جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "خاک" در نشریات گروه "عمران"
تکرار جستجوی کلیدواژه «خاک» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
هدف از این مقاله، ارزیابی تاثیر افزودنی ها بر تثبیت خاک واریزه ای واگرا که دارای خواص ژئوتکنیکی ضعیف است می باشد. در این مقاله اولویت خاصی به مصالح مازاد صنعتی از قبیل خاکستر بادی و سرباره کوره ذوب آهن داده شده و اثر آنها با مواد افزودنی عرف همچون شیره آهک مورد مقایسه قرارمی گیرد. بااینکه هزینه شیره آهک نسبت به آهک زنده بیشتر است اما در زمین های کشاورزی به جهت بازده بهتر و سهولت در استفاده به آهک زنده ترجیح داده می شود. بررسی واگرائی در رس ها از آنجا مهم به نظر می رسد که به علت ازدیاد و فراوانی آنها در طبیعت، به ناچار با کمک تمهیداتی باید بتوان از آنها به درستی استفاده نمود. مسلما از منبع قرضه ای در نزدیکی سد خاکی که محتوی خاک های واگراست نمی توان چشم پوشی نمود و از آن در هسته رسی استفاده نکرد. درگذشته تصور می شد خاک های رسی در مقابل جریان فرسایشی آب از مقاومت بالائی برخوردارند، لاجرم در سال های اخیر تعمیم این موضوع محدود گردیده است. زیرا مشاهدات بسیار موید آن بوده است که در طبیعت، خاک های رسی وجود دارند که در مقابل فرسایش به شدت آسیب پذیرند. با توجه به وجود چنین خاک هایی در اکثر نقاط کشورمان، تمهیدات قائل شده به مانند تثبیت خاک واگرا و یا بهسازی آن می تواند کمک شایانی به استفاده از این خاک ها در پروژه های مهندسی بنماید. در این مقاله به شناسایی و بررسی خاک های واگرا و پدیده واگرایی و ارزیابی تاثیر افزودنی ها بر تثبیت خاک واگرا خواهیم پرداخت.کلید واژگان: آهک, سیمانتاسیون, خاک, مقاومت برشیRoad journal, Volume:32 Issue: 4, 2024, PP 361 -384The purpose of this paper is to evaluate the effect of additives on the stabilization of divergent debris soils with poor geotechnical properties. This article gives special priority to our industrial materials such as fly ash and slag of steel furnace, and their effect is compared with conventional additives such as lime milk. Although the cost of lime milk is higher than live lime, it is preferred to live lime in agricultural fields for better efficiency and ease of use. The study of divergence in crops seems important because due to their increase and abundance in nature, they must be appropriately used with the help of measures. The loan source near the earthen dam, which contains divergent soils, can not be ignored and used in the clay core. In the past, clay soils were thought to have a high resistance to water erosion, but in recent years, the generalization of this issue has been limited. Because observations have been very confirming that in nature, there are clay soils that are highly vulnerable to erosion due to the existence of such soils in most parts of our country, measures such as stabilization of divergent soils or its improvement can be of great help to use these soils in engineering projects. This article will identify and study divergent soils and the phenomenon of divergence and evaluate the effect of additives on the stabilization of divergent soils.Keywords: Lime, Cementation, Soil, Shear Strength
-
بررسی عوامل موثر بر ایجاد فروچاله ها و تاثیر نوع خاک بر شکل گیری آن در این مقاله مورد بررسی قرار خواهد گرفت. فرونشست ها می توانند موجب تخریب سیستم های آبیاری و خاک های حاصلخیز کشاورزی ، خسارت به چاه ها در منطقه های فرونشست روستایی و شهری ، تغییر هیدرولوژی منطقه و ایجاد سیلاب شوند و به طور معمول خسارت های ناشی از فرو نشست ها و شکاف های زمین ترمیم ناپذیر پرهزینه و مخرب می باشند . پس از شناخت مکانیزم فروچاله ها و تامین داده ها و اطلاعات کافی از محل ، شرایط لازم جهت تجزیه و تحلیل داده ها فراهم می آید در این شرایط داده های جمع آوری شده اساس کار را برای تفسیر و شناخت شرایط و اشکال مختلف کار است که در وقوع فروچاله ها موثر هستند را فراهم می آورد.این بررسی براساس جمع آوری اطلاعات از طریق منابع اسنادی ، کتابخانه ای ، تجربی و روش تحلیل محتوا صورت گرفته است. بصورت کلی نتایج حاکی از آن است که برای کنترل این پدیده باید الگوی مصرف آب عوض شود. فاضلاب ها تصفیه شده و مجددا به مصرف کشاورزی برسد. کشاورزی در بعضی نقاط متوقف شود. از کشت محصولات پرآب بر، در مناطق کم آب جلوگیری بعمل آید تمام چاه های غیرمجاز بسته و پلمپ شود و برداشت آب زیرزمینی در مناطقی ممنوع شود و برنامه نگهداشت ذخیره آب در دستور قرارگیرد.
کلید واژگان: آبهای زیرزمینی, خاک, فروچالهRoad journal, Volume:31 Issue: 1, 2023, PP 15 -32This article will investigate the factors affecting the formation of depressions and the effect of soil type on its formation. Landslides can cause damage to irrigation systems and fertile agricultural soils, damage to wells in rural and urban subsidence areas, change the hydrology of the area and cause floods and typically damage caused by landslides and irreparable landslides. They are costly and destructive.After understanding the mechanism of sinkholes and providing sufficient data and information from the site, the necessary conditions for data analysis are provided. In these conditions, the collected data is the basis for interpreting and recognizing the different conditions and forms of work. Provides sinkholes are effective. This study is based on data collection through documentary, library, experimental sources, and content analysis methods. In general, the results indicate that in order to control this phenomenon, the pattern of water consumption must be changed. Wastewater is treated and re-used for agricultureStop farming in some places. The cultivation of irrigated crops should be prevented in low water areas. All illegal wells should be closed and sealed, groundwater abstraction should be prohibited in some areas, and a water storage maintenance program.
Keywords: sinkholes, Groundwater, Soil, Formation -
رفتار تراکم پذیری حجمی خاک های دارای ساختار که خردشوندگی ساختار را در حین بارگذاری تجربه میکنند، غیرخطی است. مدول الاستیسیته این نوع خاک ها در مسیر بارگذاری از لحظه آغاز گسیختگی ساختار، تغییر می کند که به ازای خرد شدن ساختار خاک و پر شدن فضای خالی، مقدار آن بیشتر می شود. هنگامی که مقادیر اولیه و نهایی مدول الاستیسیته (قبل از آغاز شکست ساختار و پس از خرد شدن ساختار) مشخص باشد، می توان از مفهوم حالات آشفتگی برای توصیف رفتار تراکم پذیری حجمی خاک های دارای ساختار، متناسب با تغییرات مدول الاستیسیته، استفاده نمود. در این پژوهش، وضعیت خاک دارای ساختار در ابتدای بارگذاری به عنوان حالت مرجع دست نخورده در نظر گرفته شده است و حالت نهایی پس از تخریب کامل نیز به عنوان حالت مرجع کاملا دست خورده در نظر گرفته شده است. با ارایه یک تابع حالت درون یاب، مقادیر مدول الاستیسیته در مسیر شکست ساختار مابین مقادیر مدول الاستیسیته اولیه و نهایی تعیین شده است. با استفاده از این تابع حالت تجربی، مدول الاستیسیته خاک در هر لحظه بر اساس مقادیر اولیه و نهایی مدول الاستیسیته تعیین گردیده است. سپس مدل تراکم پذیری حجمی با استفاده از مفهوم حالت آشفتگی توسعه داده شد. مدل پیشنهادی در HISS-Model اعمال شد و با داده های موجود برای آزمایش های برش سه محوری در خاکهای دارای ساختار، مقایسه شد. مقایسه با نتایج تجربی آزمایش های برش سه محوری نشان داد که مدل ارایه شده قادر به پیش بینی دقیق رفتار نمونه ها می باشد.
