاف، بدست آمد که این مقدار در درصدهای انرژی تراکم مختلف، تقریبا مشابه بود. بهینه ترین نتیجه از آزمایش بر روی خاک با 1/0 درصد وزنی الیاف و در انرژی تراکم 60 درصد بدست آمد.

فصل 1: مقدمه 1 
1-1- کلیات 1 
1-2- بیان مساله 1 
1-2-1- معرفی الیاف 3 
1-3- اهمیت موضوع 6 
1-4- اهداف تحقیق 7 
1-5- روش تحقیق 8 
1-6- سازماندهی پایان‌نامه 9 
فصل 2: مبانی نظری و پیشینه تحقیق 10 
2-1- مقدمه 10 
2-2- پیشینه پژوهش 11 
2-3- دستگاه های پیشین ساخته شده در آزمایش های مشابه 15 
2-4- جمع بندی و نوآوری تحقیق 16 
فصل 3: روش تحقیق 18 
3-1- مقدمه فصل 18 
3-2- ساخت دستگاه آزمایش 18 
3-3- دانه بندی خاک مورد استفاده 24 
3-3-1- مقدمه 24 
3-3-2- تئوری کار 25 
3-3-3- شرح آزمایش 25 
3-4- تعیین چگالی نسبی 29 
3-4-1- مقدمه 29 
3-4-2- تئوری کار 29 
3-5- انتخاب نوع الیاف 29 
3-6- تراکم 30 
3-6-1- مقدمه 30 
3-6-2- تئوری کار 30 
3-6-3- روش نمونه سازی 33 
3-6-4- نتایج و نمودارهای به دست آمده برای تراکم 35 
3-7- نفوذپذیری 37 
3-7-1- مقدمه 37 
3-7-2- تئوری کار 38 
3-7-3- شرح آزمایش 40 
3-8- فرسایش داخلی 46 
3-8-1- مقدمه 46 
3-8-2- تئوری کار 47 
3-8-3- شرح آزمایش 50 
3-8-3-1- اندازه گیری ریزشویی داخلی 50 
3-8-3-2- اندازه گیری ریزشویی خارجی 51 
3-8-3-3- اندازه گیری فرسایش کل 54 
فصل 4: یافته های پژوهش 56 
4-1- مقدمه 56 
4-2- تکرار پذیری آزمایش 56 
4-3- دانه بندی خاک مورد استفاده 57 
4-3-1- تحلیل نتایج 57 
4-4- نفوذپذیری 58 
4-4-1- نتایج آزمایش 58 
4-4-2- تحلیل نتایج 59 
4-4-2-1- خاک مبنا شماره یک 59 
4-4-2-2- خاک مبنا شماره دو 67 
4-4-3- نتیجه گیری 77 
4-5- فرسایش داخلی 79 
4-5-1- نتایج آزمایش 79 
4-5-2- تحلیل نتایج 80 
4-5-2-1- خاک مبنای شماره یک 80 
4-5-2-2- خاک مبنای شماره دو 86 
4-5-3- رابطه دبی با فرسایش داخلی 93 
4-5-4- نتیجه گیری 95 
فصل 5: جمع بندی و نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات 97 
5-1- جمع بندی 97 
5-2- نتیجه گیری 98 
5-3- ارائه پیشنهادات 100 
فصل 6: منابع و ماخذ 101 

 

 

بررسی راندمان بهسازی خاک به روش بیولوژیکی در خاک‌های ماسه‌ای با درصد ریزدانه متفاوت

چکیده

یکی از روش‌های متداول بهسازی خاک، استفاده از افزودنی‌ها به منظور بهبود خصوصیات مقاومتی و نفوذپذیری خاک است. اغلب از سیمان یا مواد شیمیایی به عنوان عامل چسبنده ذرات خاک استفاده می‌شود که باعث افزایش مقاومت برشی خاک و کاهش هدایت هیدرولیکی آن می‌شود. با وجود این، به دلیل اینکه این مواد به منابع طبیعی قابل‌توجهی نیاز دارند، برای اصلاح خاک در دراز مدت مناسب نیستند. با استفاده از آخرین فناوری زیستی میکروبی، نوع جدیدی از مصالح ساختمانی، یعنی سیمان زیستی، به عنوان جایگزینی برای سیمان و یا مواد شیمیایی ایجاد شده است. سمنتاسیون زیستی، بهبود مقاومت و سختی خاک و سنگ با استفاده از فعالیت‌های میکروبی و فرآورده‌های آن‌هاست. برای بهبود خصوصیات ژئوتکنیکی خاک می‌توان از فرآیندهای انسداد زیستی و سمنتاسیون زیستی استفاده کرد. فرآیند تشکیل رسوب و یا سمنتاسیون زیستی در حضور میکروارگانیسم‌ها را فرآیند رسوب میکروبی کربنات کلسیم (MICP) می‌نامند.از آنجایی که این روش هنوز در مرحله آزمایشگاهی قرار دارد، برای استفاده کاربردی در پروژه‌های عملی، نیاز به انجام آزمایش‌های آزمایشگاهی برای ارزیابی این روش در شرایط مختلف زمین از جمله تراکم نسبی و توزیع اندازه ذرات دارد. خاک مورد استفاده در این پژوهش خاک ماسه‌ای با درصد متفاوت سیلت و در دو حالت سست و متراکم است و از باکتری Sporosarcina Pasteurii به دلیل فعالیت اوره‌آزی بالا و غیر بیماری‌زا بودن در فرآیند MICP استفاده شده است. به منظور در نظر گرفتن شرایط خاک بر راندمان این نوع روش بهسازی، پارامترهای آزمایش تک‌محوری و میزان رسوب کربنات کلسیم مورد بررسی قرار گرفت. افزایش درصد ریزدانه و افزایش تراکم نسبی، منجر به کاهش میزان رسوب کربنات کلسیم و افزایش مقاومت تک‌محوری نمونه‌ها و مدول الاستیسیته شد که ناشی از کم شدن فضای خالی بین ذرات خاک و افزایش سطح تماس بین ذرات خاک بوده است.

فصل اول: کلیات تحقیق 1
1-1- مقدمه 2
1-2- بهسازی خاک 2
1-2-1- بهسازی خاک با استفاده از افزودنی‌ها 2
1-2-2- بهسازی زیستی خاک 3
1-3- ضرورت پژوهش 5
1-4- هدف از پژوهش 5
1-5- فصول پایاننامه 5
فصل دوم: مروری بر ادبیات فنی 7
2-1- مقدمه 8
2-2- زیستفناوری 8
2-2-1- مراحل یک فرآیند زیستفناوری 9
2-2-1-1- فرآیند بالادست 9
2-2-1-2- فرآیند پاییندست 9
2-3- ویروس 10
2-4- میکروارگانیسم 10
2-4-1- سلول 10
2-4-2- آنزیم 11
2-5- دسته‌بندی میکروارگانیسمها 11
2-5-1- باکتری 11
2-5-1-1- رشد باکتری 12
2-5-1-2- عوامل موثر در فعالیت میکروبی و نرخ تولیدمثل آن‌ها 14
2-5-2- آرکیا 15
2-5-3- قارچ 16
2-5-4- جلبک 16
2-5-5- تکیاخته 16
2-6- دلایل استفاده از میکروارگانیسمها در مهندسی 18
2-7- فناوری ساخت زیستی 18
2-8- اصول ژئوتکنیک زیستی 19
2-8-1- ملاحظات کلی برای کاربرد باکتریها در خاک 21
2-8-2- فرآوردهها و فرآیندهای میکروبی 22
2-8-3- ایمنی زیستی 24
2-8-4- انسداد زیستی 25
2-8-5- اتصال زیستی 25
2-8-6- سمنتاسیون زیستی 25
2-8-6-1- باکتریهای مناسب برای فناوری ساخت زیستی 26
2-8-6-2- غربال میکروارگانیسمها در فرآیند سمنتاسیون زیستی و انسداد زیستی 28
2-8-6-3- سمنتاسیون زیستی کلسیم در طبیعت 29
2-8-6-4- رسوب میکروبی کلسیم (MICP) وابسته به اوره در مهندسی 29
2-8-6-5- فرآیند زیستی-شیمیایی MICP 30
2-8-6-6- کاربردهای ژئوتکنیکی سمنتاسیون زیستی و MICP 31
2-8-6-7- استفاده از آنزیم اورهآز در MICP 31
2-8-6-8- استفاده از UPB در MICP 32
2-8-6-9- سمنتاسیون زیستی با استفاده از تزریق، تراوش و پاشش 33
2-8-6-10- انواع بلورههای تشکیل شده در MICP 34
2-8-6-11- عوامل موثر بر فرآیند MICP 34
2-8-6-12- تأثیر شرایط خاک در فرآیند MICP 38
2-8-6-13- مقاومت تکمحوری ماسه بهسازیشده با MICP 40
2-8-6-14- مشکلات بهسازی زیستی 41
2-9- دیگر پژوهشهای انجام شده 43
2-10- روند توسعه مقیاسی در پژوهشهای پیشین 46
2-11- نتیجهگیری 47
فصل سوم: مواد و روشها 49
3-1- مقدمه 50
3-2- خاک مورد استفاده در پژوهش 50
3-3- مشخصات مهندسی خاک‌ها 50
3-3-1- آزمایش دانه‌بندی 50
3-3-2- آزمایش تعیین چگالی دانه‌های جامد (Gs) 52
3-3-3- آزمایش تعیین نسبت تخلخل حداکثر و حداقل (emax و emin) 52
3-3-4- آزمایش حدود اتربرگ 52
3-4- آزمایش‌های بیوتکنولوژی 53
3-4-1- دستگاه‌های مورد استفاده در آزمایشگاه بیوتکنولوژی 53
3-4-1-1- انکوباتور شیکر 53
3-4-1-2- اتوکلاو 54
3-4-1-3- هود لامینار 55
3-5- محیط کشت باکتری 56
3-5-1- انواع محیط کشت از نظر شکل ظاهری 57
3-5-2- شرایط محیط کشت 57
3-6- محیط کشت‌های مورد استفاده 57
3-7- کنترل رشد باکتری 58
3-7-1- روش‌های کشت دادن 58
3-7-1-1- محیطهای مایع 59
3-7-1-2- محیطهای جامد در پتریدیش 59
3-8- تهیه و کشت اولیه باکتری 60
3-8-1- اقدامات لازم قبل از باز کردن آمپول 61
3-8-2- باز کردن آمپول لیوفیلیزه 61
3-9- شناسایی باکتری 61
3-9-1- رنگآمیزی گرم 62
3-9-2- آزمایش فعالیت اوره‌آزی 63
3-9-3- بررسی شکل ظاهری باکتری 64
3-10- آمادهسازی نمونه‌ها 65
3-10-1- آمادهسازی سوسپانسیون باکتری (BS) 66
3-10-2- آمادهسازی محلول تثبیت‌کننده (FS) و محلول سمنتاسیون (CS) 67
3-10-3- آماده‌سازی قالب تزریق 67
3-11- نحوه تزریق 69
3-12- آزمایش‌های انجام شده به منظور بررسی نتایج 71
3-12-1- اندازه‌گیری غلظت باکتری 72
3-12-2- اندازه‌گیری فعالیت اوره‌آزی 73
3-12-3- اندازه‌گیری مقاومت تک‌محوری (UCS) 73
3-12-4- اندازه‌گیری درصد کربنات کلسیم 75
3-12-4-1- روش اسیدشویی 75
3-12-4-2- روش تیتراسیون 75
3-12-5- آنالیز XRD 76
3-12-6- عکس‌برداری SEM 77
فصل چهارم: نتایج آزمایش و تحلیل آن‌ها 79
4-1- مقدمه 80
4-2- انتخاب محیط کشت 80
4-3- تأثیر تعداد کشت‌ها بر فعالیت اوره‌آزی 80
4-4- فعالیت اوره‌آزی باکتری Sporosarcina Pasteurii 81
4-5- آنالیز XRD 82
4-6- عکسهای SEM 84
4-7- مقاومت تک‌محوری 85
4-8- درصد کربنات کلسیم 88
فصل پنجم: جمع بندی و نتیجه گیری 91
5-1- مقدمه 92
5-2- مشخصات فیزیکی مصالح مورد استفاده 92
5-3- بررسی عوامل زیستی بر روی فرآیند MICP 92
5-4- بررسی شرایط خاک بر روی فرآیند MICP 93
5-5- پیشنهادها برای پژوهش‌های آینده 93
فهرست منابع 95

