مطالعه آزمایشگاهی و عددی اصلاح خاک های ریزدانه نرم با استفاده از ستون های سنگی از نوع شفته آهکی متراکم
چکیده
یکی از روشهای متداول و کارا برای اصلاح رفتار خاک های مساله دار، استفاده از ستون های سنگی می باشد. این ستون ها موجب افزایش ظرفیت باربری این نوع خاک ها شده و نشست آنها را تحت بارهای وارده کاهش می دهد. ستون های سنگی ظرفیت باربری خود را توسط محصوریت ایجاد شده به وسیله خاک اطراف به دست می آورند. در خاک های ریزدانه بسیار نرم، فشار جانبی اعمالی به ستون کافی نبوده و ستون ها تحت بارهای اعمالی دچار کمانش جانبی می گردند. یکی از روش های جلوگیری از کمانش جانبی ستون ها و ارتقاء عملکرد آنها در خاک های بسیار نرم، استفاده از ستون های سنگی صلب می باشد. در این رساله نتایج یک مدلسازی فیزیکی و عددی که به منظور ارزیابی عملکرد ستون های سنگی صلب از نوع شفته آهکی متراکم برای اصلاح رفتار خاک های ریزدانه نرم انجام شده است، ارائه می گردد. در آزمایشگاه نمونه هایی در ابعاد بزرگ متشکل از خاک رس و ستون های شفته آهکی متراکم با استفاده از تئوری سلول واحد ساخته شده و با بررسی تاثیر پارامترهای مختلف، تحت بارگذاری قرار گرفته اند. به منظور ارزیابی و مقایسه رفتار ستون در یک سلول واحد با ستون میانی یک گروه ستون، ستون هایی در صحرا ساخته شده و تحت آزمایش بارگذاری صفحه قرار گرفتند. برای مدل سازی عددی نمونه ها، از نرم افزار اجزاء محدودv8.2 plaxis استفاده شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که ستون های شفته آهکی متراکم به میزان قابل توجهی موجب افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست خاک های ریزدانه نرم می گردند و با افزایش نسبت مساحت، تاثیر استفاده از این ستون ها در بهبود رفتار خاک، مشهودتر می شود. مقایسه نتایج آزمایشگاهی و نتایج حاصل از مدل¬سازی عددی نشان می¬دهد که انطباق خوبی بین نتایج وجود داشته و میانگین اختلاف بین نتایج 6% می باشد. از مدل های عددی برای تعیین پارامترهای موثر در طراحی ستون های سنگی شفته آهکی متراکم استفاده شده و نمودارهایی برای استفاده در طراحی ارائه شده است.