نام پژوهشگر: مهدی اثنی عشری

تأثیر میزان ریزدانه خمیری و پلاستیسیته در پتانسیل روانگرایی خاک
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بوعلی سینا - دانشکده مهندسی 1388
  امین باغبان زاده دزفولی   مهدی اثنی عشری

پدیده روانگرایی خاک تقریبا در تمام زلزله های بزرگ مشاهده شده است. خرابی های ناشی از روانگرایی خاک از جمله مخاطرات ژئوتکنیکی است که طی زلزله می توان رخ دهد. این پدیده که عموما در ماسه های سست و اشباع مشاهده می شود، موجب نشست زمین، خرابی ساختمان ها و لغزش ناگهانی شیب ها شده و در نهایت منجر به خسارت جانی و مالی می شود. عمده ترین تحقیقاتی که تاکنون در این رابطه انجام شده بر روی ماسه های تمیز و ماسه های سیلت دار متمرکز بوده اند و ماسه های رس دار کمتر مورد توجه قرار گرفته شده است، چرا که همواره تصور بر این بوده که چسبندگی رس مانع از رخداد روانگرایی در این خاک خواهد شد. اما وقوع چند روانگرایی در ماسه های رس دار در طی سالیان اخیر، نشان داده است که باید در این زمینه تحقیقات بیشتری صورت گیرد. در این مطالعه با انجام یک تحقیق گسترده بر روی ماسه و ترکیبات آن با رس های با پلاستیسیته مختلف، تأثیر عواملی مانند درصد ریزدانه، پلاستیسیته و فشار همه جانبه مورد بررسی قرار گرفته شده است. برای این منظور چندین آزمایش سه محوری استاتیکی بر روی نمونه های ساخته شده با روش تراکم مرطوب انجام شده است. برای بررسی تأثیر پلاستیسیته از دو نوع رس با پلاستیسیته کم (کائولینیت) و پلاستیسیته زیاد (بنتونیت) استفاده شده است. برای بررسی تأثیر درصد ریزدانه روی مشخصات رفتاری ماسه ها، آزمایش ها بر روی ماسه تمیز و ترکیبات 5، 10، 15، 20، 25، 30 و 40 درصد کائولینت و همچنین 5، 10 و 15 درصد بنتونیت انجام شده است. همچنین برای بررسی تأثیر فشار همه جانبه، تمامی آزمایش ها در سه فشار موثر تحکیمی 100، 200 و 300 کیلوپاسکال انجام شده است. لازم به ذکر است که آزمایش ها در نسبت تخلخل ثابتی انجام شده تا امکان مقایسه و بررسی تأثیر رس بر روی ماسه ای که در حالت تمیز به روانگرایی می رسد فراهم آید. نتایج حاصل نشان می دهد که با افزایش درصد رس در نسبت تخلخل ثابت باعث تغییر مشخصات رفتاری ماسه خواهد شد. همچنین نتیجه گیری شده است که پلاستیسیته نمونه ها هم به طور محسوسی روی نوع رفتار و نحوه تغییرات آن تأثیر گذار است، بطوریکه با افزایش پلاستیسیته نمونه ها تا 5/7 درصد مقاومت پیک در منحنی تنش-کرنش کاهش پیدا کرده و در مقاومت باقیمانده تغییر چندانی حاصل نمی شود ولی با افزایش نشانه خمیری دیده می شود با زیاد شدن مقاومت پیک رفتار نمونه ها نیز شروع به تغییر کرده و در نشانه خمیری بیشتر دیگر رفتار نمونه ها شباهتی به ماسه سست ندارد.

