افزایش روزافزون خودروها در کشور، نگرانی هایی را در مورد دفع ضایعات لاستیکی حاصل از آنها دوچندان نموده است. از این رو استفاده از خرده لاستیکهای فرسوده در بسیاری از سازه های ژئوتکنیکی نظیر شیب ها، دیوارهای حائل و بستر پی ها رو به افزایش است. در این پایان نامه آزمایش های سه محوری زهکشی شده و زهکشی نشده و همچنین نسبت باربری کلیفرنیا (c.b.r) بر نمونه های خاک رس- خرده لاستیک، با درصدهای مختلفی از خرده لاستیک مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که افزودن خرده لاستیک تا درصد مناسبی موجب افزایش پارامترهای مقاومت برشی نمونه ها در آزمایشهای سه محوری و افزایش ضریب باربری کالیفرنیا در آزمایش سی. بی. آر می گردد. نتایج آزمایشهای سه محوری نشان داد که افزودن خرده لاستیک به نمونه ها موجب افزایش شکل پذیری آنها گردیده است. به طور کلی به کار بردن خرده لاستیک در خاک رس در صورت انتخاب درصد و اندازه ذرات مناسب خرده لاستیک، ظرفیت باربری و نشست آن را بهبود می بخشد.

برای اصلاح و بهبود مشخصات فنی خاکها روشهای مختلفی وجود دارد. تثبیت خاک یکی از این روشها است، که به طرق گوناگون نظیر روشهای مکانیکی، شیمیایی، فیزیکی، بیولوژیک (رویاندن گیاه)،الکتریکی و . . . امکانپذیر است. یکی دیگر از روشهای تقویت خاک، تسلیح خاک با بکارگیری عناصر دارای مقاومت کششی بالا از قبیل میلگردها، تسمه های فولادی و ژئوسنتتیک ها (ژئوتکستایل ها، ژئوگردیدها و . . .) میباشد. عموما این دو روش به صورت مجزا بررسی شده است. در تحقیق حاضر تثبیت خاک با آهک و تسلیح با ژئوگریدها به صورت همزمان مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده برای تعیین رفتار مقاومتی و تغییر شکل پذیری نمونه های کائولینیت تثبیت شده با مقادیر مختلف آهک(1، 3، 5 و 7 درصد)و تسلیح شده با ژئوگرید با آرایشهای متفاوت (1 لایه ژئوگرید افقی در وسط نمونه و 2 لایه ژئوگرید افقی در فواصل یکسان از بالا و پایین نمونه) به صورت جداگانه و همزمان استفاده گردیده است. نمونه ها برای زمان های 1، 7، 14 و 30 روز تحت دمای 35 درجه سانتیگراد عمل آوری شده اند. نتایج نشان داده که افزودن 1 درصد آهک بی تاثیر بوده و برای افزایش قابل توجه مقاومت فشاری محدود نشده خاک افزودن حداقل 3 درصد آهک الزامی است. همچنین افزایش زمانعمل آوری نمونه ها از 1 به 7و 14روز موجب افزایش قابل توجهمقاومت فشاری محدود نشده می گردد لیکن نمونه هایتثبیت شده پس از 14 روزعمل آوری تقریبا به حداکثر مقاومت فشاری محدود نشده خود میرسند و پس از آن افزایش چندانی در مقاومت حاصل نمی شود.با بررسی مقادیر کرنش نظیرحداکثر مقاومت فشاری محدود نشدهملاحظه شدافزودن آهک موجب کاهش کرنش گسیختگی و در نتیجه افزایش تردی نمونه هایتثبیت شده میگردد. در رابطه با نمونههای تثبیت و تسلیح شده با ژئوگرید ملاحظه شد تعداد و آرایش قرارگیری ژئوگریدها در نمونه ها تاثیر قابل توجهی روی مقاومت فشاری محدود نشده یاکرنش گسیختگی ندارند.