کلید واژگان: مفهوم, حالت, بهم, خورده, خاکThe compression behavior of structured soils after virgin yielding is nonlinear that can not be captured by a single line in semi- ogarithmic or fully-logarithmic stress-volumetric strain space. Increasing the stress level from the threshold stress of the virgin yielding initiates the crashing of the soil structure. Further crashing the structure of the soil and decreasing its void ratio increases the volumetric stiffness of the soil. Although this procedure is highly nonlinear, however it is a continuous phenomenon and can be formulated mathematically. Since the structure losing behavior of structured soils occurs between two known states, therefore, could be explained based on the disturbed state concept (DSC). According to the DSC, the behavior of complex phenomena between two reference states could be described based on their behaviors in two reference states using an appropriate state function.In this paper a constitutive model base on hierarchical single surface model (HISS) and the disturbed state concept was proposed to describe the stress-strain and the failure behavior of structured soils. The behavior of the soil at the beginning of the virgin yielding was considered as initial, relatively intact (RI), state and its behavior after fully crashed state was considered as fully adjusted (FA) state. A power form state function was proposed to describe the variation of the bulk modulus of the soil. The variable compression model was implemented in HISS model to capture the volumetric behavior of the structured soil. The proposed model verified based on the data from literature.
Keywords: Disturbed, state, concept, Structured, Soil -
درک رفتار خاک تحت بارگذاری انفجار برای مهندسان ژیوتکنیک، معدن و پدافند غیرعامل از اهمیت بسیاری برخوردار است. هنگامی که خاک تحت بارگذاری انفجاری قرار دارد و اندرکنش مواد منفجره-خاک-سازه مطرح میشود خاک از خود رفتار پیچیدهای نشان میدهد. در این مقاله به بررسی تاثیر نوع لایهبندی و جنس خاک در میرایی تنشهای حاصل از انفجار، تاثیر تغییرات در فاصله مرکز انفجار تا تونلها در سطح زمین و تغییرات وزن ماده منفجره بسته به نوع بمب در تمامی حالات بررسی شده است. به صورت موردی در این مقاله تونل مترو اصفهان در مسیر صفه-آزادی مدلسازی و مورد مطالعه قرار گرفته است. جنس خاک در مسیر خط مترو به تناوب لایه آبرفتی، ماسهسنگ و ترکیب لایه آبرفتی-ماسهسنگی است. مدلسازی و تحلیل این موضوع بهوسیله نرمافزار المان محدود FLAC انجام گرفته است. مدل رفتاری مورد استفاده در این طراح، مدل رفتاری مورکلمب است. برای بررسی تاثیر بار دینامیکی انفجار سطحی بر روی تونل متروی اصفهان، مقطعی مشخص از مسیر تونل تحت بار دینامیکی انفجار مدلسازی شده است. بر اساس تحلیلهای صورت گرفته، اصابت بمبهای GP در کلاسهای 100 تا 2000 هر کدام به نسبت وزن ماده انفجاری که در خود دارند میتواند صدمات جدی به سازه زیرزمینی وارد کند. با توجه به تحلیلهای صورت گرفته لایه خاک از جنس ماسهسنگ خاصیت میرایی بیشتری نسبت به لایه آبرفتی دارد. تونل مدفون در خاک آبرفتی تنها تا بار انفجار سطحی حاصل از 56 کیلوگرم TNT و تونل مدفون در ماسهسنگی بار انفجار ناشی از 165 کیلوگرم TNT را تحمل میکند. با توجه به تحلیل و بررسی تاثیر فاصله انفجار تا سازه زیرزمینی با افزایش فاصله انفجار به اندازه قطر تونل (D) میزان جابجایی تاج تونل 43% کاهش پیدا میکند. از سوی دیگر وجود تونل مجاور باعث به وجود آمدن نیروهای اندرکنشی حاصل از وزن سازه مدفون و انعکاس امواج انفجار به دلیل صلبیت جداره تونل در محیط باعث افزایش جابجایی-های ناشی از انفجار میشود.
کلید واژگان: لایه بندی خاک, انفجار, میرایی, سازه های مدفون, خاک, تونل مترو اصفهان -
یکی از چالش های اصلی مناطق خشک و بیابانی، نحوه کنترل فرسایش بادی خاک های مستعد فرسایش می باشد. فرسایش بادی موجب آسیب هایی جدی به اقتصاد، محیط زیست و سلامت موجودات زنده می شود. تحقیق حاضر با هدف تثبیت خاک مستعد فرسایش، با استفاده از مالچ ارگانیک تهیه شده از پودر ریشه گیاه سریش (Eremurus spectabilis) انجام شد. تاثیر غلظت و میزان پاشش مالچ بر میزان فرسایش خاک بررسی و میزان نفوذ و کاهش ضخامت لایه تثبیت یافته در مقابل سرعت بادهای 6، 9، 12 و 15 متر بر ثانیه، به مدت زمان 5 دقیقه در تونل باد بررسی گردید. در انتها نیز مقادیر EC، pH، میزان شوری و دیگر عناصر تشکیل دهنده خاک به منظور ارزیابی تاثیر زیست محیطی مالچ مورد مطالعه، قبل و پس از مالچ پاشی مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش میزان پاشش مالچ باعث نفوذ بیشتر مالچ در خاک و افزایش غلظت مالچ علی رغم کاهش عمق نفوذ آن در خاک، بواسطه افزایش مقدار چسبندگی بین ذرات خاک سبب مقاومت بیشتر آن در مقابل فرسایش بادی می شود. همچنین براساس نتایج بدست آمده مالچ هایی با غلظت های 0.2، 0.6 و 0.7 درصد قادر به تثبیت خاک در برابر جریان باد به ترتیب تا حداکثر سرعت های 9، 12 و 15 متر بر ثانیه است. به طور کلی مالچ گیاهی مذکور مالچی سازگار با محیط زیست و گزینه ای مناسب برای کنترل فرسایش بادی خاک-های مستعد فرسایش محسوب می گردد.
کلید واژگان: تثبیت, خاک, فرسایش بادی, مالچ گیاهی, تونل بادOne of the main challenges of arid and desert regions is to control wind erosion that can cause significant economic and environmental damage. The present study aimed to stabilize erosion-prone soil using a vegetable mulch prepared from Eremurus spectabilis root powder. The effects of concentration and amount of mulch spraying on the soil erosion was investigated and the penetration and reduction of the thickness of the fixed layer against wind speeds of 6, 9, 12 and 15 m/s for 5 minutes was studied in the wind tunnel. Finally, EC, pH, salinity and other soil elements were tested to evaluate the environmental impact of mulching. The results showed that increasing the amount of mulch spraying results in more mulch penetration in the soil and increasing the mulch concentration, despite reducing the depth of its penetration into the soil due to increasing the amount of adhesion between the soil particles, its greater resistance to wind erosion. In addition, based on the results, mulches with concentrations of 0.2, 0.6 and 0.7% can stabilize the soil against the wind stream, up to maximum of 9, 12 and 15 m/s, respectively. Generally, the mulch is environmentally friendly and is an appropriate option for controlling the erosion of wind erosion-prone soil.
