زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

بررسی آزمایشگاهی اثر ژئوسل بر رفتار بار- نشست ماسه لایروبی بندر شهید رجایی

نویسندگان
دانشگاه خوارزمی، دانشکدۀ فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران
چکیده
در شهرهای بندری، برداشت و انباشت رسوبات حاصل از عملیات لایروبی به­­عنوان چالشی جدی به‌دلیل ایجاد مشکلات زیست­محیطی و اقتصادی مطرح است. حجم زیاد این رسوبات ضرورت استفاده دوباره از این مصالح را روشن می­سازد. اغلب به‌دلیل مشخصات مکانیکی ضعیف، این مصالح به‌صورت مستقیم برای استفاده در پروژه‏های عمرانی مناسب نیستند و بهبود خواص مکانیکی آن­ها ضروری است. یکی از روش­های به‌سازی خاک، استفاده از ژئوسنتتیک­ها است. در این بین، ژئوسل به­واسطۀ ساختار سه­بعدی آن و خاصیت محصورکنندگی خاک درون سلول­ها، موجب بهبود چشم‌گیری در ویژگی­های مکانیکی خاک می‏شود. این موضوع در کنار سرعت و سهولت اجرا، ژئوسل را به گزینه­ای مطلوب برای تسلیح خاک­های دانه­ای تبدیل کرده است. به­واسطۀ عملیات لایروبی سواحل شمالی خلیج‌فارس برای ساخت فازهای دوم و سوم توسعۀ بندر شهید رجایی، حجم زیادی از ماسه­ کربناته در مجاورت حوضچه آرامش این بندر در حال انباشت است. برای ارائه راهکار برای استفاده مجدد از این مصالح، در این پژوهش تأثیر مسلح‌سازی ماسه با ژئوسل بر رفتار بار-نشست آن، از طریق آزمون بارگذاری صفحه بررسی می‌شود. برای این منظور، از یک مدل فیزیکی شامل صفحه بارگذاری دایره‏ای شکل واقع بر مدل خاکی، تحت بارگذاری تکراری استفاده شده ­است. مدل­های خاکی استفاده شده، از ماسه کربناتی مسلح با ژئوسل و غیرمسلح با دو نوع رویه­ از جنس شن خوب‏ دانه‏بندی شده و ماسه لایروبی شده، تشکیل شده‌اند. نتایج این تحقیق نشان می­دهد که استفاده از ژئوسل به‌عنوان مسلح‏کننده و هم‌چنین شن خوب دانه‌بندی شده به‌عنوان رویه در لایۀ سطحی مدل خاکی، می­تواند موجب بهبود چشم‌گیر در رفتار بار- نشست ماسه لایروبی ­شود.
کلیدواژه‌ها