 

مقایسه روش‌های مختلف اختلاط آهک با خاک متورم شونده، به منظور بهسازی خاک

چکیده

خاک های متورم شونده، یک مشکل جهانی هستند و در مناطق زیادی از جهان، بخصوص مناطق خشک و نیمه خشک وجود دارند. خاک های متورم شونده به دلیل قابلیت تغییر حجم فوق العاده ناشی از نوسانات فصلی رطوبت، به عنوان پدیده ای زیان آور در مهندسی ژئوتکنیک به شمار می روند. روش های زیادی برای تثبیت خاک و به ویژه تثبیت خاک های متورم شونده وجود دارد. یکی از این روش های تثبیت، تثبیت خاک با اضافه کردن ماده یا مواد شیمیایی است. آهک از جمله موادی می باشد که با بروز فعل و انفعالات شیمیایی، اثرات مهمی بر روی مشخصات فنی خاک دارد. در پژوهش حاضر، تلاش شد تا سه نمونه خاک متورم شونده با مشخصات فنی مختلف که از نقاط مختلفی نمونه برداری شد، با آهک تثبیت شود و نتایج آن مورد بحث و بررسی قرار گیرد. در ابتدا برای تعیین درصد آهک بهینه به منظور کاهش پتانسیل تورم (فشار تورم و تورم آزاد)، هر یک از خاک ها با درصد های مختلف آهک (2 تا 9 درصد وزنی آهک) تثبیت گردید، و نتایج حاصل از تثبیت با هم مقایسه شد. در این مرحله، از آهک زنده دولومیتی استفاده می شود که به صورت پودر خشک به خاک اضافه می گردد. نتایج بدست آمده برای دو نمونه خاک، درصد آهک بهینه را 3 و 4 درصد تعیین کرد. اما برای نمونه سوم، نتایج بدست آمده حاکی از تاثیر منفی این نوع آهک بر پتانسیل تورم داشت. در گام بعد، برای تعیین موثرترین آهک به منظور کاهش پتانسیل تورم، آهک های متداولی را که به طور معمول برای تثبیت خاک استفاده می کنند، مانند آهک زنده، آهک شکفته، آهک زنده دولومیتی و آهک شکفته دولومیتی ، به نمونه ها افزوده شد. از مقایسه نتایج حاصل از آزمایش های تعیین تورم آزاد و فشار تورم، می توان بیان کرد که آهک های خالص در مقایسه با آهک های دولومیتی، تورم آزاد بسیار کمتر ولی فشار تورم بیشتری را دارند. همچنین می توان به این نکته اشاره کرد که آهک های شکفته از آهک های زنده، دارای تورم آزاد بیشتر و فشار تورم کمتری هستند. در گام آخر نیز برای بررسی تاثیر روش های مختلف افزودن آهک به خاک و انتخاب بهترین روش، نمونه خاک ها در درصد آهک بهینه، یک بار به صورت پودر خشک آهک و یک بار به صورت دوغاب، با نسبت های 2:1 و 3:1 آب-آهک به نمونه های خاک اضافه گردید. نتایج حاصل از این آزمایش ها نشان داد که استفاده از آهک به صورت پودر خشک، هم فشار تورم و هم تورم آزاد بیشتری را دارد. در نتیجه استفاده از آهک به صورت خشک نسبت به حالت دوغاب از ارجحیت کمتری برخوردار است. همچنین این نکته شایان ذکر است که در صورت استفاده از دوغاب آهک با رطوبتی در نزدیکی درصد رطوبت بهینه خاک، بیشترین تاثیر را در کاهش پتانسیل تورم خاک شاهد خواهیم بود.

عنوان صفحه 
فصل اول : مقدمه 1 
1-1 تاریخچه خاک های متورم شونده: 2 
1-2 تثبیت خاک 3 
1-2-1 تعریف تثبیت خاک: 3 
1-2-2 اهداف تثبیت: 3 
1-2-3 روش های تثبیت خاک: 4 
1-3 تثبیت خاک های متورم شونده: 5 
1-4 مواد به کار رفته برای تثبیت خاک متورم شونده 6 
1-5 تثبیت خاک با آهک 7 
1-5-1 مقدمه 7 
1-5-2 فعل و انفعالات شیمیایی خاک با آهک 7 
1-5-3 عوامل موثر بر واکنش خاک و آهک: 9 
1-6 انواع آهک 9 
1-7 تاریخچه استفاده از آهک 11 
1-8-1 رفتار تورمی خاک 11 
1-8-2 عوامل موثر بر تورم خاک های رسی 12 
1-8-3 تاثیر بازسازی (دست خوردگی خاک) و تراکم نمونه خاکی بر تورم 14 
1-8-4 عوامل موثر بر پتانسیل تورم و فشار تورم 14 
1-9 مارن ها 15 
فصل دوم : پیشینه تحقیق 19 
2-1 شناسایی و طبقه بندی خاک متورم شونده 20 
2-1-1 طبقه بندی خاک متورم شونده بر اساس ویژگی های فیزیکی خاک 20 
2-1-1-1 بر اساس حدود اتربرگ 20 
2-1-1-2 بر اساس شاخص تورم 21 
2-1-1-3 بر اساس فعالیت خاک رسی 22 
2-1-1-4 بر اساس حد روانی و دانسیته خشک خاک 23 
2-1-1-5 بر اساس حدود اتربرگ و درصد کلوئیدها 23 
2-1-1-6 بر اساس درصد عبوری از الک 200، حد روانی و نفوذ استاندارد 24 
2-1-1-7 بر اساس شاخص خمیری 24 
2-1-2 طبقه بندی خاک متورم شونده بر اساس ویژگی های شیمیایی و کانی شناسی خاک 25 
2-1-2-1 روش کانی شناسی 25 
2-1-2-2 روش های شیمیایی 25 
2-1-3 طبقه بندی خاک متورم شونده به روش غیر مستقیم 25 
2-1-4 محاسبه تورم کلی خاک 26 
2-2 پیشینه تحقیق 27 
3-1 روش انجام آزمایش 50 
3-1-1 محدودیت ها 53 
3-1-2 تجهیزات آزمایش 53 
3-2 مصالح مصرفی 55 
3-2-1 خاک های مورد آزمایش 55 
3-2-2 آهک مصرفی 59 
3-3 تهیه نمونه 60 
فصل چهارم : نتایج آزمایش ها و تحلیل نتایج 61 
4-1 گام اول: تعیین درصد آهک بهینه 62 
4-2 گام دوم: تعیین موثرترین آهک مصرفی 69 
4-3 گام سوم: تعیین بهترین روش اختلاط آهک 75 
فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادها 81 
5-1: مقدمه 82 
5-2: روش کار 82 
5-3: نتیجه گیری 83 
5-4: پیشنهادها 84 
منابع و مراجع: 85 