بررسی رفتار مکانیکی و تأثیر یخزدگی و ذوب در خاک رس اصلاح شده با آهک و الیاف
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بوعلی سینا - دانشکده مهندسی 1389
  محمد جعفری   مهدی اثنی عشری

خاکهای رسی اغلب سبب ایجاد مشکلاتی در پروژه های عمرانی می شوند. ضعف مقاومتی و حساسیت در برابر پدیده یخزدگی از جمله ی این مسائل است. بشر از دیرباز با روشها و راهکارهای مختلف در پی غلبه بر این چالشها بوده که لازمه توجیه این روشها، اقتصادی و عملی بودن آنهاست. استفاده از مواد افزودنی شیمیایی همچون آهک جهت تثبیت خاک و به کار بردن عناصر مسلح کننده مانند الیاف مجزا از جمله تکنیکهای شناخته شده در این راستاست. در این تحقیق ضمن بررسی اثر تثبیت خاک توسط آهک و تسلیح آن با الیاف حاصل از ضایعات محصولات کارخانه های نخ تایر موسوم به dty، به صورت مجزا و توأم، تأثیر این روشهای اصلاحی بر مقاومت خاک کائولینیت که در معرض سیکلهای یخبندان-ذوب قرار گرفته نیز مطالعه شده است. جهت نیل به این اهداف، مطالعات آزمایشگاهی با کمک آزمایشهای مقاومت فشاری محدود نشده و نسبت باربری کالیفرنیا (cbr) بر روی ترکیبات مختلف حاصل از اختلاط درصدهای متفاوت از آهک و الیاف با خاک صورت گرفت. درصدهای 0، 4 و 8 برای آهک و درصدهای 0، 5/0، 1 و 5/1 برای الیاف با طول 20 میلیمتر نسبت به وزن خشک خاک انتخاب شد و نمونه های استوانه ای تک محوری و cbr از ترکیبهای مختلف آنها ساخته و مورد آزمایش قرار گرفتند. تعدادی از نمونه ها قبل از انجام آزمایش در معرض حداکثر 3 سیکل یخبندان-ذوب قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با افزودن آهک و الیاف به خاک تا درصد خاصی، بهبود رفتار مقاومتی قبل و بعد از سیکلهای یخبندان-ذوب رخ می دهد و از آن پس با افزودن بیشتر آهک و الیاف، مقاومت کاهش می یابد. همچنین افزودن الیاف تا حدودی ضعفهای ناشی از تثبیت خاک همچون کاهش کرنش محوری گسیختگی، مقاومت باقیمانده و طاقت مصالح را بهبود می بخشد. افزودن الیاف در درصد اختلاط مناسبتر آهک کارایی بیشتری دارد. علاوه بر آن تأثیر الیاف در ازدیاد مقاومت پس از اعمال سیکلهای یخبندان-ذوب افزایش یافته که این افزایش بازدهی با افزایش تعداد سیکلها بیشتر می شود.

مطالعه رفتار مکانیکی خاک رس اصلاح شده با سیمان و الیاف نخ تایر
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بوعلی سینا - دانشکده مهندسی 1390
  فرزاد مولوی نجومی   مهدی اثنی عشری

امروزه اصلاح و بهسازی خاک در اکثر پروژه های عمرانی امری لازم است. بنا به همین ضرورت تا کنون روش های متنوعی جهت اصلاح خاک ابداع گردیده که از جمله این روش ها می توان به تثبیت خاک با استفاده از افزودنی های مختلف و یا تسلیح خاک اشاره نمود. استفاده از مواد افزودنی شیمیایی همچون سیمان جهت تثبیت خاک و به کار بردن عناصر مسلح کننده مانند الیاف مجزا از جمله تکنیکهای شناخته شده در این راستاست. در این تحقیق ضمن بررسی اثر تثبیت خاک کائولینیت توسط سیمان و تسلیح آن با الیاف حاصل از ضایعات محصولات کارخانه های نخ تایر موسوم به dty، به صورت مجزا، تاثر توام این روشهای اصلاحی بر مقاومت خاک نیز مطالعه شده است. جهت نیل به این اهداف، مطالعات آزمایشگاهی از طریق آزمایشهای مقاومت فشاری محدود نشده و نسبت باربری کالیفرنیا (cbr) بر روی ترکیبات مختلف حاصل از اختلاط درصدهای مختلف سیمان و الیاف با خاک صورت گرفته است. سیمان با درصدهای 0 و 5 و 10 و 15 و 20 و 25 و 30، و الیاف به طول 20 میلیمتر با درصدهای 0، 5/0، 1 و 5/1، نسبت به وزن خشک خاک انتخاب شد و نمونه های استوانه ای تک محوری و cbr از ترکیبهای مختلف آنها با خاک ساخته شده و مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان می دهد که تثبیت خاک با سیمان ضمن افزایش شدید مقاومت خاک موجب افزایش سختی و کاهش شکل پذیری و طاقت نمونه و شکست ترد به هنگام گسیختگی در خاک می گردد. همچنین افزودن الیاف تا حدودی ضعفهای ناشی از تثبیت خاک همچون کاهش کرنش محوری گسیختگی، مقاومت باقیمانده و طاقت مصالح را بهبود می بخشد. ولی میزان اثربخشی الیاف در افزایش مقاومت خاک و رفع ضعف های ناشی از تثبیت خاک، به میزان سیمان اضافه شده به خاک وابسته است.