چکیده امروزه با گسترش روز افزون پروژه های عمرانی و عدم وجود بستر خاکی مناسب برای اجرای برخی از آنها، روشهای متعددی برای اصلاح خصوصیات فیزیکی و رفتار ژئوتکنیکی خاکهای نامطلوب از نقطه نظر مهندسان ارائه شده است که شامل روشهای تثبیت و مسلح سازی می شود. یکی از این انواع خاکها، خاکهای رسی متورم شونده میباشند. این خاکها حاوی کانی های رسی سیلیکاته ای هستند که پتانسیل تورم و انقباض را تحت تغییر رطوبت دارا میباشند. تغییر شکل های تناوبی می تواند تاثیری نامطلوب بر روی پی سازه ها، سدهای خاکی، کانال های زهکشی و سیستمهای پوششی برای دفن زباله داشته باشد. لذا می بایستی راهکارهایی جهت کاهش این اثر نامطلوب بررسی و ارائه شود. درهمین راستا در این پژوهش به بررسی رفتار مقاومتی و خمیری و تورمی خاک رس کائولینیتی که از منطقه مرند در ایران تهیه گردیده، پرداخته شده و بهبود این خواص به کمک تثبیت با میکرو سیلیس مورد بررسی قرار گرفته است. جهت انجام آزمایشات نمونه های خاک رس با درصد های مختلف میکروسیلیس آماده و با درصد رطوبت بهینه ترکیب و متراکم شده اند. در ادامه مقاومت فشاری محدود نشده آنها اندازه گیری شده و سپس نمونه های دیگری از آنها تحت شرایط اشباع قرار گرفته و متورم گردیده اند و میزان تورم آنها اندازه گیری شده و پیرو آن مقاومت فشاری محدود نشده برای نمونه های متورم شده اندازه گیری گردیده است. همچنین میزان انقباض آنها نیز اندازه گیری شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که با اضافه کردن میکروسیلیس مقاومت فشاری محدود نشده خاک رس تا 25/1 برابر بهبود می یابد . کمترین میزان کاهش مقاومت دراثر تورم، مربوط به نمونه تثبیت شده با %5 میکروسیلیس حاصل گردیده است. به عبارتی نسبت مقاومت رس متورم به مقاومت آن قبل از تورم از % 36 به %46 بهبود می یابد. میزان تورم خاک رس در اثر تثبیت با همین میزان میکروسیلیس، از % 5 به % 7/1 کاهش می یابد. همچنین میزان انقباض خاک رس نیز کاهش می یابد که بهترین بهبود بازهم در نمونه %5 حاصل گردیده است و انقباض خاک از %4 به %2 کاهش یافته است. با توجه به نتایج آزمایشات صورت گرفته، روند کسب مقاومت و ترتیب اثر میکروسیلیس برروی خاک، بدلیل ساختار بسیار ریز و واکنش سریع آن با خاک رس، تقریبا ظرف 4 تا 5 روز اولیه می باشد و بعد از آن افزایش چندانی مشاهده نمی گردد. کلمات کلیدی : تثبیت خاک با میکروسیلیس، رس کائولینیت، گرد سیلیکا، تورم و انقباض خاک

به منظور بررسی اثر تغییرات سرعت بارگذاری بر اندرکنش ماسه- ژئوسنتتیک و بررسی پارامترهای مقاومت برشی سطح تماس تعداد 105 آزمایش برش مستقیم بزرگ مقیاس با احتساب تکرار پذیری آزمایش ها انجام شده است. در این تحقیق از یک خاک ماسه ای با دانه بندی یکنواخت و دو نوع ژئوگرید و دو نوع ژئوتکستایل نبافته با خصوصیات مشخص و چهار نرخ برش و سه تنش قائم متفاوت استفاده شده است. بدین ترتیب این امکان فراهم شد تا اثر عوامل گوناگونی از قبیل سرعت بارگذاری، تنش محدود کننده و مقاومت کششی ژئوسنتتیک ها مورد بررسی قرار گیرد. نتایج نشان دادند که مقاومت برشی برای نمونه های ماسه- ژئوگرید ناشی از مقاومت برشی خاک با مسلح کننده و مقاومت برشی خاک با خاک در چشمه های باز ژئوگرید بوده و برای نمونه های ماسه- ژئوتکستایل تنها ناشی از اصطکاک بین ماسه و ژئوتکستایل می باشد. حداکثر مقاومت برشی و زاویه اصطکاک سطح تماس برای نمونه های ماسه غیر مسلح و ماسه- ژئوگرید در نرخ برش 1mm/min و برای نمونه های ماسه- ژئوتکستایل در نرخ برش 5/0 تا 1mm/min حاصل گردید. با توجه به نتایج بسیج شدن مقاومت ژئوگرید در سطح تماس بستگی به مقدار تنش قائم وارده دارد. به طوری که تحت تنش قائم پایین، ژئوگریدی که مقاومت کششی پایین تری دارد و تحت تنش قائم بالا، ژئوگریدی که از مقاومت کششی بالاتری برخوردار است، مقاومت بیشتری از خود نشان می دهد. در ضمن استفاده از ژئوتکستایل باعث می شود