دانلود پایان نامه ارشد : بررسی تغییرات مدول الاستیسته، ضریب عکس‌العمل بستر و میزان ظرفیت باربری در ‏خاک‌ بهسازی شده

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته عمران 

گرایش : مکانیک خاک و پی ‏ 

عنوان :  بررسی تغییرات مدول الاستیسته، ضریب عکس‌العمل بستر و میزان ظرفیت باربری در ‏خاک‌ بهسازی شده 

دانشگاه آزاداسلامی واحد بافق

دانشکده تحصیلات تکمیلی ‏

پایان نامه دوره کارشناسی ارشد مهندسی عمران – مکانیک خاک و پی ‏

بررسی تغییرات مدول الاستیسته، ضریب عکس‌العمل بستر و میزان ظرفیت باربری در ‏خاک‌ بهسازی شده توسط: آهک وآهک،سیمان ،‏ ژئوگرید با استفاده از آزمایش بارگذاری صفحه  ‏

 استاد راهنما:

دکتر برخورداری

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)چکیدهاز گذشته تا به حال یکی از روش‌های بسیار اقتصادی جهت بهبود خواص مکانیکی خاک‌های رسی، تثبیت ‏به وسیله‌ی مواد افزودنی همچون آهک و سیمان در پروژه های عمرانی همچون راه سازی و تحکیم بستر ‏ساختمان‌ها بوده است. همچنین با گذشت زمان و به وجود آمدن مصالح مصنوعی و پلیمری همچون ‏ژئوسنتتیک ها و ترکیب آنها با سیمان و آهک در چند دهه اخیر این‌گونه مصالح نیز به کمک آمده و موجب بهبود هرچه بیشتر پارامترهای مقاومتی خاک ‏شده اند و دلیل آن این است که افزودن آهک به خاک رس، رفتار خاک از حالت انعطاف ‏پذیر‏‎(ductile) ‎به ترد و شکننده‎ (brittle) ‎تغییرخواهد کرد و این در حالی است که با افزودن درصدی ‏سیمان و استفاده از ژئوسنتتیک ها در بین لایه های خاک تثبیت شده می‌توان رفتار خاک را انعطاف پذیر ‏در نظر گرفت. همچنین با توجه به تحقیقات صورت گرفته، استفاده از ژئوسنتتیک ها موجب افزایش ‏ظرفیت باربری لایه ی تثبیت یافته در شالوده های با ابعاد مختلف خواهد شد. در این شرایط ‏با انجام آزمایش بارگذاری صفحه که با استفاده از یک صفحه کوچک و تعمیم نتایج می توان ویژگیهای ‏مورد نظر را به دست آورد. با توجه به مطالعات اولیه ای که انجام شده است ‏ابعاد صفحه ی بارگذاری و همچنین ضخامت لایه ی تثبیت یافته در نتایج به دست آمده موثر خواهند بود. ‏اما در این پژوهش به بررسی تاثیر افزودنی: آهک، سیمان و ژئوسنتتیک هایی همچون ژئوگرید و ترکیب ‏آنها بر ویژگی‌هایی همچون رفتار تنش-کرنش، مقاومت فشاری، مدول الاستیسیته، ضریب عکس‌العمل و ‏میزان نشست پذیری خاک رسی با استفاده از آزمون‌های مختلف آزمایشگاهی و درجا (با تکیه بر آزمایش ‏بارگذاری صفحه) خواهیم پرداخت.‏واژگان کلیدی: تثبیت، رس، آزمایش بارگذاری صفحه، آهک، سیمان، ژئوگرید.فهرست مطالبعنوان...... صفحهفهرست مطالب   ‌یفهرست شکل‌ها ‌نفهرست جدول‌ها ‌سفصل 1  11-1- مقدمه  21-1-1- هدف: 21-1-2- دامنه کاربرد: 21-2- موارداستفاده آزمایش    31-2-1- تعییم مقاومت نهایی.. 31-2-2- تعیین پارامترهای تغییر شکل( مدول کشسانی و ضریب عکس العمل بستر) 31-2-3- برآورد نشست... 31-3- آماده سازی آزمایش    31-3-1- پیش نیازها 31-3-2- آماده سازی محل آزمایش.... 41-4- روش انجام آزمایش    41-4-1- پیش بارگذاری.. 41-4-2- بارگذاری.. 41-4-2-1- آهنگ ثابت نشست   51-4-2-2- بارگذاری پله ای  51-4-2-3- بارگذاری تناوبی  51-4-2-4- بارگذاری مستقیم طراحی  61-4-2-5- بارگذاری برای خزش   61-4-3- باربرداری.. 61-5- تفسیر نتایج  61-5-2- تعمیم نتایج آزمایش.... 