Keywords: Stabilization, Soil, wind erosion, vegetable mulch, Wind tunnel -
بررسی مشخصات و مدل های رفتاری خاک جهت طراحی بهتر و عملکرد کاراتر پروژه های عمرانی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مقاله توانایی و قابلیت مدل رفتاری منظری و دافالیاس که یک مدل پیشرفته در زمینه مدل رفتاری خاک است جهت پیش بینی رفتار برشی یک خاک ماسه ی کربناته با دانه های شکننده، ارزیابی می گردد. پارامترهای خاک مورد نظر و چگونگی تاثیر آن ها بر نمایش رفتار خاک بررسی می شود. با مقایسه نمودارهای تنش کرنش حاصل از آزمایش سه محوری و مدل در نمونه های سست و متراکم، مشاهده شد که نتایج حاصل از مدل رفتاری با نتایج آزمایشگاهی تطابق خوبی دارد، ولی با بررسی نمودارهای کرنش حجمی در برابر کرنش محوری مشاهده می شود خروجی های مدل رفتاری منظری و دافالیاس در مقایسه با نتایج آزمایش دقت کافی را ندارد، با این وجود، مدل رفتاری مذکور روند تغییرات را به طور مناسب پیش بینی می کند. این مدل رفتاری در تنش های همه جانبه زیاد، نتایج بهتری در مقایسه با تنش های همه جانبه کم در بررسی کرنش حجمی نمونه ها دارد. به نظر می رسد دلیل اصلی ضعف مدل رفتاری در پیش بینی پاسخ حجمی خاک مورد نظر، قابلیت خردشوندگی دانه های خاک باشد که مدل آن را در نظر نمی گیرد.کلید واژگان: خاک, مدل رفتاری منظری و دافالیاس, ماسه کربناته, پارامتر حالت, آزمایش سه محوریInvestigating soil characteristics and models for better design and performance of construction projects is very important. In this paper, the ability and capability of the behavioral model of Manzari and dafaliais, which is an advanced model in the field of soil behavioral model, is evaluated to predict the shear behavior of carbonate sand with brittle seeds. Soil parameters are examined and their effects on soil behavior display. By comparing strain stresses obtained from a tri-axial test and a model in loose and dense samples, it was observed that the results of the behavioral model are in good agreement with experimental results. However, by examining the volumetric strain graphs against the axial strain, the outcomes of the Manzari and dafaliais behavioral model in comparison with the experimental results are not sufficiently accurate; the main reason for this is that the crushing of soil grains and its effect on soil volume variation in the Dafalias model, there is no perspective on the prediction of the volumetric strain. Nevertheless, the above-mentioned behavioral model predicts the trend of change. This behavioral model in high imbibed tensions has better results in comparison with the immensely low stresses in the study of strain volumes of samples.Keywords: Soil, Manzari, Dafalias Behavioral Model, Carbonate Sand, Mode Parameter, Triaxial Test
-
نرمال سازی دمای سطح نسبت به عوامل محیطی، از اهمیت بالایی در مطالعات علمی و تصمیمات مدیریتی برخوردار است. هدف از مطالعه حاضر، بکارگیری مدلی فیزیکی بر اساس معادلات بیلان انرژی خاک و پوشش گیاهی، برای نرمال سازی دمای سطح نسبت به پارامترهای محیطی است. به این منظور از تصویر ماهواره ای لندست 7، محصول دمای سطح AST08، محصول بخار آب MOD07، مدل رقومی ارتفاع ASTER، مجموعه داده های هواشناسی و اقلیمی و مجموعه داده های دمای سطح واقعی استفاده شد. در پژوهش حاضر، برای محاسبه دمای سطح لندست 7، از الگوریتم تک کاناله، تابش ورودی به سطح از مجموع تابش مستقیم و پراکنده خورشید و سطوح همسایه، نرخ افت محیطی از مدل رقومی ارتفاع و پوشش گیاهی از شاخص NDVI استفاده شد. درنهایت با تشکیل معادلات بیلان انرژی برای پوشش های خاک خشک و مرطوب و پوشش گیاهی با تنش و بدون تنش، دمای پوشش های مختلف با بهره گیری از روش نیوتن استخراج و با بهینه سازی پارامترها ی مدل به دو صورت بهینه سازی سراسری و محلی، دمای سطح مدل شده و نرمال شده بدست آمد. برای ارزیابی دقت نتایج، از شاخص های ضریب همبستگی و RMSE بین مقادیر دمای سطح مدل شده، بدست آمده از تصویر ماهواره ای و اندازه گیری شده زمینی و واریانس مقادیر دمای سطح نرمال شده استفاده شد. نتایج حاصل از پژوهش نشان دهنده این است که در حالت بهینه سازی سراسری، مقادیر معیارهای ضریب همبستگی، RMSE و واریانس برای داده AST08 به ترتیب 89/0، 6/2 و 44/6 و برای داده لندست 7 به ترتیب 93/0، 08/2 و 1/1 و در حالت بهینه سازی محلی، مقادیر این معیارها برای داده AST08 به ترتیب 962/0، 61/1 و 71/0 و برای داده لندست 7 به ترتیب 977/0، 2/1 و 13/0 است. بررسی نتایج پژوهش نشان داد که در هر دو روش بهینه سازی سراسری و محلی، کارایی تصویر لندست 7 برای نرمال سازی دمای سطح، از ASTER بالاتر است. همچنین استفاده از روش بهینه سازی محلی نسبت به بهینه سازی سراسری برای برآورد مقادیر بهینه پارامترهای مجهول، سبب افزایش دقت نتایج نرمال سازی شد. به صورت کلی، نتایج حاصل از پژوهش، نشان دهنده کارایی مناسب مدل ارائه شده برای نرمال سازی دمای سطح نسبت به پارامترهای محیطی بود.کلید واژگان: نرمال سازی, دمای سطح, پارامترهای محیطی, بیلان انرژی, خاک, پوشش گیاهیLand surface temperature plays an important role in the physics of surface atmosphere interactions. It is at the same time a driver and a signature of the energy and mass exchanges over land. Land surface temperature is highly variable in both space and time mainly as a result of the heterogeneity of the meteorological forcing, land cover, soil water availability, surface radiative properties and topography. Therefore, satellite-derived land surface temperature is widely used in a variety of applications including evapotranspiration monitoring, climate change studies, soil moisture estimation, vegetation monitoring, urban climate studies and forest fire detection. The normalization of the surface temperature relative to environmental parameters is essential in scientific studies and management decisions of urban and non-urban areas. For the first time, a normalization method for topography-induced variations of instantaneous solar radiation and air temperature has been applied to satellite land surface temperature. While land surface temperature data are widely used over relatively flat areas, this new approach offers the opportunity for new applications over mountainous areas. As a significant perspective, such a normalization method could potentially be used in conjunction with land surface temperature-based evapotranspiration methods over agricultural and complex terrain, soil moisture disaggregation methods and forest fire prediction models, among others. In practice, when applyingthe normalized land surface temperature as into to energy balance models, the energy balance would be driven by the mean (instead of the spatially-variable) downward radiation within the study area as it is commonly done over flat areas. The aim of the current study is to utilize the physical model based on the soil and vegetation energy balance equations for normalizing the land surface temperature relative to environmental parameters. For this purpose, Landsat 7 satellite bands, AST08 Surface kinetic temperature, MODIS water vapor product, ASTER digital elevation model and meteorological and climatic data sets were used. In the current work, topographic factors, the radiation which reached the surface, albedo, environmental lapse rate and vegetation, were considered as environmental parameters. For calculating the surface temperature, the single channel algorithm was used. Moreover, for calculating the downward radiation to the surface, the albedo of the surface, lapse rate and vegetation; respectively, direct and diffuss radiation of the solar and neighboring surfaces, a combination of Landsat 8 reflective bands, the digital elevation model, and NDVI index, were used. Finally, by creating the energy balance equations for dry bare soil cover, wet bare soil, fully stressed vegetation and unstressed vegetation, the temperature of various coverages was extracted