که حداکثر مقاومت برشی سطح تماس در جابجایی برشی بیشتری اتفاق افتد همچنین کاهش مقاومت پس از مقاومت حداکثر به دلیل تبدیل رفتار سخت شوندگی به نرم شوندگی، کمتر شود. ضریب اتصال برای نمونه های ماسه-gg1 با افزایش مقادیر تنش قائم و در تمامی نرخ های برش کاهش و برای نمونه های ماسه-gg2 افزایش یافته است. محدوده ضریب اتصال بدست آمده برای نمونه های ماسه- ژئوگرید بین 15/1- 95/0 و برای نمونه های ماسه- ژئوتکستایل 1/1- 87/0 می باشد که منطبق با نتایج دیگر محققین می باشد. لازم به ذکر است که به دلیل سطح صاف ژئوتکستایل و عدم نفوذ ذرات خاک در چشمه های ریز آن، در تمامی نرخ های برش، نمونه های ماسه- ژئوتکستایل اندرکنش ضعیف تری نسبت به نمونه های ماسه- ژئوگرید دارند. در نمونه های ماسه- ژئوتکستایل، با افزایش تنش قائم، ضرایب اتصال در نرخ برش 2/0 mm/min افزایش و در سایر نرخ های برش کاهش یافته است. در مجموع در بین دو ژئوگرید و دو ژئوتکستایل استفاده شده و در تمامی نرخ های برش، ژئوگرید با مقاومت کششی بالاتر(gg2) و ژئوتکستایل با مقاومت کششی پایین تر(gt1) اندرکنش مناسب تری را با ماسه داشته اند.

خاک به عنوان یک محیط دانه ای طبیعی حاصل از فرسایش و دگرگونی سنگ‏ها قابلیت تحمل نیروهای کششی را نداشته و در مقابل بار تغییر شکل می‏دهد. لذا در بسیاری شرایط در اثر اعمال نیروهای مختلف طبیعی و یا ناشی از سازه‏ها دچار گسیختگی شده و یا نشست می‏کند. لذا برای تقویت خواص مکانیکی از عناصری نظیر الیاف مصنوعی استفاده می‏شود. در این تحقیق آزمایش های برش مستقیم مقیاس بزرگ به ابعاد 17×30×30 با استفاده از مخلوط ماسه و الیاف پلی پروپیلن با درصد های وزنی 02/0، 05/0 و 1/0 به صورت های مسلح با ژئوسنتتیک ( ژئوگرید و ژئوتکستایل ) و غیر مسلح انجام شده است. به منظور تسلیح خاک از دو نوع ژئوگرید و یک نوع ژئوتکستایل نبافته استفاده شده است. نتایج نشان دادند که افزودن الیاف سبب افزایش تنش برشی پسماند می گردد و نشان دهنده تغییر رفتار خاک از حالت ترد به حالت نرم می باشد و تحت یک تنش قائم خاص، با افزایش درصد الیاف تا مقداری مشخص (که این مقدار در هر تنش قائم متفاوت می باشد)، تنش برشی حداکثر ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. همچنین با افزایش درصد الیاف تا 02/0 درصد زاویه اصطکاک افزایش می یابد و با افزایش بیشتر درصد الیاف زاویه اصطکاک کاهش می یابد. حد اکثر مقاومت برشی و زاویه اصطکاک سطح تماس برای نمونه های ماسه – الیاف مسلح به gg1 و در درصد الیاف 02/0 حاصل گردید. واژه های کلیدی : خاک مسلح، ماسه، الیاف پلی پروپیلن، آزمایش برش مستقیم، ژئوسنتتیک، درصد الیاف

در این پایان نامه پدیده روانگرایی در خاک و روش های ارزیابی آن مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. ابتدا این پدیده معرفی و مخاطرات و خسارات وارده به سازه ها و شریان های حیاتی در اثر وقوع آن شناسایی شده اند. سپس آخرین و جدیدترین روش های پیش بینی، ارزیابی، برآورد، و محاسبه احتمال وقوع و عدم وقوع روانگرایی در خاک که در حال حاضر از آنها استفاده می شود، ارائه شده اند. از میان روش های معرفی شده، با توجه به فراوانی کاربرد، سودمندی و ابزارهای موجود، روش nceer/nsf98 که مبتنی بر نتایج آزمایش spt است. روش ژاپنی ها که از نمودار دانه بندی خاک و همچنین عدد n-spt بدست آمده از آزمایش نفوذ استاندارد استفاده می کند و روش مبتنی بر نتایج بدست آمده از آزمایش های سه محوری تناوبی انتخاب شده است. در ادامه پتانسیل مقاومت خاک در برابر روانگرایی با استفاده از داده های بدست آمده از انجام آزمایش نفوذ استاندارد برای یک سایت نمونه توسط هر یک از این روش ها، جداگانه برآورده شده، سپس نتایج حاصل برای پیش بینی وقوع یا عدم وقوع روانگرایی در محل با هم مقایسه شده است. نتایج حاصله می توانند در پهنه بندی ایران به منظور شناسایی مناطق مستعد روانگرایی مفید باشند.