 

 

بررسی پیامد بافت و ساختمان خاک و سیستم ریشه‌ای گیاه بر گیاه بهسازی خاک‌های آبیاری شده با آب آلوده به فلزهای سنگین

چکیده

کاربرد کودهای شیمیایی و جانوری، لجن فاضلاب‌ها، آفت‌کش‌ها و آبیاری با پساب می‌تواند مایه آلودگی خاک‌ها به علت انباشتگی فلزهای سنگین شود. با وجود پیامدهای سودمند پساب به عنوان یک ماده غذایی و منبع کربن آلی، کاربرد پیوسته آن در آبیاری می‌تواند به آلودگی خاک و مواد غذایی بیانجامد. هدف از این پژوهش شناخت پیامد آب آلوده شده با کادمیوم، نیکل و سرب بر میزان کادمیوم، نیکل و سرب در خاک، آب زهکشی شده و گیاه، تحت تأثیر هم‌زمان بافت، ساختمان خاک و کشت گیاه بود. دو خاک لوم‌رسی (CL) و لوم‌شنی (SL)، به دو گونه دست‌خورده (بدون ساختمان) و دست‌نخورده (دارای ساختمان) بوسیله ستون‌های فلزی به قطر 16 و ارتفاع 30 سانتی‌متر، واقع در استان همدان نمونه‌برداری شد. در نیمی از ستون‌های خاک (دست-خورده و دست‌نخورده) تربچه (Raphanus sativus L.) یا گندم (Triticum aestivum L.) کشت شد و همه‌ی ستون‌های خاک (کشت شده یا کشت نشده) با آب آلوده به کادمیوم، نیکل و سرب آبیاری شدند. این پژوهش بر پایه آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار انجام شد. در هر دوره آبیاری، زه‌آب خارج شده از ستون‌های خاک نمونه‌برداری شد. پس از برداشت بخش هوایی و ریشه تربچه و گندم، از سه لایه 0-10، 10-20 و 20-30 سانتی‌متری خاک نمونه‌برداری انجام شد. سپس غلظت کادمیوم، نیکل و سرب در آب زهکشی شده، لایه‌های گوناگون خاک و گیاه (ریشه و بخش هوایی) به کمک دستگاه جذب اتمی اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که، بدون در نظر گرفتن بافت و ساختمان خاک، غلظت عناصر با افزایش ژرفای خاک کاهش یافت. غلظت عناصر کادمیوم، نیکل و سرب (میانگین ساختمان خاک و کشت گیاه) در ستون‌های دست-نخورده، به ترتیب نزدیک 7، 20 و 9 درصد در خاک‌های لوم‌شنی بیشتر از خاک‌های لوم‌رسی بود؛ که نشان-دهنده اثر غالب پیوستگی منافذ نسبت به جایگاه‌های جذبی در خاک‌های دارای ساختمان با بافت لوم‌رسی بود؛ و همچنین نشانی از پیوستگی پایدار منافذ در خاک‌های دارای ساختمان با بافت لوم‌رسی بود که مایه افزایش جابه‌جایی عناصر می‌شود، بر خلاف خاک‌های لوم‌شنی که داری ثبات ساختمانی کمتری هستند. غلظت کادمیوم، نیکل و سرب (میانگین بافت خاک و کشت گیاه) در خاک‌های دست‌خورده به ترتیب 32، 59 و 36 درصد بیشتر از خاک‌های دست‌نخورده بود که می‌تواند به دلیل برهمکنش بیشتر کادمیوم، نیکل و سرب با دانه‌های خاک در شدت جریان‌های پایین باشد. احتمالاً سرعت جریان بیشتر آب از مسیرهای ترجیحی می‌تواند دلیلی بر جذب کمتر کادمیوم، نیکل و سرب در خاک‌های دست‌نخورده باشد. غلظت کادمیوم، نیکل و سرب در زه‌آب ستون‌های زیر کشت تربچه و گندم در برابر ستون‌های بدون کشت گیاه بیشتر بود. در خاک‌های زیر کشت گیاه، وجود درز و ترک‌های ساختمانی و کانال‌های ریشه دلیل آلودگی بیشتر زه‌آب در برابر خاک‌های بدون گیاه بود. ترتیب انباشتگی عناصر در هر دو گیاه به گونه: لوم‌رسی دست‌خورده>لوم‌شنی دست‌خورده> لوم‌شنی دست‌نخورده> لوم‌رسی دست‌نخورده دیده شد. این یافته‌ها نشان می‌دهد در خاک‌های دست‌خورده، بسته به اینکه عناصر به اندازه بیشتری در دسترس گیاه قرار می‌گیرد، اندازه جذب نیز بیشتر بود. انباشتگی عناصر در گندم، در ریشه< اندام‌‌‌های هوایی< دانه بود، در حالی که در تربچه در اندام‌های هوایی< ریشه بود. همچنین پژوهش نشان داد که هر دو گیاه تربچه و گندم، با توجه به فاکتور انباشتگی زیستی (BF) آن‌ها که بیش از یک بود، می‌توانند به عنوان گیاهان بیش‌اندوز در نظر گرفته شوند. از سوی دیگر، غلظت بالای عناصر سنگین در آب و خاک نشان‌دهنده توان جابه‌جایی آلاینده‌ها در این محیط‌ها حتی در کشت گیاه‌های بیش‌اندوز تربچه و گندم می‌باشد؛ همچنین پژوهش نشان می‌دهد که مدیریت کشاورزی می‌تواند نقش مهمی در آلودگی خاک و آب‌های زیرزمینی به فلزهای سنگین داشته باشد.

مقدمه 1 
1- بررسي منابع 7 
1-1- آلودگي محيط زيست (آب و خاک) 7 
1-1-1- آلودگي با فلزهاي سنگين 8 
1-1-2- جابه¬جايي فلزهاي سنگين در خاک 10 
1-2- شيمي فلزهاي سنگين 12 
1-2-1-كادميوم 12 
1-2-2- نيكل 13 
1-2-3- سرب 14 
1-3- غلظت طبيعي عناصر سنگين در آب، خاک و گياه 15 
1-4- عوامل مؤثر بر نگهداشت و جابه¬جايي فلزهاي سنگين در خاک 16 
1-4-1- بافت خاک 16 
1-4-2- ساختمان خاک 19 
1-4-3- نوع گياه و سيستم ريشه¬اي آن 21 
1-4-4- جريان ترجيحي 23 
1-4-5- اسيديته (pH) خاک 25 
1-4-6- ماده آلي 26 
1-5-گياه به¬سازي 26 
الف) تجزيه آلودگي با گياه 29 
ب) تجزيه آلودگي با ريشه 29 
ج) استخراج گياهي يا شيره¬کشي گياهي 29 
1-5-1- پژوهش¬هاي انجام شده درباره گياه بهسازي 30 
1-5-2- پژوهش¬هاي انجام شده در باره گياه بهسازي در ايران 33 
1-5-3- مزیت¬های روش گياه بهسازي 37 
1-5-4- معابب روش گياه بهسازي 38 
1-6- فاکتورهاي بکار رفته در ارزيابي گياه بهسازي 38 
1-6-1- فاکتور ترابري 38 
1-6-2- فاکتور انباشتگي زيستي 39 
1-7- اهميت انجام پژوهش 40 
2- مواد و روش¬ها 43 
2-1- جايگاه نمونه برداري 43 
2-2- نمونه¬برداري خاک 43 
2-3- روش¬هاي آزمايشگاهي اندازه¬گيري ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي خاک 45 
2-3-1- توزيع اندازه ذرات اوليه 45 
2-3-2- چگالي ظاهري خاک (ρb) 45 
2-3-3- اندازه¬گيري منحني مشخصه رطوبتي 46 
2-3-4- رسانايي الکتريکي (EC) 46 
2-3-5- کربنات کلسيم (CaCO3) 46 
2-3-6- اسيديته خاک (pH) 46 
2-3-7- ماده آلي خاک (OM) 47 
2-3-8- گنجايش تبادل کاتيوني (CEC) 47 
2-4- کارهاي کاشت و داشت گياهان گندم و تربچه 47 
2-5- روش آبياري با محلول آلوده به نيکل، کادميوم و سرب 48 
2-6- ويژگي¬هاي محلول آلوده به کادميوم، نيکل و سرب 49 
2-7- اندازه¬گيري غلظت کادميوم، نيکل و سرب در نمونه¬هاي آب زهکشي در طي رشد 49 
2-8- اندازه¬گيري غلظت کادميوم، نيکل و سرب در نمونه¬هاي خاک در پايان فصل رشد 49 
2-9- اندازه¬گيري غلظت فراهم عناصر کادميوم، نيکل و سرب در خاک 49 
2-10- اندازه¬گيري غلظت کادميوم، نيکل و سرب در گياه پس از برداشت 50 
2-11- طرح آزمايشي و تجزيه وتحليل آماري 50 
3- نتايج و بحث 55 
3-1- اثر بافت، ساختمان خاک و کشت گياه بر غلظت کل عناصرکادميوم، نيکل و سرب در خاک 55 
3-1-1- اثر بافت خاک بر غلظت عناصر کادميوم، نيکل و سرب 62 
3-1-2- اثر ساختمان خاک بر غلظت عناصر کادميوم، نيکل و سرب 63 
3-1-3- اثر کشت گياه بر غلظت عناصر کادميوم، نيکل و سرب 66 
الف- دگرگوني غلظت عناصر کادميوم، نيکل و سرب در لايه اول (0-10 سانتيمتر) 66 
ب- دگرگوني غلظت عناصر کادميوم، نيکل و سرب در لايه دوم (10-20 سانتيمتر) 68 
ج- دگرگوني غلظت عناصر کادميوم، نيکل و سرب در لايه سوم (20-30 سانتيمتر) 70 
3-2- ارزيابي انباشت عناصر کادميوم، نيکل و سرب در خاک با اندازه استاندارد 71 
3-3- اثر بافت، ساختمان خاک و کشت گياه بر غلظت فراهم عناصر کادميوم، نيکل و سرب در خاک 72 
3-4- اثر بافت، ساختمان خاک و کشت گياه بر غلظت کادميوم، نيکل و سرب در زه آب 76 
3-4-1- ارزيابي انباشت عناصر کادميوم، نيکل و سرب در زه آب تربچه با اندازه استاندارد 87 
3-4-2- ارزيابي انباشت عناصر کادميوم، نيکل و سرب در زه آب گندم با اندازه استاندارد 88 
3-5- اثر بافت و ساختمان خاک بر غلظت کادميوم، نيکل و سرب در اندام¬هاي گياهان 89 
3-5-1- بررسي اندازه انباشت عناصر کادميوم، نيکل و سرب در اندام¬هاي گياهان 91 
3-5-2- بررسي فاکتورهاي ترابري و انباشتگي زيستي در دو گياه تربچه و گندم 93 
3-6- نتيجه¬گيري 98 
3-7- پيشنهادها 100 
منابع 103 