81-5-2-1- ظرفیت باربری مجاز 81-5-2-2- ضریب عکس العمل بستر 91-5-2-3- تعیین مقدار نشست پی  10فصل 2  112-1- بررسی تاثیر آهک بر ویژگیهای مهندسی خاک های رسی: 122-2- بررسی تاثیر سیمان بر ویژگهای مهندسی خاکهای رسی  152-2-1- واکنش های تثبیت کننده های سیمانی.. 152-2-1-1- ‏واکنش تبادل یونی  162-2-1-2- ‏واکنش پوزولانی  162-2-1-3- واکنش هیدراسیون ‏ 172-2-2- تاثیر کوتاه مدت تثبیت کننده های سیمانی ‏ 172-2-2-1 بهبود دانه بندی  172-2-2-2- افزایش مقاومت آنی  182-2-2-3- اصلاح خصوصیات تورمی‏  182-2-3- تاثیر دراز مدت تثبیت کننده های سیمانی ‏ 192-2-3-1- افزایش مقاومت دراز مدت: 192-2-3-2- افزایش مدول الاستیسیته  202-3- ملات باتارد 202-4- کاربرد ژئوگرید در بهبود ویژگی خاکهای رسی  252-4-1- ژئوگریدها : 262-4-2- کاربردژئوگریدها : 282-4-3- خواص فیزیکی ژئوگریدها : 292-4-4- مزیت های خاک مسلح ژئوگریدی : 302-4-5- بررسی تحقیقات صورت گرفته بر تاثیر استفاده از ژئوگرید در تسلیح خاک های رسی.. 31فصل 3  383-1 مقدمه: 393-2- مشخصات مصالح: 393-2-1- آزمایش دانه بندی: 403-2-2- آزمایش حدود روانی و خمیری: 403-2-3- آزمایش چگالی ویژه: 413-2-4- آزمایش تراکم: 413-3- مشخصات آهک: 433-4- مشخصات سیمان: 433-5- مشخصات ژئوگرید: 443-5-1- ژئوگریدهای یکپارچه تزریقی: 453-6- نحوه آماده سازی نمونه های مورد آزمایش: 473-6-1- آماده سازی نمونه تثبیت شده به آهک: 473-6-2- آماده سازی نمونه تثبیت شده به آهک-سیمان- ژئوگرید: 51فصل 4  594-1- مقدمه: 604-2- 4آماده سازی آزمایش    604-2-1- پیش نیازها 604-2-2- آماده سازی محل آزمایش.... 604-3- انجام آزمایش بارگذاری صفحه: 604-3-1- پیش بارگذاری.. 604-3-2- بارگذاری.. 614-3-2-1- آهنگ ثابت نشست   614-3-2-2- بارگذاری پله ای  614-3-2-3- بارگذاری تناوبی  614-3-2-4- بارگذاری مستقیم طراحی  624-3-2-5- بارگذاری برای خزش   624-3-3- باربرداری.. 624-3-4- اجرای آزمایشات در سایت... 624-3-5- تفسیر نتایج آزمایشات... 65فصل 5  735-1- نتیجه گیری: 745-2- پیشنهادات: 74فهرست منابع  76کلیات تحقیق:احداث سازه های مختلف عمرانی روی خاکهای ضعیف یا نرم، غالبا امری اجتناب ناپذیر است. در ‏این شرایط انتخاب روش های مناسب جهت بهبود خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خاک ضروری ‏است.‏یکی از این روش ها، تثبیت خاک با استفاده از انواع مواد افزدونی همچون: آهک، سیمان و انواع ‏مصالح ژئوسنتتیکی همانند:ژئوگرید و ژئوتکستایل می باشد.‏سابقه استفاده از آهک به دوران باستان بر می گردد و یکی از ابتدایی ترین روش ها است که در آن آهک با خاک به شکل اکسید کلسیم و یا هیدروکسید کلسیم مخلوط شده و در، درصد رطوبت ‏بهینه متراکم می گردد. در این شرایط بنا به تحقیقات بسیار گسترده ای که در گذشته صورت ‏گرفته بسیاری از خواص ژئومکانیکی خاک رس بهبود می یابد که از این بین می توان به: افزایش ‏مقاومت تک محوری و ظرفیت باربری کالیفرنیا و در نتیجه افزایش ظرفیت باربری، کاهش دامنه ‏خمیری و همچنین کاهش چمشگیر قابلیت تورم و لیکن افزایش تردی و شکنندگی خاک نام برد. ‏افزایش تردی در مناطق لرزه خیز ، به دلیل تولید موج برشی و شکست خاک تثبیت شده مخاطراتی ‏را برای سازه ایجاد خواهد کرد به همین دلیل با پیشرفت تکنولوژی و تولید مصالحی همچون ‏سیمان استفاده از ترکیب هر دو افزودنی و یا استفاده از سیمان روز به روز افزایش یافت. اولین ‏خاک تثبیت شده سیمانی در سال 1935 در راهی واقع در جنوب کالیفرنیا بود که تاکنون قابل ‏استفاده بوده و سرویس دهی می کند. دلایل اصلی