با گسترش روزافزون فعالیت های عمرانی و ساخت و ساز و عدم وجود زمین مناسب در بسیاری از پروژه ها، تکنیک های گوناگونی جهت بهبود مشخصات خاک ایجاد شده است که تثبیت و تقویت خاک یکی از این تکنیک ها می باشد. تثبیت خاک شامل یکسری فعالیت ها می باشد که در نتیجه آنها مشخصات مهندسی خاک بهبود یافته و ویژگی های مقاومتی مورد نظر مهندسین تا حد مطلوبی تامین می گردد. این اقدامات باعث افزایش مقاومت، کاهش پتانسیل تورمی، کاهش نفوذپذیری، افزایش کارایی و اثرات بسیار سودمند دیگر می شود. خاک های رسی به عنوان یکی از گسترده ترین و مشکل آفرین خاک ها هستند که معمولاّ دارای مقاومت و ظرفیت باربری کم و مشکلات تورمی می باشند. این خاک ها که در اکثر نقاط کشور یافت می شوند، شامل خاک هایی هستند که پتانسیل انقباض و انبساط حجمی زیاد در نتیجه تغییر رطوبت را دارند. پدیده تورم، پدیده-ای برگشت پذیر بوده و با ازدست رفتن رطوبت جذب شده مجدداّ خاک دستخوش کاهش حجم می شود. این پدیده انقباض یا انبساط در خاک های متورم شونده با تغییر رطوبت ناشی از بارندگی، خشکسالی شدید، نشت لوله های آب و ... خسارات زیادی را به سازه ها از قبیل روسازی راه ها، باند فرودگاه ها، ساختمان های مسکونی و صنعتی، پی سازه ها، لوله های انتقال، راه آهن، سدهای خاکی و پوشش دفن زباله ها و ... تحمیل می کند. از این رو این پدیده می تواند مانند سایر بلایای طبیعی، خطرناک توصیف شود و خسارات ناشی از آن به طور مستقیم با خسارات ناشی از طوفان، سیل و گردباد مقایسه شود. هرساله چندین میلیارد دلار برای حفاظت، نگهداری و تعمیرسازه های آسیب دیده به علت این پدیده، هزینه می شود. تثبیت خاک روش خوبی برای کاهش این ضررها است. روش های مکانیکی مانند تراکم، باعث بهبود مشخصات خاک می شود اما تحقیقات اخیر نشان داده است که تثبیت شیمیایی خاک موثرتر است. عمل تثبیت با مواد مضافی مانند آهک، سیمان، میکروسیلیس، سرباره کوره آهن گدازی، خاکستر بادی و ... باعث افزایش ظرفیت باربری و کاهش خصوصیات خمیری در خاک می شود. تثبیت با آهک به صورت وسیعی در مهندسی عمران از قبیل پی سازی، بستر سازی راهها، خاکریزها و به کار برده شده است. وقتی آهک با خاک ترکیب می شود با ذرات خاک واکنش انجام داده و بسیاری از خواص را بهبود می بخشد. استفاده از الیاف گسسته و مخلوط نمودن آن با خاک، رفتار مقاومتی خاک را بهبود می بخشد. با تقویت خاک چسبنده با الیاف گسسته پلی پروپیلن، افزایش قابل توجهی در مقاومت برشی، سختی و پلاستیسیته ایجاد می شود. تقویت خاک های آهک دار با الیاف پلی پروپیلن، یک روش بسیار موثر در بهبود وضعیت زمین می باشد که مقاومت، پتانسیل تورمی و انقباضی و همچنین سختی خاک را بهبود می بخشد و درنتیجه دوام و پایداری زیربناها از قبیل فونداسیون و بستر راهها را افزایش می دهد. با وجود این، تکنولوژی استفاده از این روش در مقیاس بزرگ، هنوز به خوبی توسعه نیافته است. البته با پیشرفت و توسعه تکنولوژی، انتظار می رود این تکنیک بهسازی کاربرد بسیار گسترده ای پیدا کند و در بسیاری از حوزه های مهندسی ژئوتکنیک، از قبیل پی سازی، بستر سازی راهها و پایداری شیروانی ها به کار گرفته شود.