by exploiting Newton's method and by optimizing parameters of the model in both global and local optimizations and combining resultant temperatures; modeled and normalized surface temperature was obtained. The environmental parameters normalization model is calibrated in two main steps using Landsat land surface temperature observations. The first step minimizes the mean difference between observed and modeled land surface temperature. The second step adjusts environmental lapse rate, surface soil dryness index and vegetation water stress index by minimizing the RMSE between Landsat land surface temperature and model-derived land surface temperature. For evaluating the accuracy of the proposed model results, coefficient correlation indexes and RMSE were used between the modeled and observed surface temperature values as well as the variance of normalized surface temperature values. The results of this study indicate that in global optimization, the values of the correlation coefficient, RMSE and variance for AST08 data were 0.89, 2.6 and 6.44, respectively for Landsat 7 data 0.93, 2.08 and 1.1 and in local optimization mode, the values of these criteria for AST08 data were 0.962, 1.61 and 0.71 respectively and for the data of Landsat 7, 0.977, 1.2 and 0.13. The results of the study showed that, in both global and local optimization methods, the performance of Landsat 7 for normalizing the land surface temperature is higher than ASTER. Also, the use of local optimization method for global optimization to estimate the optimal values of the missing parameters increased the accuracy of normalization results. The investigation of results of the relation between the surface temperature and considered environmental parameters in this study before and after the normalization indicate that the effect of environmental parameters on the surface temperature noticeably reduced after the normalization. Results of the current study imply the high efficiency of the proposed model for normalizing the surface temperature relative to environmental parameters. Generally, the results of the research were an indicator of the efficiency of the proposed model for normalizing the surface temperature relative to environmental parameters.Keywords: Normalization, Surface Temperature, Environmental Parameters, Energy Balance, Soil, Vegetation
-
به کارگیری عناصرتسلیح کننده در بهسازی و اصلاح خواص مهندسی خاک از دیرباز موردتوجه بشر بوده است. در سال های اخیر پیشرفت های فراوانی در زمینه استحصال زمین های غیر مرغوب و تقویت آن ها صورت پذیرفته است. امروزه تسلیح خاک به عنوان روشی کارآمد در بهسازی لایه های خاک به منظور افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست های آن مورداستفاده قرار می گیرد. سیستم کیسه-خاک یکی از مصنوعات پلیمری نوین است، که می تواند به عنوان عنصر تقویت کننده ی خاک در پروژه های مختلف عمرانی استفاده شود. در راستای افزایش ظرفیت باربری خاک و کاهش نشست های آن، سیستم کیسه-خاک ابداع شده است. در این نوشتار با استفاده از روش عددی، مدل خاک بستر در شرایط مسلح و غیرمسلح (دست نخورده) بررسی شده است. بررسی عددی با استفاده از نرم افزار اجزای محدود Abaqus در حالت سه بعدی انجام شده است. همچنین در این نوشتار، تاثیر سیستم کیسه -خاک در افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست مورد ارزیابی قرارگرفت. تطبیق مناسبی میان نتایج به دست آمده از بررسی های عددی و پژوهش های میدانی پژوهشگران دیگر وجود دارد. افزون بر آن نتایج نشان می دهد ظرفیت باربری بستر تسلیح شده با سیستم کیسه- خاک تقریبا 2 برابر بیشتر از بستر غیرمسلح است.کلید واژگان: سیستم کیسه, خاک, ظرفیت باربری, خاک بسترUsing of reinforcement elements in improving geotechnical properties of soil has been considered by a human for many years. In recent years, many improvements have been made in the field of improving poor soils and reinforcing them. Soil reinforcement is used as an effective method to improve the soil layers in order to increase the bearing capacity and reduce the settlement. Soil-bag system is one of the new polymer products. That can be used as a soil reinforcing element in various projects. Soil-bag system was developed in order to increase the bearing capacity of the soil and reduce its settlement. The kind of filling materials mostly depends on the application of soil-bag system and availability of materials. The most important characteristic implemented into the structure of soil-bag system is tension strength of the polymer implemented in the bag. Bags implemented into soil-bag system are generally built of polyethylene or polypropylene polymers. When soil-bag system undergoes vertical loading, tension force produced into the bag cover causes to increase vertical force (N), consequently, this causes to increase the force between soil particles (= soil friction coefficient and F=.N). Earth reinforcement using of soil-bag system causes to increase bearing capacity and it causes to minimize transformation of foundation bed influenced by the imposed load. The results of simple pressure test on the foundation reinforcement with soil-bag system by Yongfu Xu show that when soil-bag system is exposed on external load, it exhibits high strength which a fundamental portion of this strength is resulted from tension force generated in the cover of polymeric bag. Of other characteristics of soil bags, the absorption of vibrations resulted from traffic load can be addressed.
In this study, the bed soil models in reinforced and non-reinforced conditions have been investigated using numerical method. Numerical studies have been done in three dimensional cases using finite element method (Abaqus). In this method sand and polypropylene polymer bag behavior were defined by using Mohr-coulomb and Elastic- Perfect Plastic models. Also, the effects of soil-bag system in increasing the bearing capacity and reducing settlement were evaluated. Another resistance-based parameters of soil-bag system which was examined in this research, is the effect of internal friction angle of soil on the bearing capacity of soil-bag system. Regarding the results of numerical method, it is observed that the maximum tension concentration in the above-mentioned model is placed in the corners of polymeric bag. The results show that the more is the friction angle between soils particles, the resistance of soil-bag system will also be increased against the external loading. There are proper matching between the results obtained from numerical studies and field studies done by other researchers. The results show that the bearing capacity of reinforced bed is almost 2 times bigger than the non-reinforcement bed.Keywords: soil, bag system, bearing capacity, bed soil -
هدف اصلی این نوشتار، بررسی تاثیر فرم هندسی سیستم کیسه خاک با مقطع نیم بیضی در بیشینه ی ظرفیت باربری، تحت بارگذاری قائم است. در این مطالعه، در ابتدا با استفاده از روش تحلیلی، بیشینه ی ظرفیت باربری سیستم کیسه خاک، تحت فرم هندسی نیم دایره مورد بررسی قرار گرفته و سپس مقدار بیشینه ی ظرفیت باربری سیستم کیسه خاک، با فرم هندسی جدیدی به شکل نیم بیضی ارائه شده است. در ادامه، شبیه سازی رفتار مکانیکی سیستم کیسه خاک، با مقاطع نیم بیضی و نیم دایره،با استفاده از روش المان محدود در حالت سه بعدی مورد توجه قرار گرفته است. نتایج بررسی ها نشان می دهند که با افزایش پارامتر هندسی خروج از مرکزیت در کیسه با مقطع نیم بیضی و زاویه ی اصطکاک داخلی ماسه، ظرفیت باربری قائم سیستم کیسه خاک تحت بارهای خارجی افزایش می یابد. از این رو، انتخاب فرم هندسی مناسب برای مقطع کیسه می تواند ظرفیت باربری آن را تا حد قابل توجهی تقویت کند.
کلید واژگان: سیستم کیسه?, خاک, ظرفیت باربری, مقطع نیم بیضی, خروج از مرکزیت مقطع کیسهThe main goal of this paper is to evaluate the effect of the geometric form of a semi-elliptical cross-section on the maximum bearing capacity of a soil-bag system under vertical loading. In the present research, the maximum bearing capacity of a soil-bag system in a geometric semi-circular form is initially studied using an analytical method. Then, the maximum bearing capacity of the soil-bag system is presented by a new geometric form of semi-elliptical shape. Also, the mechanical behavior of the soil-bag system is analyzed using ABAQUS finite element software in a three-dimensional state, to determine the maximum capacity of its loading with semi-elliptical and semi-circular cross-sections. Results show that when the value of the semi-elliptical eccentric and internal friction angle of the soil increases, the bearing capacity of the soil-bag system, influenced by external loads, will also increase. Therefore, choosing a suitable geometric form can increase its bearing capacity to a great extent. Also, considering boundary conditions in semi-elliptical form, the required surface to construct a polymeric bag, in order to constrain the soil, decreases significantly and, in this respect, a significant saving will occur in the consumed materials. By increasing the vertical displacement of the soil-bag system, the circumference strain of the polymeric bag increases. The yield strain of the polymeric bag was considered to be 0.25. Results of the analytical method showed that when the semi-circular cross-section changes into a semi-elliptical one, the vertical bearing capacity of the soil-bag system will increase by 6.68%. Other characteristics of the soil bags, such as absorption of vibrations resulting from traffic load, can be addressed.
Keywords: Soil-Bag System, Bearing Capacity, Semi-Elliptical Cross-Section, Eccentricity Of Bag Cross-Section -
در این نوشتار، پتانسیل خرده های پلاستیک حاصل از بطری های پلاستیکی ضایعاتی جهت تسلیح خاک و بهبود رفتار آن با انجام آزمایش های سه محوری و C B R بر روی ماسه ی تنها و ماسه ی مخلوط با خرده پلاستیک انجام شده است. آزمایش های سه محوری بر روی خاک و خاک مخلوط با دو اندازه ی کوچک و بزرگ خرده پلاستیک و آزمایش های C B R بر روی نمونه های خاک تنها و مخلوط خاک و خرده پلاستیک با اندازه ی بزرگ صورت گرفته است. نتایج حاصل از آزمایش های سه محوری نشان می دهد که افزودن خرده پلاستیک به خاک، موجب افزایش مقاومت نمونه ها شده است. به عنوان مثال، در فشار همه جانبه ی 50 کیلوپاسکال، تراز کرنش 6\٪، تسلیح نمونه با 1٫5\٪ خرده پلاستیک موجب 25\٪ افزایش در میزان مقاومت شده است. این افزایش در مقاومت، با افزایش اندازه و درصد خرده پلاستیک و هم چنین میزان کرنش اعمال شده بر نمونه قابل ملاحظه تر است. نتایج آزمایش های C B R نیز مبین کاهش نفوذ سنبه به داخل نمونه و افزایش در مقدار C B R با افزودن مقدار مناسب خرده پلاستیک به خاک شده است.
کلید واژگان: خاک, خرده پلاستیک, آزمایش های سه محوری, آزمایش CBR, مقاومت, کرنشBottled water is the fastest growing beverage industry in the world, and recycling their plastic waste has become a major challenge worldwide. The present study provides an approach for using waste plastic strips as reinforcement material in soil backfill. The experimental tests investigate the behaviour of soil alone, and plastic waste-soil mixtures using static triaxial tests and CBR tests. The triaxial tests were carried out on the unreinforced soil samples and plastic-soil mixture samples at three confining pressures of 50, 100, and 150 kPa. The effect of small and large sizes of waste plastic was examined by three waste plastic strip contents of 0.5\%, 1\% and 1.5\% (by total weight of the sample). The CBR tests were performed by standard CBR apparatus with a load rate of 1.27 mm/min on unreinforced and reinforced samples (i.e., waste plastic-soil mixture), with a large size of waste plastic particles, at four plastic contents of 0.5, 1, 1.5, and 2\%. The results of the triaxial tests show that the strength of reinforced samples increases with increasing the size and percentage of plastic particles. For example, for the plastic content of 1.5\%, at confining pressure of 50 kPa and strain level of 6\%, a maximum improvement in the strength of the plastic-reinforced sample was obtained as 1.25 times the unreinforced sample. The results of CBR tests depict that the provision of waste plastic particles reduces the penetration of shaft into the sample and increases its CBR value. Overall, the results of CBR and triaxial tests demonstrate that the inclusion of waste plastic strips in soil with appropriate amounts improves the strength and deformation behavior of foundation beds substantially. The proposed technique can be used to advantage in bearing capacity improvement and settlement reduction in the design of shallow footings, embankments and road construction.
Keywords: Waste Plastic Particles, Triaxial Test, Penetration, CBR Value -
در این مقاله تاثیر چهار ماده افزودنی بتن بر مشخصات فیزیکی خاک تثبیت شده با آهک مورد بررسی قرار گرفته است. این چهار ماده افزودنی با نامهای Panplast R، RB-PC 386، RB-PC 375 و Planicrete SP به عنوان روان کننده و فوق روان کننده های بتن تاثیر مطلوبی بر خواص فیزیکی بتن دارند و از آنجا که عمل سیمانتاسیون تثبیت خاک با آهک مشابه سیمان است در این تحقیق تاثیر این مواد بر خاک تثبیت شده با آهک مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا چهار ترکیب مختلف از خاک و درصدهای مختلف آهک ساخته شد. از نتایج این ترکیبها درصد آهک بهینه بدست آمد و سپس با استفاده از درصد آهک بهینه و درصدهای مختلف از مواد افزودنی مذکور اقدام به ساخت نمونه های مختلف گردید. به جهت جلوگیری از خطای ساخت و آزمایش از هریک از ترکیبها 2 نمونه ساخته شد که نتایج مورد نظر همگی به صورت میانگین اعداد بدست آمده از 2 نمونه ارائه شده است. در مجموع 49 نمونه ساخته و مورد بررسی قرار گرفت. همچنین به جهت بررسی تاثیر زمان عمل آوری بر ترکیبها، 2 نمونه با زمان عمل آوری 7 روزه و 2 نمونه با زمان عمل آوری 14 روزه ساخته شد. به جهت حفظ رطوبت، نمونه ها در زمان عمل آوری در کیسه های نایلونی ضخیم به صورت دربسته نگهداری شدند. پس از گذشت زمانهای عمل آوری هر نمونه به مدت 96 ساعت در حوضچه های آب با دمای ثابت جهت بررسی میزان تورم و جذب آب نگهداری شدند.
کلید واژگان: خاک, آهک, تثبیت, مواد افزودنی بتن, CBRSand and gravel materials are commonly use for structure layers of roads. These materials are providing from riverbeds and mines، which are usually far from the operation site area. While the process involves manipulation of riverbeds and mines it also has a significant cost، most of it in extraction، transportation، Gradation correction، fuel and machinery. Researches done in different countries are showing that in cases soil is in good quality، stabilized mixture of soil can be used instead of sand and gravel. These can reults a signifactnt amount of money saving by providing soil from near the road and eliminating the process of Gradation correction. However، there are resistance and inflammatory parameters of fine soils، which play an important، usually problematic، role in structure buildings. The abundance of fine-grained clayey soils in the country، have created serious problems in construction projects. One of the ways to modify or improve the properties of these soils is stabilizing. Lime as a stabilizer for fine-grained soils is famous. In this thesis، the effect of four chemical additives on the CBR strength of soil stabilized with lime is studied. In addition، effect of additives on properties such as swelling، water absorption and density of soil stabilized with lime is studied. These additives with names «Panplast R»، «RB - PC 386»، «RB - PC 375» and «Planicrete SP» as a lubricant and concrete superplasticizer have the desired effect on the chemical and physical properties of concrete. Moreover، the Cementation act of stabilized soil with lime is like cement. In this study، the effects of those additives on lime-stabilized soil are studied. First four different combinations of soil and different percentages of lime made. The results obtained optimized percentage of lime. Then optimized percentage of lime and different percentages of additives used to build the different samples. In order to avoid faults and testing errors، each combination made by two samples. All desired results were presente as mean values obtained from two samples. Total of 49 samples were built and tested. Due to determine the effect of curing time of each combination، two sample with 7-day curing time and two other with 14-day curing time are made. In order to preserve the moisture in the samples during the curing time they were stored in sealed thick nylon bags. After curing time for each sample for 96 hours at constant temperature water baths were maintaine to monitor inflation and the water absorption. After time the CBR test done. Finally، the Additives «Panplast-R» and «RB-PC 375» had a favorable impact on listed properties، so that the CBR result was 90% and 99%، the «RB-PC 386» was almost effectless، and the «Planicrete-SP» has shown Negative impact on the properties of interest. so that the CBR result was 65%.Keywords: Soil, lime, Stabilization, additives, CBR -
پی های شمعی اغلب به صورت گروه شمع برای سکوهای دریایی، پل ها و ساختمان های بلند استفاده می شوند. هدف این پژوهش، بررسی اثر سختی کلاهک گروه شمع در رفتار شمع ها تحت اثر بار دینامیکی با استفاده از روش تفاضل محدود سه بعدی در خاک های ماسه یی است. تحقیقات نشان می دهد که سختی کلاهک گروه شمع، شرایط اتصال شمع به کلاهک و اندرکنش سازه شمع خاک تاثیر قابل ملاحظه یی در رفتار گروه شمع در برابر بارهای جانبی دارد. در این نوشتار، برای اتصال شمع ها به یکدیگر از المان تیر استفاده شده است. مطالعه ی سختی کلاهک شمع نشان می دهد با افزایش یا کاهش سختی کلاهک شمع، بیشینه ی جابه جایی، بیشینه ی نیروی برشی و بیشینه ی لنگر خمشی در شمع ها الزاما کاهش یا افزایش نمی یابد، بلکه با توجه به جرم مجموعه، برای هر گروه شمع محدوده یی از سختی کلاهک وجود دارد، که در آن بیشترین جابه جایی، نیروی برشی و ممان در شمع ها ایجاد می شود.
کلید واژگان: سختی کلاهک گروه شمع, تحلیل دینامیکی, اندرکنش سازه, شمع, خاک, تحلیل تفاضل محدود سه بعدیPiles are often placed closely in a group to serve as the foundation of specific structure, such as offshore platforms, bridge structures and tall buildings. Pile groups should be capable of withstanding significant lateral loads induced by seismic excitations, winds, waves, and current loads. The main objective of this research is to investigate the effect of the stiffness of the pile cap on the behavior of piles embedded in sand under dynamic loads, by means of the 3D finite difference method. Previous research shows that pile cap stiffness, connection type of pile-cap and soil-pile-structure interaction play important roles in the behavior of laterally loaded pile groups. Beam elements are used in this study to connect each of the piles, and these connections are rigid. Further, due to he nfluence f he uperstructure on the behavior of pile foundations, this effect is modeled in the analyses. To account for the soil stiffness acting on the pile shaft, normal and shear springs are accommodated in the interface of the soil and pile elements. To evaluate the data for the parameters of the interface elements, a 2D finite difference analysis has been performed to calculate the required parameters of the interface elements at various depths. To model sand and structural members, Mohr-Coulomb and elastic models are employed, respectively. For dynamic analyses, attention has been paid to quiet boundaries, free fields, and wave propagation in the soil medium. Four different arrangements have been considered for pile cap. Results of analyses show that a increase or decrease in cap stiffness does not necessarily change extreme induced forces (i.e., maximum shear force, bending moment and lateral displacement) along the piles in the group. However, for a given mass of the system, there is a range of stiffness for the pile group that has maximum effect on induced internal forces and lateral displacements. For a flexible pile cap, the induced bending moments and shear forces along the individual piles depend on the location of the piles in the group.
Keywords: Pile Cap Stiffness, Dynamic Analysis, Soil, Pile, Structure Interaction, 3D Finite Difference Analysis -
هدف از این نوشتار، ارائه ی روابط کاهندگی برای بیشینه ی شتاب افقی و عمودی جنبش نیرومند زمین، در فلات ایران با استفاده از الگوریتم توسعه ی ژنی)G E P(است. عوامل موثر در این پیش بینی بزرگای زلزله، فاصله ی منبع زلزله ساخت گاه و نوع زمینپانویس{g r o u n d t y p e} در نظر گرفته شده اند. ابتدا فلات ایران به دو بخش البرز ایران مرکزی و زاگرس تقسیم و سپس رکوردهای این نواحی با توجه به نوع ساخت گاه به 2 بخش خاک و سنگ تقسیم شدند. نظر به اینکه زلزله های رخ داده و گزارش شده در ایران سطحی هستند، بزرگای موج سطحی به عنوان بزرگا و فاصله ی کانونی به عنوان فاصله ی منبع زلزله ساخت گاه در نظر گرفته شده است. استفاده از الگوریتم توسعه ی ژنی برای محاسبه ی روابط کاهندگی دارای این مزیت است که از مدل رگرسیون ثابتی استفاده نشده است و مدل به صورت هوشمند به دست می آید. نتایج محاسباتی نیز سازگاری میان نتایج پیش بینی شده و مشاهداتی را نشان می دهند، که ضریب تناسب بالایی دارد.
کلید واژگان: روابط کاهندگی, الگوریتم توسعه ی ژنی, بیشینه ی شتاب زمین, فلات ایران, سنگ, خاکThis paper proposes attenuation relationships for peak ground acceleration (PGA) for horizontal and vertical components of earthquakes in the Iranian plateau. So far, many attenuation relationships have been presented based on several parameters. Attenuation relationships were, initially, simple functions of a few variables, but gradually became more and more sophisticated over time as the number and accuracy of records and the use of computer calculations increased. Ground motion during an earthquake depends mainly on source mechanics, magnitude, local geology, surface topography, source to site distance and the dynamic properties of the material propagation. However, in this research, because of lack of information in Iran, only the magnitude of the earthquake, the distance between the earthquake source and the location and the ground type are used as important factors. Surface wave magnitude (Ms) is used in this research, since the occurred and reported earthquakes in Iran are shallow. Furthermore, hypocentral distance is considered as the distance between the earthquake source and the location. The Iranian plateau is divided into two seismic zones: Alborz-central Iran and Zagros. From a ground-type point of view, the records of each region can be subdivided into two parts. Therefore, all records are grouped into four categories: 1) Alborz and central Iran-rock ground type, 2) Alborz and central Iran-soil ground type, 3) Zagros-rock ground type, and 4) Zagros-soil ground type. In this regard, a majority of available catalogs relating to 490 seismic events in Iran have been gathered, out of which, 954 records are used. These include 493 records related to Alborz and central Iran and the rest associated with the Zagros region. These records comprise earthquakes with a surface wave magnitude greater, or equal to, 4, with a hypocentral distance greater than 5 km (and often less than 200 km). To obtain the attenuation relationships for peak ground acceleration, a Gene Expression Programming (GEP) algorithm is used instead of the conventional constant regression model. The model is extracted smartly as a continuous period function. The results show a consistency with a high proportionality coefficient among the observed and anticipated results.
Keywords: Attenuation Relationship, GEP, PGA, Iran, Rock, Soil -
در این نوشتار به بررسی کارایی استفاده از روش جابجایی محوری برای اندازه گیری مکش بافتی اولیه ی گونه های مختلفی از نمونه های خاک متراکم شده ی ماسه، لای، و رس پرداخته شده است. تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده به گونه یی بود تا از رخداد بسیاری از عوامل خطای متداول در این روش جلوگیری شود. نمونه های خاک با استفاده از روش تراکم استاتیکی در مقادیر مختلف نسبت تخلخل متراکم و مکش بافتی اولیه ی آن ها با استفاده از روش جابجایی محوری و همچنین بازه ی ترشدگی منحنی مشخصه ی آب خاک نمونه های خاک نیز اندازه گیری شده است. نتایج به دست آمده حاکی از سازگاری مقادیر مکش بافتی اندازه گیری شده با منحنی مشخصه ی آب خاک نمونه ها بوده است.
کلید واژگان: خاک های غیراشباع, تراکم پذیری, اندازه گیری مکش بافتی, روش جابجایی محوری, منحنی مشخصه ی آب, خاکThe axis translation technique is the most commonly used technique of controlling suction. Nevertheless, the axis translation is not diversely utilized for measuring soil suction, due to many difficulties concerning the application of this technique, such as lengthy test procedure, evaporation and condensation, air diffusion, soil volume changes, change of soil pore water distributions, and the interface of soil and measuring equipment. In this paper, the applicability of the axis translation technique is determined in measuring the initial matrix suction of a variety of compacted soils, including sand, silt, and clay. Elaborate experimental laboratory equipment is set up to minimize the occurrence of common errors associated with the application of axis translation techniques for suction measurement. The cell of the apparatus was equipped with porous stones and five bar ceramic disks in its bottom pedestal and top cap to minimize the lengthy procedure time and possible change in soil pore water distribution associated with controlling and measuring soil matrix suction using the axis translation technique. Additionally, the pressurized air entering the cell was passed through a closed container, half filled with water, before going to the cell, to minimize the loss of soil water content during the test. Soil samples were statically compressed inside a load frame in different compaction states with standard proctor optimum water content. The degree of saturation of samples was increased during the compression stage. Therefore, the compacted soil samples would be expected to locate on the wetting portion of the soil-water characteristic curve. After the compaction stage, soil samples were installed inside the apparatus and confined with a lateral pressure of 20 kPa to provide good contact between the end sides of specimens and the surfaces of the matrix suction measuring devices. Consequently, pore air and net confining pressure were identically and gradually increased to 300 and 320 kPa to shift the sample negative pore water pressure to a positive measurable value. Analogous positive pressures were stabilized in both ends of the samples within four to eight hours. Additionally, the wetting portion of the soil-water characteristic curve of the soil under study was measured with the testing equipment to validate the values of initial matrix suction measurements. The comparison of results shows that the sample soil suction measurements are located on their wetting soil-water characteristic curve.
Keywords: Unsaturated Soils, Compressibility, Matrix Suction Measurement, Axis Translation Technique, Soil, Water Characteristic Curve -
تار گروه شمع تحت بارگذاری جانبی از وجود شمع های مجاور تاثیر می پذیرد. اندرکنش شمع خاک شمع بسته به فاصله ی مرکز به مرکز شمع ها الگوی تنش و تغییر شکل را در اطراف یک گروه شمع تحت تاثیر قرار می دهد. در این نوشتار الگوی تغییر شکل خاک اطراف گروه شمع به طور جانبی بارگذاری شده در ماسه در آزمایشگاه روی مدلی با مقیاس کوچک با استفاده از مدل سازی فیزیکی و روش سرعت سنجی تصویری ذرات (P I V) برای موارد مختلف مطالعه شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. بدین ترتیب که شمع مدل یک بار به صورت منفرد و شش بار به صورت گروه شمع دوتایی با فاصله ی مرکز به مرکز 1، 2، 3، 4، 5 و 6 برابر پهنای شمع تحت آزمایش قرار گرفت. با استفاده از روش پردازش تصویری ذرات، الگوی تغییر شکل خاک اطراف شمع منفرد و گروه شمع با فواصل مختلف و اندرکنش شمع خاک شمع مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایشگاهی حاصله حاکی از آن است که با افزایش فاصله ی شمع ها، اثرات اندرکنش گروه به طور قابل ملاحظه یی کاهش می یابد و درنتیجه رفتار شمع ها در گروه و الگوی تغییر شکل خاک اطراف آن ها به رفتار شمع منفرد و الگوی تغییر شکل خاک اطراف آن نزدیک تر می شود. در فاصله ی مرکز به مرکز B6 شمع ها، اثر گروهپانویس{g r o u p e f f e c t} از بین رفته و شمع ها به صورت منفرد رفتار می کنند.
