زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

تأثیر اختلاط دانه‌ های ژئوفوم و خاک بر پارامترهای مقاومت برشی خاک ماسه ‌ای با استفاده از آزمایش برش مستقیم

نویسندگان
دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران مرکزی، گروه عمران
چکیده
استفاده از مخلوط دانه‏های ژئوفوم در ترکیب با خاک از موضوعات اخیر مورد توجه محققان بوده است. این امر موجب کاهش محسوس وزن مخصوص خاک شده و فشار محرک دیوارهای حائل را به شدت کاهش می‏دهد. همچنین استفاده از این ترکیب در مناطق لرزه‌خیز اهمیت دارد. در این مقاله به بررسی تأثیر اختلاط ژئوفوم و3 نوع خاک ماسه‌ای بر وزن مخصوص و پارامترهای مقاومت برشی خاک‏ها پرداختیم. خاک‏های استفاده شده، ماسه‏ 161 فیروزکوه، ماسه‏ 161 فیروزکوه با 10 درصد لای و ماسه‏ 161 فیروزکوه با 20 درصد لای است. دانه‏های ژئوفوم همگی ریزدانه است که از الک شمارۀ 10 عبور کرده‌اند و مقادیر وزنی اضافه شده آن‏ها به خاک 0، 2/0، 4/0، 6/0 درصد وزنی خاک است. آزمایش‌ها در دستگاه برش مستقیم 10×10 سانتی‌متر تحت سه تنش قائم 50، 100، 150 کیلوپاسکال انجام شدند. نتایج به‌دست آمده نشان می‏دهند که با افزایش درصد وزنی ژئوفوم، زاویۀ اصطکاک داخلی در ماسه کاهش و چسبندگی ظاهری در مخلوط خاک-ژئوفوم افزایش می‏یابد. با افزایش تنش‏های قائم در مخلوط ماسه و ژئوفوم (با درصد وزنی یک‌سان ژئوفوم) مقاومت برشی افزایش می‏یابد. هرچه میزان چسبندگی طبیعی خود خاک کم‌تر باشد تأثیر افزودن ژئوفوم در افزایش چسبندگی خاک بیش‌تر است. هم‌چنین در اختلاط حدود 4/0 درصد ژئوفوم با خاک، نرخ رشد چسبندگی خاک‌ها با سرعت کندتری افزایش یافته و نرخ کاهش زاویۀ اصطکاک داخلی نیز کندتر می‌شود. با توجه به آزمایش‌های انجام شده می‏توان مقادیر زاویۀ اصطکاک داخلی و چسبندگی خاک‏های آزمایش شده را در صورت اختلاط با درصدهای دیگر ژئوفوم با تقریب مناسبی پیش‌بینی کرد.
کلیدواژه‌ها

1. Frydenlund T. E., Aaboe R., "Expanded Polystyrene the Light Solution", proceedings of International Symposium on EPS Construction Method, Tokyo, Japa.## 2. Miki G., "Ten Year History of EPS Method in Japan and is future Challenges". Proceedings Of International Symposium On Eps Construction Method, Tokyo (1996). ## 3. Negussey D., "Design Parameters For EPS Geofoam", Soils and Foundations, Japanese Geotechnical Society, 47, No. 1 (2007) 161-170. ## 4. Illuri, H. K., "Development of soil-EPS mixes for geotechnical applications", Ph.D thesis, Queensland University of Technology, Australia (2007). ## 5. Aytekin M., Banu Ikizler S., Nas E., "Laboratory Study of Expanded polystyrene (EPS) geofoam used with expansive soils", Geotextiles and Geomembranes, Vol. 26 (2008) 189-195. ## 6. Deng A., Xiao Y., "Shear Behavior of Sand-Expanded PolyStyrene Beads Lightweight Fills" Jcent. South univ. Technoul, 15 (2) (2008) 174-179. ## 7. Gao H., Liu J., Liu H., "Geotechnical properties of EPS composite soil", International Journal of Geotechnical Engineering (2011) 69-77. ## 8. گلپذیر ا.، فرهنگ ب.، "تأثیر استفاده از مخلوط خاک و ژئوفوم در کاهش فشار جانبی وارد بر دیوارهای حائل"، اولین کنفرانس ملی مکانیک خاک و مهندسی پی دانشکدۀ مهندسی عمران.دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران (1393). ## 9. باغانیان س.، آروین م.، "بررسی پایداری دیوارهای حائل وزنی با پشت ریز مخلوط ماسه-دانه‌های ژئوفوم"، پانزدهمین کنفرانس دانشجویان عمران سراسر کشور. دانشگاه ارومیه (1393). ## 10. نژادشیرازی ع.، حیدریان ه.، جم م.، " بررسی رفتار مقاومتی مخلوط خاک و ژئوفوم با درصدهای وزنی و اندازه‌های مختلف ژئوفوم با استفاده از آزمایش برش مستقیم و تک محوری"، دهمین کنگره بین المللی مهندسی عمران، دانشگاه تبریز (1394). ## 11. عباسی ف.، کریمیپور فرد،ک.، "بررسی رفتار مکانیکی مخلوط ماسه و ژئوفوم در آزمایش سه محوری"، اولین مسابقه کنفرانس بین المللی جامع علوم مهندسی ایران. بندر انزلی (1395). ##