اختلاط خاک با مصالح جای گزین، یکی از روش های معمول جهت بهبود خصوصیات مکانیکی خاک های طبیعی است. چنان چه مصالح جای گزین از بین ضایعات ماندگار در طبیعت نظیر لاستیک های فرسوده انتخاب شوند، می-توان تا حد زیادی در جهت حفظ محیط زیست گام برداشت. روش اختلاط خاک با مصالح جای گزین ضایعاتی، به دلیل عدم نیاز به تجهیزات اجرایی خاص، عدم نیاز به عمل آوری و هم‏چنین عدم استفاده از مواد شیمیایی مضر، ضمن ایجاد سهولت در انجام عملیات عــمرانی، موجب جــمع آوری لاستیک های فرسوده از طبیعت و کمک به حفظ محیط زیست می گردد. هم چنین با مقایسه رفتار مخلوط های حاوی مصالح جای گزین مختلف (اعم از طبیعی یا ضایعاتی)، می توان مناسب ترین مصالح را با توجه به الزامات فنی، ملاحظات اقتصادی و محدودیت های دسترسی تعیین نمود. در این پژوهش، رفتار مخلوط های رس – ماسه و رس – خرده لاستیک در حالت متراکم شده با رطوبت بهینه و حداکثر دانسیته ی خشک با استفاده از آزمایش سه محوری مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. خاک رس مصرف شده از نوع کائولینیت بوده و جهت فراهم نمودن شرایط بهتر مقایسه، دانه بندی ماسه و خرده لاستیک یکسان گردیده است. نتایج نشان می دهد که وجود خرده لاستیک، باعث بهبود رفتار تنش – کرنش مخلوط ها می-گردد. هم چنین مطالعات نشان داده اند که رفتار مخلوط های رس – خرده لاستیک بیش تر تابع تنش همه جانبه بوده و به مقدار خرده لاستیک موجود در مخلوط بستگی ندارد؛ به صورتی که در یک تنش های همه جانبه ی ثابت، مخلوط های حاوی مقادیر مختلف خرده لاستیک، از مقاومت برشی و کرنش گسیختگی یکسانی برخوردارند. نتایج مطالعات انجام شده بر روی مخلوط های رس – ماسه حاکی از آن است که وجود ماسه تاثیر مثبتی بر رفتار مخلوط ها داشته و ضمن افزایش مقاومت برشی نسبت به رس خالص، با وجود تاثیر نامحسوس بر کرنش گسیختگی، باعث گسیختگی نرم در مخلوط ها می شود. مقایسه ی رفتار مخلوط های رس – ماسه و رس – خرده لاستیک نیز نشان می دهد که در صورت یکسان سازی دانه بندی ماسه و خرده لاستیک، در تنش های همه جانبه ی بالاتر، مقدار مقاومت برشی مخلوط های حاوی مقادیر بیش تر مصالح جای گزین (ماسه یا خرده لاستیک)، تنها تابع دانه بندی مصالح جای گزین بوده و جنس مصالح فقط بر مقدار کرنش گسیختگی و رفتار نمونه پس از گسیخته شدن تاثیرگذار است. بررسی پارامترهای مقاومت برشی مخلوط های مختلف رس – خرده لاستیک و رس -ماسه نیز نشان داده که مقدار چسبندگی و زاویه اصطکاک مخلوط ها به صورت عکس تغییر می کند، به این معنی که مخلوطی که بیش ترین چسبندگی را داشته باشد، دارای کم ترین زاویه اصطکاک بوده و عکس آن نیز برقرار است. به عبارت دیگر، وجود مصالح جای گزین نمی تواند چسبندگی و زاویه اصطکاک را تواماً افزایش دهد

در این تحقیق، تاثیر ابعاد نمونه بر خصوصیات مکانیکی و مقاومتی خاک های رس و ماسه رس دار مسلح شده با الیاف پلی پروپیلن، با رطوبت بهینه و تحت آزمایش های سه محوری، مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور نمونه ها از هر نوع خاک با 4 درصد متفاوت الیاف پلی پروپیلن (05/0، 1/0، 3/0 و 5/0 درصد وزن خشک خاک) و با طول 12 میلی متر، مخلوط شده اند. نتایج حاصله بیانگر این واقعیت است که کاربرد الیاف پلی پروپیلن، حداکثر مقاومت فشاری و شکل پذیری نمونه ها را افزایش می دهد. با افزایش ابعاد نمونه، شکل پذیری کاهش و مقاومت نهایی تقریبا ثابت می ماند و افت مقاومت پس از گسیختگی شدیدتر بود. در هیچ شرایطی مقاومت نمونه های بزرگ کمتر از نمونه های کوچک نبوده و نرخ افزایش مقاومت نمونه های بزرگ بیشتر از نمونه های کوچک بوده است. با افزایش درصد وزنی الیاف، شکل پذیری نمونه ها بعد از گسیختگی، افزایش می یابد لیکن در رس تاثیری در سختی اولیه نمونه ها نداشته اما در ماسه رس دار باعث کاهش سختی اولیه شده است. بیشترین و کمترین مقدار زاویه اصطکاک داخلی به ترتیب در نمونه های حاوی 5/0 درصد الیاف و نمونه های غیر مسلح حاصل شده است و بیشترین و کمترین مقدار چسبندگی مربوط به نمونه های حاوی 3/0 درصد الیاف و نمونه های غیرمسلح بوده. از نظر شکل ظاهری، در نمونه های مسلح شده با درصدهای پایین تر الیاف، گسیختگی بصورت ترک خوردگی و شکستگی مشاهده گردیده اما با افزایش میزان الیاف گسیختگی بصورت انبساط جانبی در میانه ارتفاع آن ها (خمره ای شدن) بوده است. مقایسه تفاوت مقدار تنش تفاضلی نمونه های رس و ماسه رس دار مسلح (میزان الیاف یکسان) با نمونه های غیرمسلح مربوطه، نشانگر تاثیر گذارتر بودن الیاف در ماسه رس دار از نظر مقاومت برشی است و همچنین با افزودن خاک درشت دانه به ریزدانه، تنش برشی متناظر با تنش قائم، افزایش می-یابد.

دراینتحقیقبااختلاطتوأمالیاف پلی¬پروپیلنوآهکباخاک کائولینیت وانجامآزمایشتورم آزاد به وسیله¬ی دستگاه تحکیم،تغییرات درصد تورم و فشار تورم مخلوط¬هاموردبررسیقرارگرفتهاست.بدینمنظور 32طرحاختلاطمتفاوت بر اساس وزن مخصوص حداکثر و رطوبت بهینه،آمادهوموردارزیابیقرارگرفتهاست. نمونه¬هابا سه درصدمتفاوتالیافپلی¬پروپیلن (0/05، 0/1 و 0/2درصدوزنکائولینیتخشک) وسهدرصدمتفاوتآهک (1، 3 و 5 درصدوزنکائولینیت خشک)مخلوطوتحتدمای 25 درجهسانتیگراد آزمایش شده¬اند. به منظور بررسی تأثیر سولفات بر مخلوط¬ها،نمونه¬ها یک بار با آب خالص و بار دیگر با محلول10000ppmسولفات سدیم اشباع شده¬اند.افزایش درصد آهک به خاک رس، باعث کاهش وزن مخصوص حداکثر و افزایش درصد رطوبت بهینه می شود، و افزودن الیاف تأثیر قابل ملاحظه¬ای بر وزن مخصوص حداکثر و درصد رطوبت بهینه ندارد. افزودنآهک یا الیاف، مقدار تورم را به شدت کاهش می دهد. بیش¬ترین تأثیر تا حدود 3% آهک مشاهده شده و افزایش بیش¬تر آهک تأثیر ناچیزی دارد. این مقدار برای الیاف حدود 0/1% می¬باشد. تثبیت با آهک تأثیر بیش¬تری بر کنترل تورم نسبت به تسلیح به وسیله الیاف پلی پروپیلن دارد و این به خاطر تأثیر شیمیایی تثبیت در مقابل تأثیر فیزیکی تسلیح می باشد.حضور سولفات در خاک ها به شدت مضر بوده و باعث تورم بیش¬تر خاک می شود.افزایش درصد آهک در خاک رس در حضور سولفات، نه تنها به کنترل خواص تورمی خاک کمک نمی کند، بلکه شرایط را نامناسب تر نیز نموده و در این شرایط تسلیح به وسیله¬ی الیاف موثرتر می¬باشد.

خاک های طبیعی موجود در محل پروژه ها همواره دارای خصوصیات مطلوب پروژه های موردنظر نبوده که تحت چنین شرایطی انتخاب و به کارگیری روش های مناسب جهت بهبود خصوصیات فیزیکی و رفتار مکانیکی خاک اعم از تثبیت و یا تسلیح مطرح می گردد. راهسازی از جمله پروژه های عمرانی است که معمولاً بر بستر نامناسب اجرا می گردد و برای بهبود خاک باید تمهیداتی اندیشید. با توجه به حجم عملیات خاکی و هزینه های سنگین در پروژه های راهسازی اگر مصالح بستر مناسب نباشند تعویض آن ها اغلب توجیه اقتصادی ندارد. آزمایش cbr جهت تعیین ظرفیت باربری خاک مورد استفاده قرار می گیرد و از پارامترهای مهم درطراحی پروژه های راهسازی محسوب می گردد. با افزودن الیاف پلی پروپیلن به خاک با بهبود مقاومت برشی و کششی خاک و افزایش مقاومت باقیمانده و تغییر رفتار ترد و شکنندگی نمونه ها به رفتاری شکل پذیر می توان گسیختگی خاک را هنگام اعمال بار به تاًخیر انداخت و ظرفیت باربری خاک را افزایش داد. با بررسی تسلیح خاک با الیاف پلی پروپیلن در طول های 3، 6، 12 و 19 میلی متر و با درصدهای وزنی 0/05، 0/1 ، 0/15و 0/2 در خاک های درشت دانه و در صدهای 0/1 ، 0/2 ، 0/3 و0/4 در خاک کائولینیت در تراکم 95 درصد، نتایج نشان می دهد که افزودن الیاف پلی پروپیلن به میزان 0/1درصد وزنی به خاک های درشت دانه باعث افزایش حدودا" 25درصدی cbr و در خاک رس به میزان 0/3 درصد الیاف، حدودا" 4 درصد cbr را افزایش داده است. همچنین هر چه درصد های شن و ماسه موجود در یک خاک درشت دانه به یکدیگر نزدیک تر باشد، تاًثیر الیاف بیشتر خواهد بود. افزودن الیاف سبب افزایش cbr5نسبت به cbr2/5گردیده است.

یکی از روشهای تسلیح خاک، استفاده از المانهای تسلیح کششی همانند ژئوسنتتیک ها می باشد. در خاک رس مسلح شده، مقاومت سطح تماس خاک- ژئوسنتتیک پایین بوده و در نتیجه گسیختگی سطح تماس، قبل از رسیدن مقاومت کششی مسلح کننده به حد نهائی رخ می‏دهد. لذا با بکارگیری لایه ای نازک از مصالح دانه ای در اطراف مسلح کننده، می توان مقاومت سطح تماس خاک- ژئوگرید را بهبود بخشید. همچنین لایه نازک ماسه ای می تواند مسیرهای افقی زهکشی را فراهم نماید که از اشباع شدن و ایجاد فشارهای آب حفره ای احتمالی جلوگیری بعمل آورد. دراین راستا، دستگاه بیرون کشش طراحی و ساخته شده و آزمایشها با استفاده از ژئوگریدهای tt 90 و gp 90/30 و خاک رس، دو ماسه با دانه بندی های مختلف، فشارهای قائم 25، 50 و 100 کیلو پاسکال و با اعمال بارگذاری مونوتونیک انجام شده است. مصالح ماسه ای با ضخامتهای 2، 4، 8 و10 سانتیمتر جهت در بر گرفتن ژئوگرید مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که محصور نمودن المان تسلیح خاک رس در لایه های نازک ماسه ای، باعث بهبود قابل ملاحظه اندرکنش سطح تماس خاک - ژئوگرید و نتیجتا افزایش مقاومت در برابر بیرون کشیدگی می شود. ضخامت بهینه لایه ماسه ای در بر گیرنده ژئوگرید در این تحقیق، 8 سانتیمتر تعیین شده که با افزایش بیشتر ضخامت این لایه تغییر محسوسی در بهبود اندرکنش خاک- ژئوگرید حاصل نگردیده است. وجود لایه نازکی از مصالح درشت دانه به ضخامت 2 سانتیمتر بعلت فرو رفتن ذرات مصالح دانه ای در خاک رسی، تغییر محسوسی در افزایش نیروی بیرون کشش ایجاد ننموده لیکن با افزایش بیشتر ضخامت مصالح درشت دانه، پارامترهای مقاومتی خاک و عملکرد مسلح کننده بهبود قابل ملاحظه ای یافته است. افزایش سربار قائم نیز باعث افزایش قفل و بست دانه ای، افزایش اصطکاک سطحی، مقاومت مقاوم و در نتیجه بهبود مقاومت در برابر بیرون کشیدگی شده است. نتایج آزمایشها نشان می دهد که مقاومت بیرون کشش حاصل از بکارگیری ژئوگرید tt90 علی- رغم داشتن مشخصات مکانیکی مشابه با ژئوگرید gp 90/30، بیشتر بوده که عامل اصلی این تفاوت، ساختار ظاهری این ژئوگرید و فاصله بین المانهای متقاطع عرضی آن نسبت به ضخامت این المانها، بوده است. بکارگیری مصالح درشت دانه با درصد از ذرات شن در بهبود عملکرد مسلح کننده موثرتر بوده و باعث بهبود مقاومت در برابر بیرون کشیدگی می گردد.

میخکوبی خاک یکی از پرکاربردترین روش های پایدارسازی دیواره های گودبرداری عمیق می باشد که در سال های اخیر در ایران رواج یافته استنتایج نشان می دهد که با افزایش ضخامت دیوار گود، در حالت دینامیکی باعث کاهش حداکثر جابجایی نهایی افقی دیوار می شود. در حالت دینامیکی حداکثر تغییر شکل جانبی پوسته در عمق پایینی دیوار رخ می دهد که با وارد کردن بار لرزه ای، با افزایش تغییر مکان افقی دیوار همراه است که در عمق 3/2 گود بیشترین تغییر مکان جانبی را ایجاد می کند. تغییرات نیروی کششی ماکزییم مسلح کننده ها نسبت به ارتفاع دیوار برای ضخامت های متفاوت نشان داد که با افزایش عمق طی مراحل ساخت با افزایش نیروی محوری میخ ها همراه است و با افزایش ضخامت از 50 میلی متر تا 150 میلی متر تغییری بر میزان نیروی کششی ماکزییم مسلح کننده ها ندارد و همچنین تغییر در قطر میل گردها اثر چشمگیری بر روی تغییر مکان نهایی افقی دیوار ندارد.

استفاده از مسلح کننده ها باعث افزایش مقاومت توده خاک از طریق نیروی کششی ایجاد شده توسط مسلح کننده می گردد و در نتیجه موجب کاهش تغییرشکل های افقی و افزایش پایداری کلی در سازه های خاکی می شود.در بسیاری از موارد، ژئوسنتتیک ها نه تنها به عنوان یک راه حل مهندسی بلکه یک راه حل اقتصادی و زیست محیطی محسوب می شوند.استفاده از ژئوسنتتیک ها از پنج دهه پیش رایج شده که در بسیاری از سازه های خاکی شامل دیوار های حایل، شیروانی ها، خاکریز بر روی بستر سست، خاکریز های عمودی، محل های دفن زباله و پی های خاکی از این نوع مسلح کننده ها استفاده می شود.

تامین مسیر برای خروج آب از خاک و تسریع در زهکشی آن از دغدغه های اصلی مهندسین در عملیات های عمرانی گردیده است.از جمله عوامل موثر در زهکشی خاک استفاده از مسلح کننده می باشد. در این پژوهش با انجام آزمایش تحکیم، به بررسی کارایی لایه های نازک ماسه ای و ژئوتکستایل در سرعت بخشیدن به زهکشی لایه های رسی پرداخته شده است. برای انجام این تحقیق از نمونه های استوانه ای رسی اشباع به قطرcm2/10 و ارتفاعcm10 که در4 لایه یکسان متراکم گردیده، استفاده شده است. این نمونه ها توسط 1، 2 یا 3 لایه نازک ماسه و یا ژئوتکستایل مسلح گردیده است.به دلیل ابعاد بزرگ نمونه ها، آنها در محفظه دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس 30 در 30 سانتیمتری قرار داده شده و با قراردادن وزنه تحکیم گردیده اند. نتایج نشان می دهند میزان تغییر ضخامت و تغییرات ضریب نفوذپذیری نمونه های شامل لایه های ژئوتکستایل بیشتر از مقادیر اندازه گیری شده برای نمونه های حاوی لایه های ماسه بوده است. هرچه لایه های مسلح کننده به سطوح تحتانی و فوقانی نمونه ها نزدیک تر و تعداد آنها بیشتر گردیده ، میزان تغییرات اندازه گیری شده نیز بیشتر بوده است.