بررسی عوامل موثر بر رفتار خزشی ماسه تزریق شده با سیمان

چکیده: کمبود ساختگاه مناسب برای اجرای سدها و مشکلات موجود در اجرای تونلها در خاکهای دانه ای سبب گردیده که عملیات تزریق با هدف بهبود خواص خاک، مورد توجه مهندسین ژئوتکنیک قرار گیرد. یکی از مسائل مهم در رفتار محیطهای تزریق شده که در مطالعات آزمایشگاهی مشاهده شده ، تأثیر تغییرشکلهای تابع زمان در رفتار ماسه های تزریق شده است. آزمایشهای انجام شده نشان می دهد که در اثر تغییرشکلهای تابع زمان نمونه های ماسه ای تزریق شده تحت تنش انحرافی کمتر نسبت به مقاومت نهایی با خرابی همراه اند. رفتار تابع زمان ماسه های تزریق شده با دوغابهای شیمیایی مورد توجه محققین بوده است، اما در مورد ماسه های تزریق شده با دوغابهای سیمانی و به خصوص دوغابهای بنتونیتی که در پروژه های عملی در کشور ما کاربرد بیشتری دارند و تأثیر پارامترهای مختلف بر آن، مطالعات زیادی صورت نگرفته است. همچنین در مطالعات انجام شده، مسیرهای مختلف بارگذاری که ممکن است در پروژه های عملی رخ دهد، مورد بررسی قرار نگرفته است. یکی از این مسیرهای مهم بارگذاری مسیر کاهش تنش جانبی بوده که در عملیات حفر تونل و گودبرداری اتفاق می افتد. هدف از پایان نامه حاضر مطالعه رفتار تابع زمان ماسه تزریق شده با دوغابهای سیمانی با درصدهای مختلف بنتونیت (دوغابهای بنتونیتی) است. بدین منظور در این تحقیق از دستگاه سه محوری خزش ساخته شده در دانشگاه بوعلی سینا استفاده گردید. ماسه مورد استفاده برای نمونه سازی از بستر رودخانه شوشاب ملایر تهیه شد. دوغابهای سیمانی با نسبتهای مختلف آب به سیمان و درصدهای مختلف بنتونیت برای تزریق در نمونه ها استفاده شد. ابتدا یک سری آزمایش فشاری محدود نشده و محدود شده بر روی نمونه های ساخته شده صورت گرفت. آزمایشهای خزشی به دو صورت یک مرحله ای و بارگذاری افزایشی با هدف بررسی رفتار تابع زمان ماسه های تزریق شده با دوغابهای سیمانی انجام شد. علاوه بر آن به منظور شبیه سازی مسیر تنش به وجود آمده در پروژه های تحت باربرداری، تأثیر کاهش تنش جانبی بر رفتار تابع زمان ماسه تزریق شده مورد مطالعه قرار گرفت. با هدف مطالعه تأثیر فواصل زمانی بارگذاری، آزمایشهایی با بازه های زمانی مختلف بارگذاری صورت گرفت. نتایج نشان می دهد که تغییرشکلهای تابع زمان سبب خرابی ماسه های تزریق شده تحت تنش انحرافی کمتر نسبت به مقاومت فشاری نمونه، می شود. همچنین کاهش تنش جانبی باعث افزایش کرنش خزشی شده و ممکن است منجر به خرابی نمونه ها در یک سطح تنش انحرافی ثابت گردد. عواملی نظیر نسبت آب به سیمان، درصد بنتونیت، میزان تنش همه جانبه، مسیر تنش اعمال شده و فواصل زمانی بارگذاری بر روی رفتار وابسته به زمان ماسه های تزریق شده تأثیرگذار هستند.