 

بهسازی پارامترهای برشی خاکهای گچی سایت اداری و آموزشی ارکان شهرستان بجنورد با افزودنی های موادشیمیایی

چکیده:

در دهه های اخیر، تخریب سازه های استقرار یافته بر روی خاک های گچی ، مشکلات قابل توجه ای را در مقابل طراحان ، سازندگان و بهره برداران ، به ویژه در کشورهای واقع در منطقه خاورمیانه قرار داده است . در این تحقیق تلاش گردیده است با توجه به سوابق مطالعات قبلی رفتارهای خاک های گچی مطالعه و بررسی قرار گیرد سایت اداری و آموزشی ارکان در 4 کیلومتری جنوب شهر بجنورد قرار دارد . این منطقه جهت احداث مجتمع های اداری، آموزشی ، فرهنگی و ورزشی وخدمات درمانی، بیمارستان و… به وسعت 1100 هکتار در نظر گرفته شده است . قبل از اجرای این پروژه های بزرگ، به دلیل شرایط ویژه ژئوتکنیکی سایت مذکور ، بررسی و مطالعه خاک باعث جلوگیری از بروز خسارات سنگین جانی و مالی ، خواهد شد. و همچنین در سایت اداری ارکان برای مطالعه لایه های خاک ، نسبت به حفاری سه گمانه دستی تا عمق 4 متر در سه مکان با فواصل نسبتا زیاد از یکدیگر انجام گردید . پس از مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی بر روی نمونه های خاک، مشکلات آن از قبیل محدود بودن میزان مقاومتی خاک، نشست زیاد و بالا بودن سولفات و گچ ، بررسی شده و با توجه به نتایج بدست آمده از حفاریهای ژئوتکنیک در محل پروژه ، منطقه مورد مطالعه ، به سه بخش الف وب و ج تقسیم بندی گردید. در این تحقیق جهت بهسازی خاک، با توجه به بالا بودن مقدار گچ و پایین بودن وزن مخصوص نسبی خاک روشهای گوناگون بهسازی مورد مطالعه قرار گرفت . در میان روشهای متعدد بهسازی و بر اساس آزمایشات گوناگون نتیجه گیری شد باتوجه به وجود خاک ریزدانه قابل تورم و حاوی گچ در بخش زیادی از پروژه ، استفاده سیمان پوزلان و مصالح درشت دانه و مناسب که در محدوده پروژه وجود دارد انجام شود. کلمات کلیدی: ژئوتکنیک، خاکهای گچی ، نشست، سایت ارکان، بهسازی

