Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad ali Rowshan Zamir
محمدعلی روشن ضمیر (استاد راهنما)
 
STUDENT
Fattah Vahid Dasjerdi
فتاح وحیددستجردی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Laboratory Investigation of Shallow Foundations on Rainforced Cohesive- frictional Soil
.the influence of cohesion as an effective parameter on the soil reinforcement efficiency and bearing capacity of footing has been studied. Also the effect of variables such as the depth of first reinforcement layer, the length of reinforcement layer, the vertical spacing and number of reinforcement layers on the footing bearing capacity have been studied. As a result, the optimum amounts of variables have been offered for obtaining the maximum bearing capacity. Then, the soil cohesion effect on the optimum parameters has been assessed. Another beneficial aspect of soil reinforcement is the reduction of the footing settlement which is due to the soil stiffness increasement. This subject has also been investigated for different reinforcement conditions.Basing on the footing model load tests, it was found that by increasing fine fraction of the supporting soil i.e. increasing the soil cohesion in a fixed compaction percentage, the bearing capacity increased while the reinforcement efficiency decreased. It was also observed that changing the type of adding clay to the testing sand (changing clay mineralogy) had no significant effect on the reinforcement efficiency. In the tests that supporting soil was reinforced only with a single layer of geogrid, an optimum embedment depth was obtained in which the footing bearing capacity reached to a maximum value. This depth was found to be 0.25B in this investigation ( B: the footing model width). This depth increased with increasing the cohesion and reached to 0.35B for cohesive frictional soils. In the tests with a geogrid layer in the optimum depth increasing the reinforcement length caused an increase in the bearing capacity, but this increase was negligible for the reinforcement lengths greater than a critical value. The critical length was found to be about 4B for the sandy soil while it was around 3B for the cohesive frictional soils. This result indicates that any cohesion increase in the reinforced soil causes a decrease in the reinforcement critical length. The results showed that regardless of the soil type, the optimum vertical spacing of reinforcement layers was found to be 0.35B. In addition, the model tests showed that in a cohesive frictional soil, the bearing capacity goes up by increasing the number of layers up to four layers. For reinforcement layers more than 4 layers there was no significant increase in bearing capacity. Moreover, an enhancement in the stiffness of the reinforced supporting soils was noticed i.e. the stiffness increased up to 3.5 times in the reinforced sandy soil and 2.1 times in one of the reinforced cohesive frictional soils with the optimum reinforcement geometry. This result clearly indicates that the soil reinforcement may significantly decrease the footing settlement. The settlement decrease was found to be more pronounced in the greater bearing pressures.
در این راستا, آزمایش ها بر روی خاک دانه ای و چهار سری خاک چسبنده اصطکاکی انجام شده و تاثیر چسبندگی به عنوان پارامتری تاثیرگذار بر بازدهی تسلیح و ظرفیت باربری پی, مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تاثیر متغیرهایی مانند: عمق اولین لایه تسلیح، طول لایه تسلیح، فاصله قائم لایه های تسلیح و تعداد لایه ها بر ظرفیت باربری مورد مطالعه قرار گرفته و مقادیر بهینه این متغیرها برای رسیدن به بیشینه ظرفیت باربری پیشنهاد شده است. در ادامه تاثیر چسبندگی خاک بر پارامترهای بهینه مورد ارزیابی قرار گرفته است. علاوه بر افزایش ظرفیت باربری, جنبه دیگر مسلح کردن خاک, کاهش نشست پی و افزایش سختی خاک است که این موضوع در حالات مختلف در این تحقیق بررسی شده است. بر اساس آزمایش های انجام شده, مشخص گردید که افزایش درصد خاک ریزدانه و یا به عبارت دیگر افزایش چسبندگی خاک در یک درصد تراکم ثابت, ظرفیت باربری را افزایش داده و بازدهی تسلیح را کاهش داده است، در نتیجه بازدهی تسلیح در خاک دانه ای نسبت به خاک چسبنده اصطکاکی بیشتر است. همچنین مشاهده شد که تغییر نوع رس افزوده شده به ماسه تاثیر چندانی بر بازدهی تسلیح ایجاد نمی نماید. نتایج بررسی ها نشان داد هنگامی که از یک لایه مسلح کننده استفاده شود, عمق مدفون بهینه ای برای تسلیح وجود دارد که در این عمق ظرفیت باربری بیشینه خواهد شد. این عمق در این تحقیق B25/0 به دست آمد (B: عرض شالوده مدل). با افزایش چسبندگی خاک این عمق افزایش یافته و به B35/0 رسید. به عبارت دیگر با افزایش چسبندگی, عمق بهینه اولین لایه تسلیح افزایش خواهد یافت. با ثابت نگه داشتن لایه مسلح کننده در عمق بهینه مشاهده شد که افزایش طول لایه تسلیح ظرفیت باربری را افزایش می دهد، اما این افزایش بعد از طول بحرانی تغییر زیادی ندارد. طول بحرانی برای خاک دانه ای B4 به دست آمد و با افزایش چسبندگی خاک این طول در خاک چسبنده اصطکاکی کاهش یافت و به B3 رسید. بنابراین با افزایش چسبندگی خاک, طول بحرانی تسلیح کاهش خواهد یافت. همچنین بدون توجه به نوع خاک, فاصله قائم بهینه لایه های تسلیح B35/0 حاصل شد. نتایج آزمایش های مدل نشان داد که در خاک چسبنده اصطکاکی با افزایش تعداد لایه ها تا چهار لایه, ظرفیت باربری افزایش می یابد و بعد از این تعداد لایه, افزایش چندانی در ظرفیت باربری مشاهده نمی گردد. علاوه بر افزایش ظرفیت باربری, در خاک دانه ای مسلح کردن سختی خاک را تا 5/3 برابر و در خاک چسبنده اصطکاکی تا 1/2 برابر حالت غیرمسلح افزایش خواهد داد. مسلح کردن تاثیر زیادی در کاهش نشست پی داشته است. تاثیر این کاهش با افزایش فشار وارد بر پی بیشتر نمایان می شود. کلمات کلیدی: ظرفیت باربری، خاک چسبنده اصطکاکی، ژئوگرید، سختی، نشست

ارتقاء امنیت وب با وف بومی