استفاده از سیمان در تثبیت، موثر بودن آن در ‏مواجه با خاک هایی با خصوصیات مختلف، دسترسی آسان، سادگی و سهولت استفاده از آن در ‏زمینه های اجرا و صرفه جویی در هزینه هاست. ‏به طور کلی خاک جزء مصالحی است که به خوبی در برابر فشار و برش مقاومت می کند اما در برابر ‏نیروهای کششی مقاومت چندانی از خود نشان نمی دهد. در زمان های کهن نیز به طور تجربی ‏دیده شده که از ریشه های درخت یا گیاهان در تقویت توده خاک استفاده می شده است و از زمان ‏های دور تا به حال انسان ها خانه های خود را با ترکیبی از کاه و گل می ساختند که در این ‏مخلوط کاه نقش تسلیح کننده داشته و همانند یک المان کششی عمل می کند.‏امروزه به منظور بالا بردن توان باربری و افزایش مقاومت کششی توده خاک از مصالح ژئوسنتتیک ‏‏(زمین پارچه ها) استفاده می شود. یک دسته عمده از این عناصر ژئوگریدها می باشند. در واقع با ‏استفاده از این عناصر مقاومت برشی توده خاک افزایش می یابد. بررسی اندر کنش ،خاک- عنصر ‏مسلح کننده، یکی از مهمترین عوامل در طراحی خاک مسلح می باشد. کارایی این سیستم وابسته ‏به بسیج شدن مقاومت اصطکاکی بین خاک و المان های تسلیح می باشد.‏با وجود اثبات کارایی این افزودنی ها لازم است که به طور دقیق میزان تغییرات پارامترهای اساسی ‏وابسته به ظرفیت باربری پی ‏سازه و میزان نشست پذیری همچون: ضریب عکس العمل بستر‎(Ks)‎‏ و ‏مدول الاستیسیته ‏‎(Es)‎‏ تعیین گردد.‏ یکی از بهترین روشها جهت تعیین این مقادیر آزمایش بارگذاری صفحه ‏‎(Plate Load Test)‎‏ می ‏باشد که در این تحقیق با اصول انجام و تفسیر این آزمایش مهم آشنا خواهیم شد.‏ بطور کلی این تحقیق شامل 2 فصل می باشد:‏
  • فصل اول : کاربرد، روش و تفسیر آزمایش بارگذاری صفحه بر روی توده خاک
در این فصل به بیان مفاهیمی همچون: دامنه کاربرد، موارد استفاده ، آماده سازی، روش انجام و ‏تفسیر نتایج آزمایش بارگذاری صفحه و همچنین تعمیم نتایج آزمایش برای بدست آوردن ظرفیت ‏باربری مجاز و نشست پی سازه ها خواهیم پرداخت.‏
  • فصل دوم : مطالعات تا به حال انجام شده بر روی ظرفیت باربری خاک رسی تثبیت ‏شده به انواع افزودنی همچون: آهک، سیمان و ژئوگرید
این فصل شامل : بررسی تاریخچه ی تحقیقات ارائه شده در این زمینه و ارائه نتایج آنها می باشد.‏فصل 1 کاربرد، روش و تفسیر آزمایش بارگذاری صفحه بر روی توده خاک1-1-  مقدمهکاربرد ، روش و تفسیر آزمایش بارگذاری صفحه شامل چگونگی  انجام آزمایش ، تعیین یافته ها و تفسیر یافته های آزمایش  است. آزمایش، با چیدمان و آرایشهای گوناگون و همچنین روشهای بارگذاری متفاوت انجام می شود که باید در هر مورد ، محدودیتها و جنبه های تفسیری آزمایش مورد توجه قرار گیرد. البته ساخت پی با انداره واقعی و بارگذاری آن، بدون شک بهترین روش تعیین مقاومت زمین است. اما به دو دلیل انجام این کار مطلوب نیست. نخست آنکه بسیار پرهزینه است و دوم آنکه مقاومت زمین فقط برای پی با یک اندازه به دست می آید و اگر پی های ساختمان، بیش از یک اندازه داشته باشند، نیاز به آزمایشهای متعدد است. در این شرایط، با انجام آزمایش برروی یک صفحه کوچک و تعمیم نتایج (بارعایت جوانب لازم )، می توان ویژگیهای مورد نظر را به دست آورد:1-1-1-  هدف:هدف از این آزمایش ، کمک به تعیین پارامترهای مهمی مانند مدول یانگ ، ضریب عکس العمل بستر و مقاومت مجاز مصالح آزمایش شده و در نهایت تعیین مقاومت زمین هنگام ساخت پی است.1-1-2-  دامنه کاربرد:آزمایش بارگذاری عبارت