فهرست مطالب
عنوان صفحه
مقدمه : فصل اوّل
کلیات ۵
۱-۱ -طرح موضوع ۶
۱-۲- موقعیت جغرافیایی و آب و هوا ۶
۱-۲-۱- ناهمواریهای استان ۸
۱-۳-۲- زمین شناسی ناحیه ۹
۱-۲-۲-۱- چینه شناسی ناحیه ۱۰
۱-۲-۲-۲ – شناسی ساختمانی و تکتونیک منطقه ۱۰
۱-۲-۲-۳- گسل های منطقه ۱۱
۱-۲-۲-۴- گسله های تراستی و واژگونه ۱۱
۱-۲-۲-۵- گسل های عادی ۱۲
۱-۲-۲-۶- گسل های راستالغز ۱۲
۱-۲-۳- آب و هوای استان ۱۲
۱-۲-۳-۱- منابع آب ۱۳
۱-۲-۳-۱-۱ – آب های سطحی ۱۳
۱-۲-۳-۲- مهم ترین رودهای استان ۱۳
۱-۲-۳-۳- آب های زیرزمینی ۱۴
فصل دوّم : بیان مسئله ، ضرورت انجام تحقیق، اهداف پژوهش، روش شناسی تحقیق
۲-۱- بیان مسئله ۱۶
۲-۲- بهسازی و تثبیت خاک ها ۱۷
۲-۲-۱-استراتژی بهسازی ۱۸
۲-۲-۱-۱- خاک های نرم و شل ۱۸
۲-۲-۱-۲- خاک های انبساطی ۱۸
۲-۲-۱-۳- خاک های رمبنده و فرو ریزشی ۱۹
۲-۲-۱-۴- خاکریز ها ۱۹
۲-۳- ضرورت انجام تحقیق ۲۰
۲-۴- اهداف پژوهش ۲۲
۲-۵- سوالات پژوهش ۲۳
۲-۶-روش شناسی تحقیق ۲۳
۲-۷- عملیات شناسایی میدانی ۲۵
فصل سوّم : ادبیات و مستندات،چهار چوب ها و مبانی سابقه و پیشینه تحقیق
۳-۱- خاک ۳۰
۳-۱-۱-تفکیک خاک از سنگ ۳۰
۳-۱-۲- از دیدگاه زمین شناسی ۳۱
۳-۱-۳- از دیدگاه مهندسی ۳۱
۳-۲- رده بندی خاک ها بر اساس اندازه دانه ها و ترکیب کانی شناسی ۳۱
۳-۲-۱- خاک های رسی ۳۱
۳-۲-۲- خاک های سیلتی ۳۱
۳-۲-۳- خاک های ماسه ای ۳۲
۳-۲-۴- خاک های شنی ۳۲
۳-۳- رده بندی خاک ها بر اساس منشاء ۳۲
۳-۳-۱- خاک های باقیمانده یا برجا ۳۲
۳-۳-۲- خاک های انتقالی ۳۳
۳-۴- ساختار خاک ۳۳
۳-۴-۱-ساختار خاک های چسپنده (ریزدانه ) ۳۳
۳-۴-۱-۱-ساختار فولکوله ۳۳
۳-۴-۱-۲- ساختار پراکنده ۳۳
۳-۴-۲-ساختار خاک های غیر چسپنده ( درشت دانه ) ۳۴
۳-۴-۲-۱- ساختار تک دانه ای ۳۴
۳-۴-۲-۲- ساختار لانه زنبوری ۳۴
۳-۵- گچ چیست ؟ ۳۵
۳-۵-۱-ریخت شناسی گچ ۳۵
۳-۵- ۲- خاکهای گچی ۳۵
۳-۶- منبع گچ در ایران ۳۸
۳-۷- تشکیل گچ از رسوبات تبخیری ۴۱
۳-۷-۱- عناصر تبخیری ۴۲
۳-۷-۱-۱- کلسیت و دولومیت ۴۲
۳-۷-۱-۲- ژیپس وانیدریت ۴۲
۳-۷-۱-۳- ژیپس و هالیت ۴۲
۳-۷-۱-۴- هالیت ۴۲
۳-۷-۱-۵- نمک های با قدرت انحلال زیاد و نمک های پتاسیم ویژه مثل سیلویت ۴۲
۳-۸- شکل گیری گچ از رسوبات آهکی ۴۴
۳-۸-۱- شکل گیری گچ از پروسه های هیدروترمال فعالیت های آتشفشانی . ۴۴
۳-۸-۲- مراحل فرآیند های هیدروترمالی. ۴۴
۳-۸-۳- انواع ترکیبات سیالات هیدروترمال ۴۵
۳-۹- طبقه بندی خاک های گچی ۴۵
۳-۹-۱- روش فائو ۴۵
۳-۹-۲- روش تاکسونومتری خاک ها ۴۶
۳-۹-۳- روش W.R.B (رفرانس جهانی منابع خاک ) ۴۷
۳-۹-۳-۱- الف ) پتریک جیپسی سولز ۴۷
۳-۹-۳-۲- ب ) آرتزیک جیپسی سولز ۴۷
۳-۹-۳-۲- ج ) کلسیک جیپسی سولز ۴۷
۳-۹-۳-۳- د ) لوویک جیپسی سولز ۴۷
۳-۹-۳-۴- ن ) کامبیک جیپسی سولز ۴۷
۳-۹-۳-۵- و ) هاپلیک جیپسی سولز ۴۷
۳-۹-۳-۶- افق های مشخصه تحت الارضی ۴۷
۳-۹-۳-۷- افق تحت الارضی جیپسیک ۴۷
۳-۹-۴- افق های تحت الارضی هایپر جیپسیک ۴۹
۳-۱۰- اثر بعضی از تثبیت کننده ها بر تورم خاک های گچی ۵۰
۳-۱۱- روش های اضافه شدن گچ به خاک ۵۱
۳-۱۲- راه های ورود گچ به خاک ۵۳
۳-۱۲-۱- پوک و همکاران و آرورا و همکاران : ۵۴
۳-۱۲-۲- نتلتون و همکاران و ویتیگ و همکاران : ۵۵
۳-۱۲-۳- مرموت و همکاران : ۵۵
۳-۱۲-۴- اکپاگوچ (۱۹۹۸) : ۵۵
فصل چهارم : روش های اجرای پژوهش
۴-۱- آزمایش خاک ۵۸
۴-۲- آزمایش های صحرائی ۶۰
۴-۲-۱- تعیین وزن مخصوص خاک در محل به روش مخروط ماسه ۶۰
۴-۲-۱-۱- آزمایش بالون ۶۱
۴-۲-۱-۲- آزمایش مخروط ماسه ۶۱
۴-۲-۱-۳-آزمایشات هسته ای ۶۱
۴-۲-۱-۴- وسایل مورد نیاز: ۶۱
۴-۲-۱-۵ – روش انجام آزمایش : ۶۲
۴-۲-۱-۶- کالیبره کردن مخروط ۶۵
۴-۲-۱-۷- محاسبه وزن واحد حجم در صحرا ۶۸
۴-۲-۱-۸- خطاهای معمول آزمایش ۷۳
۴-۲-۱-۹ – کالیبراسیون ۷۳
۴-۲-۱-۱۰- آزمایش مخروط ماسه ۷۳
۴-۲-۱-۱۰- محاسبات ۷۴
۴-۳- آزمایش نفوذ استاندارد ( ASTM D۱۵۸۶ ) ۷۴
۴-۳-۱- موارد استفاده : ۷۵
۴-۳-۲- روش های حفاری ۷۶
۴-۳-۳- نمونه گیر دوکفه ای فولادی ۷۶
۴-۳-۴- میله های حفاری ۷۷
۴-۳-۵- مجموعه کوبش ۷۸
۴-۳-۶- روش آزمایش ۷۹
۴-۳-۶-۱- آماده سازی گمانه ۷۹
۴-۳-۶-۲- نمونه گیری و انجام آزمایش ۸۰
۴-۴- تعیین درصد رطوبت خاک ۸۴
۴-۴-۱- شرح آزمایش ۸۴
۴-۴-۲- محاسبه : ۸۵
۴-۵- آزمایش دانه بندی ۸۶
۴-۵-۱- هدف ۸۶
۴-۵-۲- کاربرد ۸۷
۴-۵-۳- مشخصات الک های استاندارد ۸۷
۴-۵-۴- وسایل آزمایش ۸۷
۴-۵-۵- نمونه های آزمایش ۸۸
۴-۵-۶- مصالح سنگی ریزدانه ۸۸
۴-۵-۷ – روش آزمایش ۹۰
۴-۵-۷-۱- عمل سرند کردن ۹۰
۴-۵-۷-۲- محاسبه ۹۱
۴-۵-۷-۳- ضریب نرمی : ۹۱
۴-۵-۷-۴- گزارش ۹۱
۴-۵-۸- نتایج قابل استخراج از منحنی دانه بندی ۹۴
۴-۵-۹- خلاصه روش آزمایش ۹۵
۴-۵-۱۰- اهمیت و موارد استفاده ۹۵
۴-۵-۱۱- وسایل و مصالح آزمایش ۹۶
۴-۵-۱۲- نمونه گیری : ۹۶
۴-۵-۱۳-۱- روش شستشو با آب خالص ( روش A ) : ۹۷
۴-۵-۱۳-۲- روش شستن با استفاده از یک معرف (روش B): ۹۸
۴-۵-۱۳-۳- محاسبه ۹۸
۴-۶- آزمایش هیدرومتری ۹۹
۴-۶-۱- هدف ۹۹
۴-۷- آزمایس تعیین حدود آتربرگ ۱۰۰
۴-۸- آزمایش حد روانی ۱۰۰
۴-۹- آزمایش حد خمیری ۱۰۱
۴-۱۰ – آزمایش تعیین درصد گچ : ۱۰۲
۴-۱۰-۱- ارائه نتایج: ۱۰۳
۴-۱۰-۲- محاسبه تری اکسید گوگرد ۱۰۳
۴-۱۰-۳- محاسبه سولفات کلسیم معادل: ۱۰۳
۴-۱۰-۴- تعیین درصد کلی سولفات درخاک براساس استاندارد BS۱۳۷۷: ۱۰۴
۴-۱۰-۵- وسایل لازم: ۱۰۴
۴-۱۱- آزمایش تراکم ۱۰۹
۴-۱۱-۱- آزمایش تورم آزاد ۱۱۰
فصل پنجم : تجزیه و تحلیل و بیان نتایج حاصل از تحقیق
۵-۱- مقدمه ۱۱۲
۵-۲- مصالح ۱۱۲
۵-۳- نتایج آزمایش ها ۱۱۳
۵-۳-۱- آزمایش تراکم استاندارد ۱۱۳
۵-۳-۲- الف- تاثیر آهک بر خصوصیات تراکمی ۱۱۴
۵-۳-۳- ب- تاثیر پوزولان بر خصوصیات تراکمی ۱۱۴
۵-۳-۴- ج- تاثیر گچ(سولفات کلسیم)بر خصوصیات تراکمی ۱۱۵
۵-۳-۵- آزمایش تورم آزاد ۱۱۵
۵-۴- بررسی تاثیر آهک و سیمان بر روی خاک از دیدگاه نشست خاک ۱۱۹
فصل ششم : تفسیر ، نتیجه گیری، جمع بندی
۶-۱- جمع بندی و نتیجه گیری ۱۲۸
مراجع ۱۳۱

 

 

اثر بهسازی به روش تزریق سیمان بر مدول عکس العمل بستر خاک آلوده به نفت؛ مطالعه موردی ماسه انزلی

چکیده

آلودگی منابع آب زیر زمینی و به طور کلی خاک‌ها، در سال‌های اخیر تبدیل به یکی از جدیدترین مشکلات زیست محیطی در سراسر جهان شده است از مهم‌ترین آلوده کننده‌ها، آلاینده‌های نفتی می‌باشد تثبیت خاک با استفاده از افزودنی سیمان یکی از رایج‌ترین روش‌های بهسازی خاک‌های ماسه‌ای است منتها یکی از پارامترهای تاثیرگذار در افزایش مقاومت و سختی خاک سیمانی شده، عمل آوری مناسب مخلوط خاک و سیمان است با توجه به اینکه مدول عکس العمل بستر از پارامترهای کاربردی در بیان سختی خاک مطرح می‌باشد، در این پژوهش با مدلسازی فیزیکی آزمایش بارگذاری صفحه کوچک مقیاس، مدول عکس العمل بستر در خاک ماسه‌ای آلوده به مواد نفتی تثبیت شده با سیمان مورد ارزیابی قرار گرفته است بدین منظور نمونه‌های ماسه انزلی در شرایط کاملاً تمیز با شرایط آلوده شده ماسه با 3، 6 و 9 درصد گازوئیل، در تراکم‌های نسبی 30، 50 و 70 درصد بصورت تثبیت شده با 9 درصد سیمان، با یکدیگر مقایسه شده است نمونه‌های مورد آزمایش در قالب‌هایی به ابعاد 25×25×25 سانتی متر با استفاده از صفحه بارگذاری به قطر 5 سانتی متر، انجام شده است نتایج نشان داده است که آلایندگی ناشی از انتشار گازوییل در ماسه می‌تواند تاثیر قابل ملاحظه، در کاهش سختی خاک تثبیت شده و عدم افزایش مناسب مدول عکس العمل بستر ناشی از بهسازی توسط سیمان داشته باشد

فصل اول: کلیات 1
1-1- مقدمه 2
1-2- بیان مسئله 4
1-3- اهداف 5
1-4- ساختار پایان نامه 5
فصل دوم: ادبیات فنی 7
2-1- مقدمه 8
2-2- مدول عکس العمل بستر ks 8
2-2-1- تعیین واکنش بستر ks با استفاده از آزمایش بارگذاری صفحه PLT در محل و نرم افزار‌های محاسباتی 12
2-3- آلودگی 17
2-3-1- اثر آلودگی نفتی بر تراکم پذیری خاک‌ها با استفاده از آزمایش تراکم 17
2-3-2- پارامتر‌های مقاومت برشی 19
2-3-3- آزمایش تحکیم 20
2-3-4- آزمایش نفوذ پذیری 21
2-4- بررسی خصوصیات ژئوتکنیکی خاک آلوده شده به مواد نفتی 21
2-5- بهسازی 26
2-6- تثبیت خاک 27
2-6-1- سیمان 27
فصل سوم: مطالعات آزمایشگاهی 35
3-1- مقدمه 36
3-2- بندرانزلی 36
3-3- خاک 38
3-4- گازوئیل 42
3-5- سیمان 43
3-6- آب 43
3-7- برنامه‌ی آزمایش‌ها 43
3-8- نمونه سازی 46
3-9- دستگاه مورد استفاده 48
3-10- نتایج آزمایش بر روی ماسه با تراکم 30 درصد 49
3-11- نتایج آزمایش بر روی ماسه با تراکم 50 درصد 51
3-12- نتایج آزمایش بر روی ماسه با تراکم 70 درصد 54

