زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

بررسی تجربی رفتار پی رینگی مستقر بر بستر ماسه‌ای مسلح شده با خرده لاستیک

نویسندگان
دانشگاه هرمزگان، دانشکدۀ فنی و مهندسی، گروه عمران
چکیده
پی‌های رینگی به‌دلیل کاربرد گسترده آن‌ها در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، اهمیت و حساسیت زیادی دارند، بنابراین یافتن راه‌هایی برای بهبود رفتار این‌گونه از پی‌ها می‌تواند بسیار ارزشمند باشد. یکی از این راه‌ها که بسیار ارزان قیمت است و هم‌چنین کمک شایانی به حفظ محیط‌زیست می‌کند، استفاده از خرده لاستیک حاصل از مواد دورریزی مانند لاستیک‌های مستعمل در امر تسلیح خاک است. در پژوهش حاضر به بررسی رفتار پی‌های رینگی با قطر خارجی ثابت 300 میلی‌متر و قطر داخلی متغییر (90، 120 و 150 میلی‌متر با نسبت قطر داخلی به خارجی 3/0، 4/0 و 5/0) که مستقر بر بسترهای ماسه‌ای غیرمسلح و هم‌چنین مسلح شده با خرده لاستیک دانه‌ای است، می‌پردازیم. نتایج حاصل از آزمایش‌های تجربی نشان می­دهد در هر دو بستر غیرمسلح و هم‌چنین مسلح شده با خرده لاستیک دانه‌ای، پی رینگی با نسبت قطر داخلی به خارجی 4/0 بیش‌ترین ظرفیت باربری و کم‌ترین نشست را دارد. هم‌چنین افزودن ضخامت لایه مخلوط خاک- خرده لاستیک تا ضخامتی بهینه که برابر با نصف قطر خارجی پی رینگی است، می‌تواند ظرفیت باربری را تا 5/41% نسبت به حالت غیرمسلح افزایش دهد و افزایش بیش‌تر این ضخامت باعث کاهش مجدد ظرفیت باربری پی رینگی می‌شود. در ضمن افزودن یک لایه مخلوط خاک- خرده لاستیک می‌تواند تنش­های قائم انتشار یافته در بستر زیرین پی را تا 6/24% نسبت به حالت غیرمسلح کاهش دهد.
کلیدواژه‌ها