بررسی رفتار تنش-کرنش و خواص دینامیکی خاک مسلح با الیاف نخ تایر
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بوعلی سینا - دانشکده مهندسی 1391
  امیرحسین دهقانی طره   مهدی اثنی عشری

تسلیح خاک با استفاده از توزیع تصادفی الیاف (rdfr) روش نسبتاً جدیدی در اجرای پروژه های ژئوتکنیک است. در این روش الیاف با خاک های ضعیف مخلوط و متراکم گردیده و محیط مرکب و همگنی با مقاومت و شکل پذیری مطلوب تر نسبت به خاک غیر مسلح حاصل می شود. اگر چه بررسی رفتار این مصالح تحت بارهای استاتیکی در سال های اخیر توسط محققین مختلف صورت گرفته ولی تأثیر اختلاط این مواد با خاک در مشخصه های دینامیکی آن ها در دست مطالعه و بررسی است. در این پژوهش تأثیر افزودن نوعی الیاف پلی پروپیلن از زوائد کارخانه تولید نخ تایر موسوم به dty بر ویژگی های دینامیکی خاک ماسه ای حاصل از یک مطالعه آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفته است. به این منظور چند سری آزمایش سه محوری سیکلی تحکیم یافته زهکشی نشده با کنترل تنش روی نمونه های خاک مسلح با توزیع تصادفی الیاف انجام گردیده است. در این آزمایش ها تأثیر پارامترهایی نظیر درصد الیاف، طول الیاف و سطوح تنش همه جانبه بر روی مدول برشی و نسبت میرایی خاک بررسی گردیده است. تأثیر این پارامترها توسط نمونه های تهیه شده برای آزمایش ها از مخلوط خاک و الیاف با درصدهای 0، 5/0، 1و 5/1 و طول های 1،2 و 3 سانتی متر انجام شده است. بررسی نتایج حاصل نشانگر آن است که افزودن الیاف به خاک باعث تغییر در ویژگی های دینامیکی آن می گردد و کیفیت آن متأثر از مقدار و طول الیاف است. بر اساس این نتایج با افزایش سطح کرنش در نمونه ها از مقدار مدول برشی کاسته شده است. البته این روند افزایش در مقادیر بالای درصد وزنی و طول الیاف مشهودتر است. با افزایش طول و درصد الیاف نسبت میرایی افزایش پیدا می کند. هدف اصلی این پژوهش بهبود خصوصیات دینامیکی خاک های دانه ای با به کارگیری مصالح دورریز است.

بررسی تاثیر مشخصه های کش مهار در پایداری لرزه ای سازه های خاکی میخ کوبی شده
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بوعلی سینا - دانشکده مهندسی 1391
  جواد زارعی بهی   مهدی اثنی عشری

در این پایان نامه به بررسی تاثیر ارتفاع گود زاویه گودبرداری و زاویه میخ کوبی و نوع بارگذاری همانند بارگذاری هارمنونیک دینامیک و زلزله واقعی بر خاک های میخ کوبی شده پرداخته شده است. به این معنی که پس از حفر مرحله به مرحله گود و رسیدن به کد مربوطه اقدام به 5 نوع بارگذاری دینامیکی شده است. و با توجه به خصوصیات گود و زاویه میخ کوبی و ارتفاع گود پاسخ سازه در مقابل زلزله استخراج شده است.