است از : قرار دادن یک صفحه صلب (اغلب فولادی ) روی خاک و اعمال فشار بر آن، همراه با اندازه گیری میزان فرورفتن صفحه در خاک، به ازای مقدار فشاری که وارد می شود. به طور معمول از صفحه های گرد با قطرهای 60،45،30 سانتی متر استفاده می شود. استفاده از صفحه های بزرگ تر(حتی به اندازه پی اصلی ) نیز رایج و مرسوم است. [1]اغلب، هرچه اندازه خاک درشت تر باشد (خاک همگن نباشد)، استفاده از صفحه های بزرگ تر بهتر است و ترجیح داده می شود که قطر صفحه از 10 برابر اندازه بزرگترین دانه خاک بزرگ تر باشد. لازم به ذکر است که صفحه می تواند در سطح زمین، در عمق بر روی کف و یا روی دیوارها و سقف قرار گیرد.  با توجه به اینکه ابعاد صفحه آزمایش بارگذاری ، اغلب نسبت به ابعاد پی اصلی کوچک و عمق نفوذ تنش نسبت به پی اصلی ، کوچک تر است (شکل 1-1) در صورت وجود لایه بندی یا تفاوت مشخصات ژئوتکنیکی در محدوده تاثیر پی، باید از تعمیم نتایج آزمایش برای پی خودداری شود. بدیهی است که نتیجه های بدست آمده از آزمایش، در راستای بار وارده دارای اعتبار است و به ویژه در خاکهای ناهمگن و ناهمسان در تعمیم نتایج باید به این نکته توجه کرد.
  • تفاوت در منطقه تحت تنش صفحه و پی اصلی [1]
1-2-  موارداستفاده آزمایش1-2-1-  تعیین مقاومت نهایی1-2-2-  تعیین پارامترهای تغییر شکل(مدول کشسانی و ضریب عکس العمل بستر)1-2-3-  برآورد نشست1-3-  آماده سازی آزمایش1-3-1-  پیش نیازها پیش از شروع هر مطالعه کارگاهی در زمینه انجام آزمایش بارگذاری صفحه باید همه تجهیزت مورد نیاز اعم از : جک ها، فشارسنجها و وسایل اندازه گیری واسنجیده شوند . این امر، بهتر است دست کم هر شش ماه  یک بار انجام شود . اطمینان از کارکرد درست سنجشگرها بیش از شروع هر آزمایش ضروری است .1-3-2-  آماده سازی محل آزمایشدر آزمایشهایی که روی خاک و رس نرم انجام می شود ، محل آزمایش باید به طور کامل دست نخورده باشد و هرگونه مصالح دست خورده یا سست شده را باید برداشت. سطح مورد آزمایش باید صاف باشد و در صورت امکان، بهتر است آماده سازی با دست انجام گیرد. پیشنهاد می شود سطح آزمایش با گچ یا ملات سیمان صاف شود . اگر سطح مورد آزمایش بسیار سخت باشد، استفاده از لایه های متعدد گچ یا ملات سیمان برای بدست آورد سطح کاملا صاف ضروری است . در آزمایشهایی که روی سطح افقی انجام می شود، می توان از لایه نازکی از ماسه نرم و یکنواخت نیز استفاده کرد که در این صورت، ضخامت آن اغلب 1 تا 2 سانتی متر است و در مواردی که مصالح درشت دانه نیز در مصالح مورد آزمایش دیده شود این مقدار تا 5 سانتی متر قابل افزایش است . این لایه ، وظیفه زهکشی مصالح را نیز درهنگام بارگذاری بر عهده دارد. در چنین مواردی ، میتوان اطراف صفحه را هم با لایه ماسه نرم و یکنواخت پوشش داد. [1]1-4-  روش انجام آزمایش1-4-1-  پیش بارگذاریبرای جلوگیری از دست خوردگی زمین زیر صفحه، می توان پیش از بارگذاری اصلی، چند بارگذاری تناوبی سریع با فشارهای کم اعمال کرد.1-4-2-  بارگذاریبارگذاری، در پله های مختلف انجام می گیرد. مقدار بار و مدت دوام بار در هر پله و بسیاری از نکات دیگر می تواند براساس نیاز طراح پی، مدل سازی بار وارد بر پی و یا نوع مصالح مورد آزمایش انجام گیرد. آنچه در ادامه ارائه شده فقط به جهت راهنمایی است و به طور کلی ، بارگذاری به یکی از پنج روش زیر یا ترکیبی از آنها انجام می شود: [1]تعداد صفحه :92قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید