زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

بررسی عددی و پارامتریک زمین نرم به‌سازی شده با ستون سنگی مسلح به ژئوگرید

نویسندگان
1 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد سمنان، دانشکدۀ فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران
2 دانشگاه خوارزمی، دانشکدۀ فنی مهندسی
چکیده
تکنیک‌های مختلفی به‌منظور به‌سازی خاک‌های نرم ارائه شده است. یکی از مناسب‌ترین روش‌ها استفاده از ستون‌های سنگی است. ظرفیت باربری ستون‌های سنگی وابسته به احاطه کردن خاک نرم در یک سلول محیطی است. از این‌رو یکی از روش‌های مورد نیاز برای افزایش تنش دورگیر در ستون‌های سنگی استفاده از روکش­‌های ژئوگرید است. در این مقاله، تأثیر روکش‌های ژئوگریدی در بازسازی ستون سنگی و تأثیر پارامترهای مختلف از قبیل درصد جای‌گزینی، طول و سختی عناصر تسلیح در کاهش تغییرشکل زمین و افزایش ظرفیت باربری بررسی شد. هم‌چنین نتایج برای ستون‌های سنگی با و بدون عناصر تسلیح ارائه شده است. به‌منظور تحلیل عددی خاک نرم به‌سازی شده با ستون سنگی از نرم‌افزارPLAXIS 2D استفاده شد. نتایج نشان داد که ظرفیت ستون سنگی با عناصر تسلیح افزایش یافته است. هم‌چنین با افزایش طول و سختی عناصر تسلیح، ظرفیت باربری افزایش می‌یابد. در نهایت یک ضریب نسبت نشست براساس نسبت نشست زمین به‌سازی شده به زمین به‌سازی نشده ارائه شده است. زمین به‌سازی شده با استفاده از ستون سنگی با و بدون عناصر تسلیح باعث کاهش نسبت نشست می‌شود. در نهایت مقدار نسبت نشست حاصل از این بررسی با رابطۀ ارائه شدۀ پورشاسب و مایرهوف در سال 1997 مقایسه شد.
کلیدواژه‌ها

1. Barksdale R. D., Bachus R. C., "Design and construction of stone column", FHWA/RD-December (1983). ##2. Lee J. S., Pande G. N. "Analysis of stone column reinforced foundations", Int J Numer Anal Meth Geomech (1998) 22:1001–1020. ##3. Mokhtari M., Kalantari B., "Soft soil stabilization using stone columns-A Review", Department of civil engineering, University of Hormozgan, Bandar Abbas, Iran (2012).## 4. Hughes J. M. O., Withers N. J., Greenwood D. A., "A field trial of reinforcing effect of stone column in soil", Proc., Ground Treatment by Deep Compaction, Institution of Civil Engineers, London (1976) 32-44. ##5. Madhav M. R., Vitkar P. P., "Strip footing on weak clay stabilized with a granular trench or pile", Can.Geotech. J (1978) 15(4) 605-609.## 6. Aboshi H., Ichimoto E., Harada K., Emoki M., "The composer-A method to improve the characteristics of soft clays by inclusion of large diameter sand columns", Proc., Int. Conf. on Soil Reinforcement (1979) E.N.P.C., 1, Paris 211-216. ##7. Greenwood D. A., "Mechanical improvement of soils below ground surfaces", Proc., Ground Engineering Conf., Institution of Civil Engineers, London (1970) 11-22.## 8. Jellali B., Bouassida M., De Buhan P., "A homogenization method for estimating the bearing capacity of soils reinforced by stone columns", Int. J. Numer. Analyt. Meth. Geomech (2005) 29(10) 989-1004.## 9. Priebe H. J., "The design of vibro replacement", Ground Eng (1995) 28(12) 31-37.## 10. ##Poorooshasb H. B., Meyerhof G. G., "Analysis of behavior of stone columns and lime columns", comput geotech 20 (1) (1997) 47-70. 11. McCabe B. A., McNeill J. A., Black J. A., "Ground Improvement Using the Vibro-Stone Column Technique", The Institution of Engineers of Ireland (2007).## 12. Isaac D. S., "Suitability of Different Materials for Stone Column Construction", M. Tech Thesis, College of engineering Trivandrum (2009). ##13. Gniel J., Bouazza A., "Improvement of soft soils using geogrid encased stone columns", Geotextiles and Geomembranes 27 (2009) 167-175. ##14. Halabian A. M., Naeemifar I., Hashemolhosseini S. H., "Numerical analysis of vertically loaded rammed aggregate piers and pier groups", Ground Improvement (2012) 167-181.## 15. شعبانی م. ج.، روشن‌ضمیر م. ع.، "بررسی عددی پایداری شیروانی ماسه‌ای روی رس نرم به‌سازی شده با ستون سنگی"، مجله علمی و پژوهشی شریف، دورۀ 2.32، شمارۀ 2.3 (1395) 132-125.## 16. Murugesan s., Rajagopal k., "Geosynthetic-encased stone columns: Numerical evaluation", Geotextiles and Geomembranes 24 (2006) 349-358.## 17. Ambily A. P., Grandhi S. R., "Behavior of stone columns based on experimental and FEM analysis", J Geotech Geoenviron Eng ASCE (2007) 133(4) 405-415.## 18. Zahmatkesh A., Choobbasti A. J., "Settlement evaluation of soft clay reinforced with stone columns using the equivalent secant modulus", Arab J Geisci, 5 (2010) 103-109. ##19. Deb K., Chandra S., Basudhar P. K., "Response of multilayer geosynthetic-reinforced bed resting on soft soil with stone columns", Computers and Geotechnics, 35 (2008) 323-330.## 20. Deb K., Samadhiya N. K., Namdeo J. B., "Laboratory model studies on unreinforced and geofrid-reinforced sand bed over stone column-improved soft clay", Geotextiles and Geomembranes, 29 (2011) 190-196. ##21. Mengfei Q., Xie Q., Cao X., Zhao W., He J., and Jin J., "Model test of stone columns as liquefaction countermeasure in sandy soils", Frontiers of Structural and Civil Engineering 10, No. 4 (2016) 481-487.## 22. Gniel J., Abdelmalek Bouazza A., "Improvement of soft soils using geogrid encased stone columns", Geotextiles and Geomembranes 27.3 (2009) 167-175.## 23. Ghazavi M., Nazari Afshar J., "Bearing capacity of geosynthetic encased stone columns", Geotextiles and Geomembranes (2013) 1-11.## 24. Hosseinpour I., Riccio M., Almeida M. S. S., "Numerical evaluation of a granular column reinforced by geosynthetics using encasement and laminated disks", Geotextiles and Geomembranes 42 (2014) 363-373.## 25. Tang L., Cong S., Ling X., Lu, J., Elgamal A., "Numerical study on ground ##improvement for liquefaction mitigation using stone columns encased with geosynthetics", Geotextiles and Geomembranes (2015) 1-6. 26. Hosseinpour I., Almeida M., and Riccio M., "Ground improvement of soft soil by geotextile-encased columns", Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Ground Improvement 169, no. 4 (2016) 297-305.## 27. Choobbasti A. J., Zahmatkesh A., Noorzad R., "Performance of Stone Columns in Soft Clay: Numerical Evaluation", Geotech Geol Eng. 29 (2011) 675-684. ##28. Cooper M. R., Rose A. N., "Stone column support for an embankment on deep alluvial soils", Proceedings of the institution of civil engineers-geotechnical engineering (1999) 137(1) 15-25.## 29. Brinkgreve R. B., Vermeer P. A., "Plaxis-finite element code for soil and rocks analysis", Version 8. Rotterdam Brookfield: AA. Balkema (1998).## 30. Hu W., Wood D. M., Steward W., "Ground improvement using stone column foundation: results of model tests", Proc. Int. Conf. on Ground Improvement techniques, Macau (1997) 247-256.## 31. Narasimha Rao S., Madhiyan M., Prasad Y. V. S. N., "Influence of bearing area on the behavior of stone columns", Proc., Indian Geotech. Conf., Calcutta, India (1992) 235-237.## 32. Christian J. T, Carrier W. D., Janbu Bjerrum and Kjaernsli’s chart reinterpreted. Canadian Geotechnical Journal, 15 (1978) 123-128.## 33. Elshazly H., Elkasabgy M., Elleboudy A., "Effect of Inter-Column Spacing on Soil Stresses due to Vibro-Installed Stone Columns: Interesting Findings", Geotech Geol Eng. 26 (2008) 225-236.## 34. Pulko B., Majes B., & Logar J., "Geosynthetic-encased stone columns: analytical calculation model", Geotextiles and Geomembranes, 29 (1) (2011) 29-39. ##