تاثیر یخ زدن و آب شدن بر مقاومت برشی خاک رس تثبیت شده با پلیمر
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بوعلی سینا - دانشکده مهندسی 1391
  حمید پوراحمدی   مهدی اثنی عشری

مهندسین عمران در عملیات عمرانی معمولاً با کمبود مصالح با کیفیت مناسب روبرو هستند. خاک های رسی در پروژه های عمرانی دارای ضعف مقاومتی بوده و در برابر یخ زدن حساس می باشند. بهبود خواص مهندسی این خاک ها با استفاده از مصالح تثبیت کننده از گذشته مورد توجه بوده است. تثبیت خاک ها برای اصلاح خصوصیات مکانیکی از لحاظ افزایش پایداری، مقاومت و مقاومت در برابر فرسایش توده خاک حائز اهمیت است. یک روش جدید برای افزایش خصوصیات مقاومتی خاک استفاده از پلیمرها است. زمانی که خاک تثبیت شده با این مواد در مناطق سردسیر در معرض یخ زدن قرار می گیرد، مطالعه تغییر در خصوصیات مقاومتی به واسطه یخ زدن-آب شدن دوره ای در تشخیص رفتار آن ها مهم می باشد. در این تحقیق اثر یخ زدن و آب شدن دوره ای بر خصوصیات مقاومتی خاک رس تثبیت شده با پلیمر با استفاده از آزمایش تک محوری مورد بررسی قرار می گیرد. پلیمر مورد استفاده در این تحقیق یک محصول تجاری با نام رزین اپوکسی است. نمونه های مورد استفاده در این تحقیق با مخلوط کردن خاک و پلیمر در مقادیر مختلف (3% و 4% و 5%) بر حسب وزن خشک خاک ساخته شده اند. پس از آماده سازی نمونه ها و در زمان های عمل آوری مختلف، نمونه ها پس از قرارگیری در معرض 1،2 و 3 سیکل یخ زدن و آب شدن، مورد آزمایش تک محوری قرار گرفتند. نتایج تحقیق نشان می دهد که افزودن پلیمر به خاک و افزایش زمان عمل آوری نمونه ها می تواند مقاومت نمونه ها را در شرایط یخ زدن و آب شدن دوره ای به طور قابل توجه بهبود بخشد.

تاثیر میزان لای بر خصوصیات دینامیکی ماسه اصلاح شده با سیمان
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بوعلی سینا - دانشکده مهندسی 1391
  علیرضا پیران   مهدی اثنی عشری

اصلاح خاک با افزودن مواد و مصالح مختلف همواره مورد توجه محققین و متخصصین مهندسی ژئوتکنیک قرار داشته است. یکی از روش های متداول جهت بهبود خواص مکانیکی خاک های ماسه ای افزودن سیمان است که حاصل آن بهبود مشخصه های خاک تحت اثر بارهای استاتیکی و دینامیکی است. خاک های ماسه ای غالبا حاوی مقادیری لای نیز می باشند که مقدار لای در مشخصه های مکانیکی و دینامیکی این خاک ها تاثیرگذار است. در این بین پارامترهای تاثیرگذار در طرح سازه ها تحت بارهای دینامیکی،به دلیل ماهیت بارها و اثرات مخرب آن ها از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. تحقیق در خصوص میزان تاثیرگذاری سیمان با توجه به میزان عیار آن در خاک بر روی خواص دینامیکی اینگونه خاک ها دارای سابقه ی طولانی نمی باشد. این مساله در شرایطی که خاک ماسه ای دارای مقادیری لای باشد، کمتر مورد توجه قرار داشته و مطالعات چندانی در این خصوص صورت نگرفته است. در این تحقیق اثر میزان لای بر رفتار و خواص دینامیکی خاک های ماسه ای و ماسه ی اصلاح شده با سیمان از دیدگاه آزمایشگاهی مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفته است. مراحل این تحقیق شامل انجام یک سری آزمایش سه محوری سیکلی با کنترل تنش است که روی نمونه های ماسه ای و ماسه ی اصلاح شده با 2 و4% سیمان وهمچنین دارای 10، 30 و 50% وزنی ریزدانه ی غیرخمیری است که تحت تنش های همه جانبه ی متفاوتی مورد تحقیق قرار گرفته است. با توجه به نتایج آزمایش ها می توان گفت میزان ریزدانه ی غیرخمیری خواص دینامیکی خاک های ماسه ای را تحت تاثیر قرار می دهد. روند افزایش یا کاهش در خصوصیات دینامیکی خاک، متاثر از ماتریس حاکم در خاک با توجه به میزان لای موجود در آن می باشد. حضور لای به واسطه ی آنکه سطح مخصوص توده خاک را افزایش می دهد، می تواند میزان تاثیر سیمان را در نمونه های اصلاح شده تغییر دهد.همچنین میزان ریزدانه ی آستانه، کنترل کننده ی خصوصیات دینامیکی و توسعه-ی فشار منفذی در خاک حاوی ریزدانه ی غیرخمیری است. مادامی که میزان ریزدانه از ریزدانه ی آستانه کمتر باشد ماتریس درشت دانه کنترل کننده ی رفتار خاک بوده و زمانی که میزان ریزدانه از ریزدانه ی آستانه بیشتر باشد، ریزدانه رفتار خاک را کنترل خواهد کرد. در نمونه های اصلاح شده و اصلاح نشده، ابتدا با افزایش میزان لای تا 30% مدول برشی نسبت به مدول برشی ماسه کاهش پیدا می کند، سپسبا افزایش میزان لای تا مقدار 50% مدول برشی افزایش می یابد. همچنین با افزایش میزان سیمان در مقادیر کم، نسبت میرایی افزایش می یابد. افزایش تنش همه-جانبه ی موثر موجب افزایش مدول برشی می شود در حالی که تاثیر قابل ملاحظه ای بر مقادیر نسبت میرایی ندارد.

بررسی تاثیر مشخصات سازه و ساختگاه بر پتانسیل روانگرائی خاک به روش تحلیل عددی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بوعلی سینا - دانشکده فنی 1392
  حسین حسین پورهمدانی   مهدی اثنی عشری

روانگرایی خاک موضوع پیچیده ای است که اثرات مخرب آن پس از رخداد زلزله های نیگاتاوآلاسکا درسال1964 میلادی آشکار گردید و از آن زمان تاکنون مورد توجه محققین و مهندسین ژئوتکنیک بوده است. این پدیده درکشور ایران با زلزله ی منجیل در سال 1369 شمسی به عنوان یک خطر لرزه ای مهم شناخته شد. از جمله مواردی که اخیراً ابعاد گسترده تری از آن درحال توسعه می باشد، تأثیر حضور روسازه ها بر روانگرایی خاک زیر آن ها می باشد. تحقیق در خصوص میزان تأثیر روسازه ها با توجه به مشخصات آن ها از قبیل، تعداد طبقات، عرض ساختمان، دوره ی تناوب طبیعی، سختی، نوع فونداسیون و... بر روانگرایی خاک، دارای سابقه ی زیادی نمی باشد. این مسأله با توجه به این باور غلط که وجود ساختمان ها بر روی خاک، پتانسیل روانگرایی را در آن همواره کاهش می دهد و نیز بی توجهی به اندرکنش خاک-سازه، کمتر بررسی شده و مطالعات زیادی در این باره صورت نگرفته است. در این پایان نامه تأثیر مشخصات سازه و ساختگاه بر پتانسیل روانگرایی خاک با استفاده از نرم افزار flac، بررسی شده و به منظور ارزیابی آغاز روانگرایی در خاک، پارامتر نسبت فشار منفذی(ru) و روش استفاده از نسبت تنش تناوبی(csr) به کار گرفته می شود.ضریب اطمینان در برابر روانگرایی نیز به روش نسبت تنش تناوبی در یکی از مقاطع محاسبه شده است. تحلیل های انجام شده در این پایان نامه بر روی ترکیبات مختلفی از مولفه هایی شامل: سه سایتِ یک، دو و سه لایه متشکل از ماسه های سست و متراکم با درصد دانسیته های نسبیِ به ترتیب 20% و 75% و یک نمونه رس و تحت تأثیر تنش های اعمالی از زلزله های کوبه ی ژاپن(1995) و دینار ترکیه(1995) و با حضور ساختمان های 4، 6 و 9 طبقه صورت گرفته است. با توجه به نتایج این تحلیل ها می توان گفت حضور ساختمان ها لزوماً پتانسیل روانگرایی را کاهش نمی دهد، بلکه در برخی از موارد، حضور ساختمان باعث می شود که پتانسیل روانگرایی خاک نسبت به شرایط میدان آزاد(حالت بدون حضور روسازه) بدون تغییر بماند و حتی افزایش داشته باشد. از آنجائیکه کلید آغاز روانگرایی در خاک، وجود اضافه فشار منفذی و افزایش آنمی باشد، در نرم افزار flac از مدل فین که تواناییِ مدل سازی شرایط افزایش فشار منفذی را دارد استفاده می شود. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که در نمونه های سستمیزان افزایش فشار منفذی بسیار بیش تر از نمونه های متراکماست. با بررسی مقادیر بیشینه ی ru مشاهده شد که خاک در برخی مقاطعاز منظر روانگرایی بحرانی تر است. همچنین در سایت های اول و دوم پتانسیل روانگرایی خاک در زیر ساختمان بیش تر از حالت میدان آزاد است و در سایت سوم حضور ساختمان ها پتانسیل روانگرایی خاک را کاهش می دهد. برهمین اساس مشاهده شد که میزان افزایش ضریب اطمینان دربرابر روانگرایی در سایت های حاوی ماسه ی سست بیش تر از سایت های حاوی ماسه ی متراکم است.

بررسی مشخصات مکانیک خاک مسلح با زواید نخ تایر
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بوعلی سینا - دانشکده عمران 1386
  محمد اسدی   مهدی اثنی عشری

چکیده ندارد.

بررسی پایداری سازه های خاکی حفاظت شده با سیستم میخ کوبی در خاک به روش تحلیل عددی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بوعلی سینا - دانشکده مهندسی 1388
  فرشاد شریفی   مهدی اثنی عشری

میخ کوبی خاک یکی از روشهای پایدارسازی شیبها و گودبرداریها است که به دلیل انعطاف پذیری، سرعت و سهولت اجراء و نیز اقتصادی تر بودن نسبت به دیگر سیستم های پایدارسازی، طی چند دهه اخیر مورد توجه بسیار قرار گرفته است. کلیه روشهای متداول طراحی که عموماً در اروپا و امریکا مورد استفاده قرار می گیرند، همگی پایداری کلی سازه را مورد بررسی قرار می دهند در حالی که طبق مشاهدات انجام شده بر روی سازه های میخ کوبی شده پایداری موضعی میخها بسیار با اهمیت بوده و حتی در مواردی تعیین کننده تر از پایداری کلی سازه است. در این پایان نامه، با استفاده از نرم افزارplaxis 2/8 و به روش اجزاء محدود، بررسی عددی پایداری شیبها و گودها انجام شده است. تأثیر موقعیت میخها، ارتفاع شیب ، مقدار سربار و فاصله سربار از لبه شیب، طول میخها و پارامترهای مقاومت برشی خاک روی پایداری کلی شیبهای خاکی میخ کوبی شده بر اساس ضریب اطمینان کلی شیب بررسی شده است. در نهایت زاویه بهینه قرارگیری میخها برای شیبهای مختلف ارائه شده است. همچنین تأثیر طول میخها، فاصله سربار از لبه گود، فاصله قائم میخها، طول متغیر میخها در عمق گود و عمق خاکبرداری در مراحل ساخت گودبرداری بر روی پایداری کلی گود با روش ساخت مرحله ای، بر اساس ضریب اطمینان کلی گود بررسی شده است. نتایج بررسیها نشان می دهد که زاویه بهینه قرارگیری میخها در پایداری کلی شیب به نوع خاک، مقدار سربار و فاصله سربار از برشیب وابسته نیست، بلکه این زاویه به هندسه ی شیب (زاویه شیب، زاویه سطح بالای شیب و ارتفاع شیب) وابسته است.