فصل چهارم: بررسی تاثیر آلودگی نفتی بر مدول عکس العمل بستر 56
4-1- تاثیر آلودگی گازوئیل 57
4-2- تاثیر تراکم نسبی خاک 63
فصل پنجم: جمع بندی و پیشنهادها 67
5-1- نتیجه گیری 68
5-2- محدودیت‌های تحقیق 70
5-3- پیشنهادهایی برای ادامه‌ی کار 70
مراجع 71

 

تحلیل پایداری و آنالیز عددی گودبرداری‌های بهسازی شده با روش اختلاط عمیق خاک(DSM)

چکیده

گودبرداری جهت انجام امور عمرانی در مناطق شهری همواره ساختمان‌ها و تاسیسات مجاور را تهدید می‌نماید. امروزه از روش‌های بهسازی به‌طور گسترده‌ای در جهان استفاده می‌شود‌. محدودیت‌های اقتصادی، زمانی و یا محیطی گاه سبب می‌شود تا سایر روش‌های بهسازی و یا روش‌های پایدارسازی گودبرداری مناسب نباشند‌. اختلاط عمیق خاک(DSM) به عنوان یک جایگزین مقرون به صرفه و موثر برای شمع‌کوبی و حفاری سنتی در ساخت‌و‌ساز شهری در سال‌های اخیر مورد توجه قرار‌گرفته است. در این تحقیق با هدف بررسی تاثیر اختلاط عمیق خاک در جابجایی افقی و قائم خاک چسبنده، مدلی دو‌بعدی از خاک چسبنده از نوع رس با خاصیت خمیری کم و ستون اختلاط عمیق خاک در نرم‌افزار FLAC 2D صورت گرفته است که بر اساس تفاضل محدود می‌باشد. تحلیل مورد نظر با استفاده از مدل موهر کولمب انجام شده است. در ابتدای کار پس از مرحله‌ی صحت‌سنجی، خاک مورد نظر به همراه شرایط تکیه‌گاهی و اعمال مراحل گودبرداری مدلسازی گردید. هندسه مورد نظر برای ستون‌ها بر اساس ابعاد و اندازه‌های رایج مطالعات و پروژه‌های اجرا شده‌ی پیشین انتخاب شد. سپس، ضمن بررسی تاثیر عمق مدفون و قطر ستون‌های اختلاط عمیق بر روی جابجایی‌های قائم و افقی، مقایسه‌ای بین مدل تفاضل محدود و اجزای محدود شکل گرفت. مطابق نتایج تحقیق با کاهش عمق مدفون ستون‌های اختلاط عمیق جابجایی‌های افقی خاک‌های چسبنده از نوع رس با خاصیت خمیری کم، تا عمق مدفون مشخصی کاهش می‌یابد ولی بعد از آن عمق مدفون مشخص جابجایی‌های افقی به شدت افزایش می‌یابند. همچنین کاهش عمق مدفون ستون‌ها باعث افزایش جابجایی‌های قائم در جهت مثبت می‌شوند. درحالیکه در ستون‌های بدون عمق مدفون تغییرات بی‌نظمی وجود دارد. کاهش قطر ستون‌ها باعث افزایش جابجایی‌های افقی و کاهش جابجایی‌های قائم می‌شوند. همچنین در مقایسه نرم‌افزار‌های FLAC 2D (تفاضل محدود) و PLAXIS 2D (اجزا محدود) که خروجی‌های ارائه شده ازFLAC نسبت به PLAXIS، میزان جابجایی‌های بیشتری نسبت به مقدار واقعی اندازه‌گیری شده میدانی را نمایش می‌دهد.

فصل 1: کلیات تحقیق 1
1-1- مقدمه 2
1-2- بیان مسئله تحقیق 3
1-3- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق 3
1-4- نوآوری تحقیق 5
1-5- اهداف تحقیق 5
1-6- فرضیات تحقیق و محدودیت‌ها 6
1-7- روش شناسی تحقیق 6
1-8- ساختار فصل‌های پایان‌نامه 6
فصل 2: مبانی نظری و پیشینه تحقیق 8
2-1- مقدمه 9
2-2- انواع روش‌های بهسازی 9
2-2-1- روش اختلاط عمیق 12
2-2-2- موارد کاربرد روش اختلاط عمیق خاک 13
2-2-3- مزایای استفاده از روش اختلاط عمیق خاک 16
2-2-4- معایب استفاده از روش اختلاط عمیق خاک 17
2-3- طبقه بندی روش‌های اختلاط عمیق خاک 17
2-3-1- روش خشک 18
2-3-2- روش مرطوب 21
2-4- بیندر 24
2-4-1- انواع بیندر 24
2-4-2- مقدار بیندر 24
2-5- هندسه ستون‌های اختلاط عمیق خاک 24
2-5-1- فواصل ستون‌ها و نسبت سطح بهسازی شده 24
2-5-2- قطر ستون 25
2-5-3- عمق ستون 25
2-5-4- الگو‌های نصب ستون اختلاط عمیق خاک 25
2-6- مشخصات فیزیکی ستون اختلاط عمیق خاک 27
2-7- مشخصات مقاومتی ستون اختلاط عمیق خاک 28
2-7-1- مقاومت فشاری محصور نشده 28
2-7-2- مقاومت برشی 28
2-7-3- مقاومت خمشی 29
2-7-4- مقاومت کششی 29
2-7-5- مدول الاستیسیته و ضریب پواسون 29
2-7-6- مقاومت پسماند 29
2-8- تحلیل و طراحی ستون‌های اختلاط عمیق با الگوی دیوار 30
2-9- نشست ستون‌های اختلاط عمیق خاک 30
2-10- مروری بر تاریخچه 31
2-10-1- مطالعات روش اختلاط عمیق 31
2-10-2- مطالعات شمع‌ها 39
2-11- نتیجه گیری 42
فصل 3: مواد و روش‌ها 43
3-1- مقدمه 44
3-2- طراحی کلی ستون‌های اختلاط عمیق خاک به شکل دیوار 44
3-2-1- روش ساده شده 44
3-2-2- روش تیر-ستون 45
3-2-3- روش‌های پیوسته 45
3-3- طراحی سازه‌ای دیوار اختلاط عمیق خاک 46
3-4- روش‌های تحلیل عددی 48
3-4-1- روش اجزای محدود 49
3-4-2- روش تفاضل محدود 49
3-4-3- روش اجزای مرزی 50
3-4-4- روش اجزای مجزا 50
3-4-5- روش‌های شبکه شکستگی‌های مجزا 50
3-4-6- روش هیبرید 50
3-5- علت انتخاب روش 51
3-6- علت انتخاب نرم‌افزار 57
3-6-1- محیط نرم‌افزار و مراحل شبیه‌سازی 59
3-7- مطالعه موردی پروژه ایسلایس 62
3-7-1- طراحی سازه‌ای DSM برای پروژه ایسلایس 64
3-7-2- مدلسازی عددی برای پروژه ایسلایس 65
3-8- تحلیل حساسیت ابعاد مدل 67
3-9- تحلیل حساسیت ابعاد مش‌بندی 68
3-10- صحت سنجی 69
3-11- مقایسه حل به روش دستی و نرم‌افزار 72
فصل 4: نتایج و تفسیر آنها 73
4-1- مقدمه 74
4-2- بررسی نتایج مدلسازی DSM در خاک لایه‌ای 74
4-3- مطالعه موردی بر روی خاک چسبنده 78
4-3-1- مدلسازی بر روی خاک چسبنده مورد مطالعه 81
4-3-2- تاثیر قطر ستون اختلاط عمیق خاک بر روی جابجایی افقی 84
4-3-3- تاثیر قطر ستون اختلاط عمیق خاک بر روی جابجایی قائم 85
4-3-4- تاثیر عمق مدفون ستون اختلاط عمیق بر روی جابجایی افقی 91
4-3-5- تاثیر عمق مدفون ستون اختلاط عمیق خاک بر روی جابجایی قائم 91
4-4- محاسبه ضریب اطمینان واژگونی دیوار 98
4-5- محاسبه ضریب اطمینان لغزشی دیوار 98
4-6- محاسبه عمق مجاز گودبرداری 98
فصل 5: نتیجه‌گیری و پیشنهادها 99
5-1- مقدمه 100
5-2- نتیجه‌گیری 100
5-3- پیشنهاد‌ها برای مطالعات آتی در زمینه موضوع تحقیق 102
مراجع 103

 

لحاظ نمودن اندرکنش خاک-سازه در بهسازی لرزه‌ای سازه‌ها فولادی با استفاده از سیستم‌های کنترل سازه‌ای هایبرید