1. Sharma V., Kumar A., "Influence of relative density of soil on performance of fiber-reinforced soil foundations", Geotextiles and Geomembranes, Vol. 45 (5) (2017) 9-507.## 2. Ranjan G, Saran S., Gupta A. K., Beaviour of ring footings on sand under vertical and horizontal loads, 9thAsian Geotechnical Conference, Bankok, Thiland, (1987). ## 3. Ohri M. L., Purhit D. G. M., Dubey M. L., "Behavior of ring footings on dune sand overlaying dense sand", International Conference of Civil Engineers, Tehran, Iran (1997). ## 4. Boushehrian J. H., Hataf, N., "Experimental and numerical investigation of the bearing capacity of model circular and ring footings on reinforced sand", Geotextiles and Geomembranes, Vol. 21 (4) (2003) 241-256. ## 5. Laman M., Yildiz A. "Numerical study of ring foundation on geogrid reinforced sand", Geosynthetics international, Vol.14 (2) (2007) 52-64. ## 6. EI Sawwaf M., Nazir A., "Behavior of eccentrically loaded small-scale ring footings resting on reinforced layered soil", Journal of geotechnic and geoenvironmental engineering, Vol.138(3) (2012) 376-384. ## 7. Kumar J., Ghosh, P., "Bearing capacity factor Nγ for ring footings using the method of characteristics", Canadian geotechnical journal, Vol. 42 (5) (2005) 1474-148. ## 8. Zhao L., Wang, J.H. "Vertical bearing capacity for ring footings" Computers and Geotechnics, Vol.35(2) (2008) 292–304. ## 9. Keshavarz A., Kumar J., "Bearing capacity computation for a ring foundation using the stress characteristics method", Computer and Geotechnics, Vol. 89 (2017) 33-42. ## 10. USTMA, U.S., Tire Manufacturers Association, U.S. Scrape Tire Management Summary (2018). ## 11. Gotteland P., Lambert S., Balachowski L., "Strength characteristics of tyre chips-sand mixtures", Studia geotechnica et mechanica, 27 (1-2) (2005) 55-66. ## 12. Anvari S. M., Shooshpasha I., "Influence of size of granulated rubber on bearing capacity of fine-grained sand", Arabian Journal of Geosciences, Vol. 9 (18) (2016) 707##. 13. Kyser D., Ravichandran N., "Properties of chipped rubber roofing membrane and sand mixtures for civil engineering applications" Journal of Building Engineering, Vol. 7 (2016) 103-113. ## 14. Bali Reddy S., Pradeep Kumar D., Murali Krishna A., "Evaluation of the optimum mixing ratio of a sand-tire chips mixture for geoengineering applications", Journal of Materials in Civil Engineering, Vol.28(2) (2016) 1-7. ## 15. Chenari R. J., Fatahi B., Maroufi M. A. A., Alaie R., "An experimental and numerical investigation into the compressibility and settlement of sand mixed with TDA", Geotechnical and Geological Engineering, Vol. 35 (5) (2017) 1-20. ## 16. Tajdini M., Nabizadeh A., Taherkhani H., Zartaj H., "Effect of added waste rubber on the properties and failure mode of kaolinite clay", International Journal of Civil Engineering, Vol. 15 (6) (2017) 949-958. ## 17. Rezazadeh Eidgahee D., Haddad A., Naderpour H., Evaluation of shear strength parameters of granulated waste rubber using artificial neural networks and group method of data handling, Scientia Irania, (2018). ## 18. Moghaddas Tafreshi S. N., Norouzi A. H., "Bearing capacity of a square model footing on sand reinforced with shredded tire–an experimental investigation", Construction and Building Materials, Vol. 35 (2012) 457-556. ## 19. Moghaddas Tafreshi S.N., Joz Darabi N., Tavakoli Mehrjardi G.H., Dawson A. R., "Experimental and numerical investigation of footing behaviour on multi-layered rubber-reinforced soil", European Journal of Environmental and Civil Engineering, (2016) 1-24. ## 20. Mittal R. K., Gill G., "Pressure settlement behaviour of strip footing resting on tire-chip reinforced sand", International Journal of Geotechnical Engineering, (2017) 1-7. ## 21. ASTM D 2487-11, "Standard practice for classification of soils for engineering purposes (Unified Soil Classification System)", American Society for Testing and Materials, ASTM International, West Conshohocken, (2011). ## 22. Moghaddas Tafreshi S. N., Khalaj O., Dawson A. R., "Pilot-scale load tests of a combined multilayered geocell and rubber-reinforced foundation", Geosynthetic International, Vol. 20 (3) (2013) 143-161. ## 23. Moghaddas Tafreshi S. N., Darabi N., Dawson A. R., "Cyclic loading response of footing on multi-layered rubber-soil mixtures", Geomechanics and Engineering, Vol. 14 (2) (2018) 115-129. ## 24. Hsieh C., Mao L., "A bench-scale performance test for evaluation of the geosynthetic reinforcement effects on granular base courses", Geosynthetics Research and Development in Progress (2005) 1-11. ## 25. Tavakoli Mehrjardi G. H., Moghaddas Tafreshi S. N., Dawson A. R, "Combined use of geocell reinforcement and rubbere-soil mixtures to improve performance of buried pipes", Geotextiles and Geomembranes, Vol. 34 (2012) 116-130. ## 26. Tafreshi S. N., Norouzi2a A., "Application of waste rubber to reduce the settlement of road embankment", Geomechanics and Engineering, Vol. 9 (2) (2015) 219-241. ## 27. Joz Darabi N., Moghaddas Tafreshi S. N. "Investigation into footing behavior of layered granulated rubber-soil mixture: Experimental study on small and large scale models", Sharif journal civil engineering, Vol. 32, 2 (2.2) (2016) 79-88. In Persian. ## 28. ASTM D1556/D1556M-15, "Standard test method for density and unit weight of soil in place by the sand-cone method", American Society for Testing and Materials, ASTM International, West Conshohocken, PA, USA. (2015). ## 29. Tavakoli Mehrjardi G. H., Jamshidi H., "Bearing capacity and settlement of ring footing", Thechnical and Soil Mechanics Lab Co, (2010) Book In Persian. ## 30. Dash S. K., Sireesh S., Sitharam T. G., "Model studies on circular footing supported on geocell reinforced sand underlain by soft clay", Geotextiles and Geomembranes, Vol. 21 (4) (2003) 197-219. ## 31. Patra C. R., Das B. M., Atala C., "Bearing capacity of embaded strip foundation on geogrid reinforced sand", Geotextiles and Geomembranes, Vol. 23 (5) (2005) 454-462. ## 32. Sitharam T. G., Sireesh S., Dash S. K., "Performance of surface footing on geocell reinforced soft clay beds", Geotechnical and Geological Engineering, Vol. 25 (5) (2007) 509-524. ## 33. 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", Geotextiles and Geomembranes, Vol. 28 (1) (2010a) 72-84. ## 34. Moghaddas Tafreshi S. M., Khalaj O., Dawson A. R., "Repeated loading of soil containing granulated rubber and multiple geocell layers", Geotextiles and Geomembranes, Vol. 42 (1) (2014) 25-38. ##