1. Maher A., Douglas W. S., Jafari F., Pecchioli J., "The processing and beneficial use of fine-grained dredged material, a manual for engineers", Centre for Advance Infrastructure and Transportation (2013). ## 2. Siham K., Fabrice B., Edine A. N., Patrick D., "Marine dredged sediments as new materials resource for road construction", Waste Manag, 28 (5) (2008) 919-28. ## 3. Dubois V., Abriak N. E., Zentar R., Ballivy G., "The use of marine sediments as a pavement base material", Waste Manag. (2009) 29 (2) 774-82. ## 4. Huang Y., Zhu W., Qian X., Zhang N., Zhou X., "Change of mechanical behavior between solidified and remolded solidified dredged materials", Eng Geol. 119 (3) (2011) 112-9. ## 5. Wang D., Abriak N. E., Zentar R., "Strength and deformation properties of Dunkirk marine sediments solidified with cement, lime and fly ash", Vol. 166, Engineering Geology (2013). ## 6. Tavakoli Mehrjardi G., Ghanbari A., Mehdizadeh H., "Experimental study on the behaviour of geogrid-reinforced slopes with respect to aggregate size", Geotext Geomembranes, 44 (6) (2016) 862-71. ## 7. Kondo J. R., Roodi G. H., Zornberg J. G., "Evaluation of the Interaction between dredged materials and geosynthetic reinforcements", In: 3rd Pan-American Conference on Geosynthetics, Miami, Florida (2016) 1187-202. ## 8. Cantré S., Saathoff F., "Investigation of dredged materials in combination with geosynthetics used in dike construction". Procedia Eng., 57 (2013) 213-21. ## 9. Pokharel S. K., Han J., Leshchinsky D., Parsons R. L., Halahmi I., "Investigation of factors influencing behavior of single geocell-reinforced bases under static loading", Geotext Geomembranes, 28 (6) (2010) 570-8. ## 10. De Garidel R., Morel G., "New soil strengthening techniques by textile elements for low volume roads", In: Proc of 3rd International Conference on Geotextiles (1986) 1027-32. ##11. Dash S. K., Krishnaswamy N. R., Rajagopal K., "Bearing capacity of strip footings supported on geocell-reinforced sand", Geotext Geomembranes,19 (4) (2001) 235-56. ## 12. Rea C., Mitchell J. K., "Sand Reinforcement using Paper Grid Cells". In: Symposium on Earth Reinforcement. ASCE (2006) 644-63. ## 13. Bathurst R. J., Jarret P. M., "Large-scale model tests of geocomposite mattresses over peat subgrades", Transp Res Rec., (1188) (1988) 28-36. ## 14. Mir Mohammad Hosseini S. M., Mohammadi M., Kargar M., "Experimental study on the cyclic behavior of footings on sand reinforced with geocell and tire shreds". In: 7th International Conference on Seismology & Earthquake Engineering. Tehran (2015). ## 15. Thallak S. G., Saride S., Dash S. K., "Performance of surface footing on geocell-reinforced soft clay beds". Geotech Geol Eng., 25 (5) (2007 Aug) 509-24. ## 16. Moghaddas Tafreshi S. N., Dawson A. R., "Comparison of bearing capacity of a strip footing on sand with geocell and with planar forms of geotextile reinforcement". Geotext Geomembranes, 28 (1) (2010) 72-84. ## 17. Pincus H., Bathurst R., Karpurapu R., "Large-Scale triaxial compression testing of geocell-reinforced granular soils", Geotech Test J.,16 (3) (1993) 296. ## 18. Ling Zhang, Minghua Zhao, Caijun Shi H. Z., "Bearing capacity of geocell reinforcement in embankment engineering". Geotext Geomembranes, 28 (5) (2010) 475-82. ## 19. Dash S. K., Sireesh S., Sitharam T. G., "Model studies on circular footing supported on geocell reinforced sand underlain by soft clay". Geotext Geomembranes, 21 (4) (2003)197-219. ## 20. Datta M., Gulhati S. K., Rao G. V,. "Crushing of calcareous sands during shear". In: Offshore Technology Conference (1979). ## 21. Shahnazari H., Tutunchian M. A., Rezvani R., Valizadeh F., "Evolutionary-based approaches for determining the deviatoric stress of calcareous sands". Comput Geosci, 50 (2013) 84-94. ## 22. Moghaddas Tafreshi S. N., Dawson A. R., "Behaviour of footings on reinforced sand subjected to repeated loading-Comparing use of 3D and planar geotextile". Geotext Geomembranes, 28 (5) (2010) 434-47. ## 23. Tavakoli Mehrjardi G., Moghaddas Tafreshi S. N., Dawson A. R., "Pipe response in a geocell-reinforced trench and compaction considerations". Geosynth Int., 20 (2) (2013 Apr) 105-18. ## 24. Tavakoli Mehrjardi G., Moghaddas Tafreshi S. N., Dawson A. R., "Combined use of geocell reinforcement and rubber–soil mixtures to improve performance of buried pipes", Geotext Geomembranes, 34 (2012)116-30. ## 25. Tavakoli Mehrjardi G., Tafreshi S. N. M., Dawson A. R., "Pipe response in a geocell-reinforced trench and compaction considerations", Geosynth Int. (2) (2013). ## 26. Mitchell J. K., Kao T-C., Kavazanjian E., J., "Analysis of grid cell reinforced pavement bases" (1979). ## 27. Attarzadeh A., Ghanbari A., Hamidi A., "A study of searing capacity of shallow foundations next to sand slope with experimental models", J. Eng. Geol., 9 (1) (2015) 2695-710. ## 28. Das B., Omar M., "The effects of foundation width on model tests for the bearing capacity of sand with geogrid reinforcement", Geotech Geol Eng., 12 (2) (1994)133-41. ## 29. Hsieh C., Mao H-L., "A bench-scale performance test for evaluation the geosynthetic reinforcement effects on granular base courses", In: Geo-Frontiers Congress (2005). ## 30. Arnold G. K., "Rutting of granular pavements", PHD thesis, University of Nottingham (2004). ## 31. Tavakoli Mehrjardi G., Moghaddas Tafreshi S. N., Dawson A. R., "Numerical analysis on Buried pipes protected by combination of geocell reinforcement and rubber-soil mixture", Int J Civ Eng., 13 (2) (2015) 90-104. ## 32. Khalaj O., Moghaddas Tafreshi S. N., Masek B., Dawson A. R., "Improvement of pavement foundation response with multi-layers of geocell reinforcement: Cyclic plate load test", Geomech Eng., 9 (3) (2015) 373-95. ## 33. Moghaddas Tafreshi S. N., Dawson A. R., "A comparison of static and cyclic loading responses of foundations on geocell-reinforced sand", Geotext Geomembranes, 32 (2012) 55-68. ## 34. Yadu L., Tripathi R. K., "Effect of the Length of Geogrid Layers in the Bearing Capacity Ratio of Geogrid Reinforced Granular Fill-soft Subgrade Soil System", Procedia-Soc Behav Sci.,104 (2013 Dec) 225-34. ## 35. Terzaghi K., Peck R. B., "Soil mechanics in engineering pratice" (1967). ## 36. Tavakoli Mehrjardi G., "Influence of Geocell Reinforcement on Damping Properties of Trench with Pipe", 15th World Conf Earthq Eng. (2012). ## 37. Moghaddas Tafreshi S. N., Dawson A. R., "Behaviour of footings on reinforced sand subjected to repeated loading-Comparing use of 3D and planar geotextile". Geotext Geomembranes, 28 (5) (2010) 434-47. ##