چکیده

در تحلیل و طراحی معمول سازه‌ها با فرض پایه ثابت و اعمال شتاب نگاشت زلزله در تحلیل تاریخچه زمانی صورت می‌گیرد. این روش برای حالتی که سازه بر روی بستر سنگی و یا خاک سخت بنا شده باشد، مناسب است. درحالی که اگر سازه بر روی خاک نرم ساخته شده باشد، باید اثر انعطاف پذیری خاک در تحلیل سازه لحاظ شود. این امر منجر به افزایش تعداد درجات آزادی سازه می‌شود که سبب تغییر در پاسخ رفتار سازه و متعاقب آن کنش سیستم کنترلی و اثرگذاری آن می‌شود. از آنجایی که بحث اندرکنش خاک-سازه برای سازه‌های بنا شده در خاک‌های مختلف قابل توجه است؛ لذا به بررسی و ارزیابی قاب‌های دو بعدی 3، 6، 9، 15 و 20 طبقه در سه نوع ساختگاه مطابق با آیین نامه 2800 ویرایش چهارم پرداخته شده است. برای انجام این امر ابتدا از نرم‌افزار SHAKE جهت در نظر گرفتن رفتار غیر خطی لایه‌های خاک و سپس از نرم‌افزار SASSI برای اندرکنش خاک-سازه استفاده شده است.در دهه‌های اخیر، کاربرد سیستم‌های کنترلی به جهت اتلاف انرژی ناشی از زلزله و کاهش و متوقف نمودن ارتعاش سازه‌ها و در نتیجه کاهش خسارات جانی و مالی مورد استقبال زیادی قرار گرفته است. سیستم‌های کنترل هایبرید ترکیبی از سیستم‌های کنترل غیرفعال و فعال می‌باشند. از جمله سیستم‌های هایبرید می‌توان به سیستم کنترل HDABC اشاره نمود. سیستم‌های کنترل غیر فعال به واسطه ارتعاش و حرکت سازه، انرژی را مستهلک می‌نمایند. سیستم‌های کنترل فعال به واسطه پایش سازه و قانون کنترل، مستقیما نیرویی به سازه جهت مقابله با نیروی زلزله اعمال می‌نمایند. هدف از این پژوهش بررسی سازه‌های فولادی تجهیز شده با سیستم‌های HDABC و لحاظ نمودن اثر اندرکنش خاک-سازه می‌باشد. جهت نیل به این هدف، مدل مناسب از سازه و سیستم‌های کنترلی هایبرید در فضای برنامه MATLAB به صورت کد نوشته گردید. جهت مدل سازی سختی و میرایی سیستم خاک-سازه وابسته به فرکانس با استفاده از روش فنر-جرم-میراگر لایسمر می‌توان ضرایب سختی و میرایی سیستم خاک سازه را مستقل از فرکانس بیان کرد. در بخش کنترل فعال سیستم کنترل هایبرید از دو نوع الگوریتم کنترلی، الگوریتم بهینه خطی درجه دو LQR و الگوریتم کنترل جایدهی قطب‌ها PPC، جهت تعیین نیروی کنترل فعال استفاده شده است.

فصل 1: فصل اول: کلیات 1 
1-1- مقدمهای بر تحقیق 2 
1-2- لزوم انجام تحقیق 3 
1-3- اهداف تحقیق و نوآوری 5 
1-4- فرضیههای تحقیق 8 
1-5- روش تحقیق 8 
1-6- فصول پایاننامه 8 
1-7- فلوچارت تحقیق 9 
فصل 2: فصل 2: تاریخچه تحقیقات کنترل سازه‌ها و اندرکنش خاک سازه 11 
2-1- تاریخچه تحقیقات کنترل سازه‌ها 12 
2-1-1 سیستم‌های کنترل غیر فعال 13 
2-1-1-1- جداگر‌های لرزه‌ای 13 
2-1-1-2- سیستم‌های غیر فعال استهلاک انرژی PED: 15 
2-1-1-2-1- میراگر تسلیمی 16 
2-1-1-2-2- میراگر اصطکاکی 16 
2-1-1-2-3- میراگر مایع ویسکوز 17 
2-1-1-2-4- روش آییننامه ASCE در مدل سازی سیستم میراگر 18 
2-1-2 سیستم‌های کنترل فعال، نیمه فعال و هایبرید 19 
2-1-4 سیستم کنترل هایبرید مهاربندی میرایی محرک 27 
2-2- تاریخچه تحقیقات اندرکنش خاک و سازه 29 
2-2-1 روش‌های تحلیل سیستم اندرکنش خاک و سازه 29 
2-2-2 مدل جایگزین خاک 31 
2-2-2-1- روابط تقریبی Veletsos و Verbic در تعیین سختی دینامیکی پی سطحی 31 
2-2-2-2- مدل‌های مخروطی برای پی سطحی 33 
2-2-1- مدل‌ جایگزین خاک برای پی سطحی به روش Lysmer’s Analog 37 
2-3- مروری بر کارهای انجام یافته در زمینه اثر اندرکنش خاک-سازه بر سیستمهای کنترلی 40 
فصل 3: فصل 3 : مبانی تئوری اندرکنش خاک_سازه، کنترل فعال و هایبرید سازه‌ها 42 
3-1- مقدمه 43 
3-1-1 مروری بر مفاهیم اندرکنش خاک-سازه 44 
3-1-1-1- روش مستقیم: 46 
3-1-1-2- روش زیر سازه: 47 
3-1-2- روش زیر سازه تحلیل SSI در SASSI2000 50 
3-1-2-1- روش حجم انعطاف پذیر 51 
3-1-2-2- روش زیرسازه تفاضلی 55 
3-1-2-3- تحلیل پاسخ سایت 58 
3-1-2-4- مدل تحلیلی پاسخ سایت یک بعدی 58 
3-1-2-4-1- حرکت سطح آزاد 60 
3-1-2-4-2- شرایط مرزی 63 
3-1-2-5- تعیین ماتریس امپدانس 66 
3-2- بررسی سازه‌های هوشمند لرزه‌ای با استفاده از سیستم‌های کنترل فعال و هایبرید HDABC 70 
3-2-1 سیستم های کنترل فعال سازه 70 
3-2-1-1- مدل تحلیلی سازه‌های هوشمند لرزه‌ای با کنترل فعال 70 
3-2-1-2- معادلات حرکت سازه هوشمند لرزه‌ای با کنترل میله‌ای کششی فعال 71 
3-2-1-3- بیان فضای حالت دینامیک سازه لرزه‌ای هوشمند 74 
3-2-1-4- قانون بازخورد و تمهیدات اجرایی 75 
3-2-2 سیستم‌های کنترل نیمه فعال و هایبرید سازه 80 
3-2-2-1- سیستم کنترل هایبرید HDABC 81 
3-2-2-2-مدل سازی محرک هیدرولیکی با دریچه برقی کنترل پذیر 82 
3-2-2-3- مدل سازی میراگر ویسکوز مایع 90 
3-2-2-4- مدل دینامیکی سازه برشی با سیستم کنترلی HDABC 94 
3-2-2-5- بیان فضای حالت سیستم HDABC 99 
3-2-2-6- حل معادلات فضای حالت خطی نا متغیر با زمان 101 
3-2-2-7- الگوریتم‌های کنترل 103 
3-2-2-8- طراحی جانمایی قطب‌ها با استفاده از بازخورد کامل 103 
3-2-2-9- طراحی رگولاتور جانمایی قطب‌ها برای سیستم با یک ورودی 106 
3-2-2-10- فرمول بندی عمومی کنترل بهینه برای مسئله رگولاتورها 108 
3-2-2-11- طراحی رگولاتورهای خطی بهینه در شرایط پایای سیستم کنترل سازه 112 
3-3-1- اثر اندرکنش خاک-سازه بر سیستم‌های کنترلی هایبرید مهاربندی میرایی_محرک ( HDABC) 114 
3-3-2- فرمول بندی فضای حالت سیستم HDABC با اثر اندرکنش خاک سازه 119 
3-3-3- مدل جرم-فنر-میراگر لایسمر برای تابع امپدانس 120 
فصل 4: معرفی مشخصات مدل‌های سازه‌ای و ساختگاه‌ در تحلیل اندرکنش خاک سازه 122 
4-1- مقدمه 123 
4-2- مدل سازی سازه‌ها فولادی قاب خمشی 123 
4-2-1 نرم افزار های مورد استفاده 124 
4-2-2 آیین نامه های طراحی سازه 125 
4-2-3 پارامترهای طراحی سازه در آیین نامه 2800 125 
4-2-4 مشخصات سازه‌‌ها و نوار پی 126 
4-3- معرفی ساختگاه‌ها 128 
4-3-1 مشخصات میرایی و مدول برشی لایه‌های خاک 130 
4-3-2 تغییرات سرعت موج برشی و میرایی در ساختگاه‌ تحت تحریک لرزه‌ای 132 
4-4- تحلیل اندرکنش خاک-سازه (SSI) با برنامه SASSI 135 
4-4-1 نحوه مدل سازی اندرکنش خاک-سازه در نرم افزار SASSI 135 
4-4-2 حرکت سطح آزاد 138 
4-4-3 تابع انتقال 141 
4-4-4 حرکت ورودی فونداسیون برای سازه‌ها در ساختگاه‌ها تحت تحریک لرزه‌ای 142 
4-4-5 توابع امپدانس سازه‌ها و تعیین ضرایب مدل KMC 146 
فصل 5:مشخصات سیستم کنترل هایبرید و تحلیل با اثر اندرکنش خاک سازه 152 
5-1- مقدمه 153 
5-2- مشخصات مدل سازی سازه 154 
5-2-1 ماتریس جرم: 154 
5-2-2 ماتریس سختی: 154 
5-2-3 ماتریس میرایی ذاتی سیستم 155 
5-3 صحت سنجی کد متلب با نرم‌افزار SASSI 156 
5-4 مشخصات سیستم کنترلی هایبرید HDABC 157 
5-4-1 سیستم کنترل غیر فعال 157 
5-4-2 سیستم کنترل فعال 158 
5-4-3 سیستم مهاربندی 159 
5-5- الگوریتم کنترلی جایدهی قطبها PPC 159 
5-6- الگوریتم کنترلی بهینه خطی مرتبه دو LQR 162 
فصل 6: جمع بندی و پیشنهادات 186 
6-1- مقدمه 187 
6-2- نتایج بدست آمده از این تحقیق 187 
6-3- پیشنهادات برای ادامه تحقیق 189 
فصل 6: مراجع 191 
پیوست ها 196 
پیوست الف: حرکت سطح آزاد، حرکت ورودی فونداسیون سازهها در ساختگاههای مختلف تحت تحریک لرزهای 197 
پیوست پ: پاسخ جابجایی بام سازهها تحت زلزلهها در ساختگاهها 214 
پیوست ت: پاسخ شتاب بام سازهها تحت زلزلهها در ساختگاهها 229 
پیوست ج: کد متلب سازه 3 طبقه برای حالت پایه ثابت 239 

 

تثبیت و بهسازی خواص نشست پذیری خاک فروریزشی با خاکستر سبوس برنج و ارزیابی پارامترهای بهبودیافته در دستگاه ادئومتر

چکیده

خاک‌های فروریزشی ازجمله لس خاک‌هایی هستند که در طبیعت عمدتاً هم اندازه لای بوده و درصورتی‌که غیراشباع باشند وتازمانی که رطوبت این خاک زیاد نشده و به اشباع نزدیک نشوند دارای مقاومت نسبتاً زیادی هستند ولی به‌محض آنکه در معرض اشباع شدن قرار می‌گیرند، حجمشان به‌سرعت کاهش‌یافته و فرومی‌ریزند.جهت بهسازی خاک‌های فروریزشی روش‌های زیادی استفاده می‌شود. یکی از این روش‌ها، روش‌های شیمیایی نظیر اصلاح با آهک، اختلاط با خاکستر پوسته برنج و… که می‌توانند موثر واقع شوند. خاکستر پوسته برنج با توجه به درصد بالای سیلیس موجود، در دسترس بودن، صرفه اقتصادی می‌توان در ترکیب با آهک برای تثبیت شیمیایی خاک‌های فروریزشی، استفاده نمود. در این تحقیق برای بررسی تثبیت خاک لس گرگان که از انواع خاک‌های فروریزشی است، نمونه‌های دست‌نخورده تهیه و با انجام آزمایش‌های فروریزشی مقدار شاخص فروریزشی تعیین گردید و سپس آزمایش‌های تثبیت خاک با درصد بهینه‌ی آهک در درصدهای مختلف خاکستر پوسته برنج در روزهای مختلف عمل‌آوری انجام گرفت.نتایج حاصله نشان می‌دهند که زمان بهینه گیرش آهک با خاک به‌منظور کاهش فروریزش، هفت روز است. همچنین در آزمایش‌های انجام‌شده در اختلاط یک‌به‌یک آهک با خاکستر پوسته برنج، پتانسیل فروریزش و همچنین میزان تغییرات حجم خاک بیشترین کاهش را داشتند. با افزایش زمان عمل‌آوری در درصد اختلاط بهینه آهک- خاکستر پوسته برنج LRHA کاهش پتانسیل فروریزش را داشته ولی تغییرات آن پس از 7 روز خیلی زیاد نبود درنتیجه زمان عمل‌آوری بهینه 7 روز است.واژه‌های کلیدی: خاک‌های غیراشباع، لس، تثبیت خاک، آزمایش ادئومتر معمولی، خاکستر پوسته برنج، مخلوط LRHA

فهرست مطالب
عنوان صفحه

1- فصل اول: مقدمه 1
1-1- مقدمه 1
1-2- اهداف پژوهش 6
1-3- کلیات فصل‌ها 7
2- فصل دوم : مروری بر مطالعات گذشته 8
2-1- مقدمه 8
2-2- خاک‌های فروریزشی 8
2-2-1- عوامل موثر بر میزان فروریزش خاک 16
2-2-1-1- میزان رطوبت اولیه 16
2-2-1-2- تأثیر نوع خاک 17
2-2-1-3- تراکم نسبی 17
2-2-1-4- تأثیر تنش موجود در هنگام اشباع کردن خاک 18
2-2-1-5- اثر باندهای سیمانی بین ذرات 19
2-2-1-6- اثر سیکل‌های تر شدگی 20
2-2-2- شناسایی و طبقه‌بندی خاک‌های فروریزشی 21
2-2-2-1- روش‌های صحرایی 24
2-2-2-2- آزمایش بارگذاری صفحه بر روی لس 25
2-2-2-3- آزمایش‌های تحکیم یگانه و دوگانه 27
2-2-3- توسعه دستگاه‌های آزمایش ادئومتر 29
2-3- لس: 31
2-3-1- پراکندگی خاک لس در جهان 32
2-3-2- منشا و نحوه‌ی تشکیل لس ها 36
2-3-3- ویژگی لس ها 37
2-3-4- روش‌های بهسازی لس ها 38
2-3-4-1- تراکم لس 39
2-3-4-2- تراکم سطحی با استفاده از غلطک 39
2-3-4-3- تراکم به وسیله کوبش و ضربات سنگین 39
2-3-4-4- اختلاط عمیق 39
2-3-4- 5- تثبیت لس 40
2-3-4-6- تثبیت کننده های شیمیایی 41
2-4- تثبیت خاک با استفاده از آهک 47
2-4-1- آهک (lime) 47
2-4-2- واکنش های شیمیایی مخلوط خاک – آهک 50
2-4-2-1- واکنش تبادل یونی و واکنش تجمع- تراکم 50
2-4-2-2- کربناته شدن 52
2-4-2-3- واکنش پوزولانی 53
2-4-3- ویژگی‌های مهندسی خاک‌های تثبیت‌شده با آهک 54
2-4-4- عملیات تثبیت خاک با آهک 55
2-5- تثبیت شیمیایی خاک بااستفاده از خاکستر پوسته برنج 56
2-5-1- سوپر پوزولانها 57
2-5-2- سابقه تاریخی استفاده از خاکستر پوسته برنج 57
2-5-3- ترکیبات تشکیل دهنده خاکستر پوسته برنج 58
2-5-4- رفتار حرارتی خاکستر پوسته برنج 59
2-5-5- بلورشناسی سیلیس خاکستر پوسته برنج 59
2-5-6- رفتار پوزولانی خاکستر پوسته برنج 61
2-5-6-1- نشانه فعالیت پوزولانی 61
2-5-6-2- فعالیت در برابر آهک و دما 61
2-5-6-3- تعیین دمای بهینه سوزاندن 62
2-5-6-4- سوزاندن پوسته برنج در فضای باز 64
2-6 – آهک – پوسته برنج (lime-Rice Husk Ash) 65
3- فصل سوم : مشخصات خاک و روند انجام آزمایش‌ها 74
3-1- مقدمه 74
3-2- مشخصات مصالح 75
3-2-1- مشخصات خاک موردمطالعه 75
3-2-1-1- آزمایش دانه بندی، حد روانی و حد خمیری 76
3-2-1-2- آزمایش تراکم 78
3-2-1-3- آزمایش تعیین درصد رطوبت و چگالی ویژه خاک (Gs) 80
3-2-1-4- تعیین استعداد رمبندگی 81
3-2-1-5- آزمایش‌های تعیین شاخص فروریزشی خاک 83
3-2-2- خاکستر پوسته برنج (Rice Husk Ash) 85
3-2-3- آهک (Lime) مورداستفاده 86
3-3- نمونه‌گیری دست‌نخورده 87
3-3-1- روش نمونه‌گیری صحرایی 87
3-3-2- روش نمونه‌گیری آزمایشگاهی 89
3-4- بازسازی و تثبیت نمونه 91
4- فصل چهارم: نتایج آزمایش های آزمایشگاهی و تحلیل آن‌ها 98
4-1- مقدمه 98
4-2- آزمایش‌ها ادئومتر ساده 98
4-3- نتایج آزمایش ها 100
4-3-1- آزمایش‌های نمونه‌های دست‌نخورده 101
4-3-2- آزمایش‌های نمونه‌های بازسازی‌شده 101
4-3-2-1- نمونه‌های بازسازی‌شده بدون مواد افزودنی 101
4-3-2-2- نمونه‌های بازسازی‌شده با افزودن آهک 104
4-3-2-3- نمونه‌های بازسازی‌شده با افزودن خاکستر پوسته برنج 105
4-4- پارامترهای موثر بر پتانسیل فروریزش خاک 109
4-4-1-تأثیر درصد تراکم نمونه‌ها 109
4-4-2- تأثیر درصد ماده تثبیت کننده بر شاخص رمبندگی 111
4-4 -3- تأثیر زمان عمل‌آوری بر شاخص رمبندگی 112
5- فصل پنجم: نتایج و پیشنهادها 114
5-1- مقدمه 114
5-2- نتایج 115
5-3- پیشنهاد ها 116
منابع 117

 

————————————————————————————————————————————–

برای دریافت فایل بر روی لینک زیر کلیک نمایید.

تومان69,000 تومان58,000افزودن به سبد خرید

————————————————————————————————————————————–