بررسی تأثیر الیاف نخ تایر بر رفتار تنش کرنش و مقاومت برشی خاک ماسهای مسلح
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بوعلی سینا - دانشکده مهندسی 1388
  فاطمه میرزایی   مهدی اثنی عشری

ضعف اساسی خاک در تحمل نیروهای برشی پژوهشگران را بر آن داشته تا با استفاده از روشها و مواد مناسب این ضعف را جبران نمایند. تسلیح خاک با استفاده از توزیع تصادفی الیاف (rdfr )، روش نسبتاً جدیدی در اجرای پروژه های ژئوتکنیک می باشد. در این روش الیاف با خاکهای ضعیف مخلوط و متراکم گردیده و محیطی مرکب و همگن با مقاومت و شکل پذیری مطلوبتر نسبت به خاک غیر مسلح حاصل می شود. در این پژوهش تأثیر افزودن نوعی الیاف پلی پروپیلنی از زوائد کارخانه تولید نخ تایر زنجان موسوم به dty بر مشخصه های مکانیکی خاک ماسه ای از دیدگاه آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفته است. به این منظور ابتدا مطالعات آزمایشگاهی و تئوری انجام گرفته توسط دیگر محققین در این زمینه بررسی شده و سپس با انجام آزمایشهای مقدماتی خصوصیات مکانیکی خاک و الیاف مورد استفاده مشخص شدند. پس از این مرحله تأثیر الیاف بر رفتار، مقاومت و شکل پذیری خاک توسط آزمایشهای اصلی شامل آزمایشهای سه محوری تحکیم یافته زهکشی نشده و آزمایش cbr روی نمونه های خاک مسلح مطالعه شده است. نمونه های تهیه شده برای انجام آزمایشهای اصلی از مخلوط خاک با الیاف با درصدهای 0، 5/0، 1 و5/1 درصد و طولهای 1،2 و 3 سانتیمتر انجام شده است. همچنین نتایج به دست آمده از آزمایشهای سه محوری با یک مدل تئوری مورد استفاده برای پیش بینی نتایج آزمایش سه محوری مقایسه شده اند. تحلیل نتایج نشان دهنده بهبود رفتار مقاومتی و شکل پذیری و افزایش زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی خاک است که این افزایش به مشخصات خاک و الیاف، میزان درصد وزنی الیاف، طول الیاف و تنشهای همه جانبه بستگی دارد. با افزایش درصد وزنی و طول الیاف تا حد مشخصی مقاومت خاک افزایش یافته اما پس از آن کاهش می یابد که بر این اساس می توان مفهوم مقدار بهینه الیاف در تسلیح خاک را تعریف نمود. همچنین بر اساس نتایج حاصل، تسلیح خاک رفتار ترد و شکننده ماسه را تغییر داده و با افزایش کرنش محوری در نقطه گسیختگی به خاک رفتاری شکل پذیرتر می دهد. عمده ترین عامل در رفتار خاک مسلح خصوصیات الیاف است که می تواند بیشترین تأثیر را در مشخصات مکانیکی خاک مسلح شده با توزیع تصادفی داشته باشد. به طور کلی هدف از این تحقیق ارائه ایده ای جهت بهبود خواص مهندسی از جمله مقاومت و شکل پذیری خاک توسط تسلیح آن با الیاف و همزمان جذب و بازیافت الیاف پلیمری است. بدیهی است عملی شدن چنین ایده ای علاوه بر بهبود خواص مهندسی خاکهای ضعیف دارای صرفه اقتصادی بوده و به بازیافت مواد زائد نیز کمک خواهد کرد.