کلید واژگان: گروه شمع, بازجانبی, الگوی تغییر شکل خاک, اندرکنش شمع, خاک, اثر گروهM a n y b u i l d i n g s a n d s t r u c t u r e s r e q u i r e t h e u s e o f d e e p f o u n d a t i o n s t o u t i l i z e t h e b e a r i n g c a p a c i t y o f s t r o n g e r s o i l l a y e r s. P i l e g r o u p s a r e o n e p a r t i c u l a r t y p e o f d e e p f o u n d a t i o n c o m m o n l y u s e d f o r l a r g e s t r u c t u r e s. I n a d d i t i o n t o v e r t i c a l l o a d s t h a t m u s t b e s u s t a i n e d b y t h e p i l e s, s i g n i f i c a n t l a t e r a l l o a d s m a y b e p r e s e n t a n d m u s t b e a c c o u n t e d f o r i n t h e d e s i g n. T h e s e l a t e r a l l o a d s c a n c o m e f r o m a v a r i e t y o f s o u r c e s, s u c h a s w i n d f o r c e s, c o l l i s i o n s, w a v e o r i c e i m p a c t, e a r t h q u a k e s h a k i n g, l i q u e f a c t i o n a n d s l o p e f a i l u r e. A p i l e g r o u p s u b j e c t e d t o l a t e r a l l o a d i n g i s n f l u e n c e d b y t h e e x i s t e n c e o f n e i g h b o r i n g p i l e s. T h i s p i l e-s o i l-p i l e i n t e r a c t i o n i s s t r o n g l y d e p e n d e n t o n t h e p i l e-t o-p i l e s p a c i n g, w h i c h d o m i n a t e s t h e p a t t e r n o f s t r e s s a n d d e f o r m a t i o n a r o u n d a p i l e g r o u p. F u l l-s c a l e t e s t s a r e g e n e r a l l y b e l i e v e d t o p r o v i d e t h e m o s t a c c u r a t e r e s u l t s, b u t a r e r a r e d u e t o h i g h c o s t s. T h e r e f o r e, m a n y s t u d i e s a r e a v a i l a b l e c o n c e r n i n g c e n t r i f u g e a n d m o d e l t e s t i n g.I n t h i s p a p e r, t h e b e h a v i o u r o f s o i l a r o u n d l a t e r a l l y l o a d e d p i l e g r o u p s i n s a n d f o r d i f f e r e n t c a s e s w e r e s t u d i e d a n d i n t e r p r e t e d i n t h e l a b o r a t o r y o n s m a l l s c a l e p h y s i c a l m o d e l s, u s i n g t h e P a r t i c l e I m a g e V e l o c i m e t r y (P I V) m e t h o d. T h e g r o u p e f f e c t a n d i n t e r a c t i o n b e t w e e n p i l e s i n a p i l e g r o u p w e r e a l s o s t u d i e d. A w o o d e n b o x w a s u s e d a s t h e t e s t b o x. A t r a n s p a r e n t s h e e t w a s u s e d i n p l a c e o f a f o u r t h w o o d e n w a l l. P l e x i g l a s s w a s u s e d t o a l l o w o b s e r v a t i o n o f t h e d e f o r m a t i o n s i n t h e s o i l s a m p l e. T h e s o i l w a s f i n e, d r y s a n d. T h e s o i l w a s p l a c e d i n t h e b o x u s i n g a s a n d r a i n i n g s y s t e m, i n o r d e r t o o b t a i n a u n i f o r m a n d h o m o g e n e o u s m e d i u m. R e c t a n g u l a r p i l e s w e r e s e l e c t e d, i n o r d e r t o a p p l y t h e s i m i l i t u d e l a w. T h e s m a l l e s t d i m e n s i o n s o f p i l e s w e r e i n c o n t a c t w i t h t h e P l e x i g l a s s. T h e 2$t i m e s$ 1 p i l e g r o u p m o d e l, w i t h d i f f e r e n t p i l e s p a c i n g, w a s u s e d i n t h e d i r e c t i o n o f t h e l o a d. A n a l u m i n o u s c a p w a s u s e d t o c o n n e c t t w o p i l e h e a d s. E a c h p i l e w a s j o i n e d b y a h i n g e (f r e e r o t a t i o n) t o t h e c a p. A n e l e c t r o m o t o r w i t h u n i f o r m v e l o c i t y w a s u s e d t o a p p l y l a t e r a l l o a d s t a t i c a l l y t o t h e p i l e g r o u p c a p. A L V D T d i s p l a c e m e n t s e n s o r a n d a s e n s i t i v e l o a d c e l l w e r e i n s t a l l e d i n o r d e r t o r e c o r d t h e p i l e h e a d d i s p l a c e m e n t a n d a p p l i e d f o r c e. A d i g i t a l c a m e r a w a s u s e d f o r v i s u a l i z a t i o n o f t h e s o i l m o v e m e n t s a n d f o r i m a g e p r o c e s s i n g.T h e t e s t s w e r e p e r f o r m e d b y v a r y i n g t h e p i l e c e n t r e-t o-c e n t r e s p a c i n g f r o m 1 t o 6 t i m e s t h e p i l e w i d t h s (B). O n e t e s t w a s p e r f o r m e d o n a l a t e r a l l y l o a d e d s i n g l e p i l e. S o i l d i s p l a c e m e n t v e c t o r s, s o i l s h e a r s t r a i n a n d t h e s o i l d i s p l a c e m e n t f i e l d a r o u n d a l a t e r a l l y l o a d e d s i n g l e p i l e a n d p i l e g r o u p s, w e r e o b t a i n e d b y i m a g e p r o c e s s i n g u s i n g t h e P I V m e t h o d. A l s o, t h e l o a d --- d e f l e c t i o n c u r v e f o r p i l e h e a d s w a s o b t a i n e d. I t i s f o u n d t h a t, a l t h o u g h a p i l e-g r o u p s t r e n g t h e n s o v e r a l l l a t e r a l l o a d r e s i s t a n c e i t c a n w e a k e n t h e i n d i v i d u a l p i l e r e s p o n s e o f t h e p i l e s i n t h e g r o u p. T h e o v e r a l l l a t e r a l l o a d i s d i v i d e d a m o n g e a c h o f t h e p i l e s i n t h e g r o u p. E a c h p i l e p u s h e s a g a i n s t t h e s o i l b e h i n d i t, c r e a t i n g a s h e a r z o n e i n t h e s o i l. T h e s e s h e a r z o n e s b e g i n t o e n l a r g e a n d o v e r l a p a s t h e l a t e r a l l o a d i n c r e a s e s. M o r e o v e r l a p p i n g o c c u r s i f t h e p i l e s a r e s p a c e d v e r y c l o s e l y t o g e t h e r. I n t h e c a s e o f 1B s p a c e b e t w e e n p i l e s, t h e s o i l b e t w e e n t h e t w o p i l e s h a s v e r y l o w r e s i s t a n c e a g a i n s t t h e h o r i z o n t a l d i s p l a c e m e n t o f t h e t r a i l p i l e. I n t h e c a s e o f 6B s p a c e b e t w e e n p i l e s, t h e d i s p l a c e m e n t s o f s o i l a r o u n d e a c h p i l e h a v e n o o v e r l a p s. I t c a n b e c o n c l u d e d t h a t t h e i n t e r a c t i o n b e t w e e n p i l e s d e c r e a s e s w i t h i n c r e a s i n g p i l e s p a c e. A l s o, i n t h e c a s e o f 1B s p a c e b e t w e e n p i l e s, s t r a i n w e d g e s a r e o v e r l a p p e d, w h i c h s h o w s t h e i n t e r a c t i o n o f t w o p i l e s. I n t h i s c a s e, t h e c r e a t e d s t r a i n w e d g e i s v e r y s i m i l a r t o a s i n g l e p i l e w i t h l a r g e r w i d t h. T h i s m e a n s t h a t w h e n t w o p i l e s a r e v e r y c l o s e t o e a c h o t h e r, t h e b e h a v i o u r o f t h e p i l e g r o u p w o u l d b e s i m i l a r t o a s i n g l e p i l e. W i t h i n c r e a s i n g p i l e s p a c i n g i n a g r o u p, t h e d i s p l a c e m e n t f i e l d b e t w e e n p i l e s d e c r e a s e s a n d, a l s o, s h e a r s t r a i n c r e a t e d i n t h e s o i l a r o u n d t h e l e a d p i l e i n c r e a s e s. I n f r o n t o f l a t e r a l l y l o a d e d p i l e s, t h e h o r i z o n t a l d i s p l a c e m e n t s a r e g e n e r a l l y l a r g e r t h a n v e r t i c a l o n e s, a n d t h e s e t w o v a l u e s d e c r e a s e w i t h a n i n c r e a s e i n t h e d i s t a n c e f r o m t h e s o i l s u r f a c e.
Keywords: Pile Group, Lateral Load, Soil Deformation Pattern, Pile-Soil Interaction, Group Effect
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.