Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad ali Rowshan Zamir,Mahmood Vafaian
محمدعلی روشن ضمیر (استاد راهنما) محمود وفائیان (استاد مشاور)
 
STUDENT
Rasol Afshon
رسول افشون

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Bearing Capacity of Shallow Foundation on Sand Beds Reinforced with Anchored Geogrid layers
Soils are mostly weak in tensile strength and need to be strengthened by adding tensile elements. Changing the soil performance to improve its engineering application called soil stabilization. Soil stabilization may have several beneficial effects amongst which the most practical and important ones is shear strength improvement and consequently bearing capacity enhancement as well as settlement reduction. Stabilization may be carried out in several methods amongst which soil reinforcement is more common. If the structure footings rest on a weak soil it may not have adequate bearing capacity to withstand the loads and undergo additional settlement which may cause structural damages. Conventional solutions for handling such problems may relay on replacing part of weak soil with granular quality soil, increasing in density by mechanical compaction, increasing in footing dimensions, or a combination of these methods. In such conditions, however, the most appropriate solution may be the use of geosynthetics for reinforcing the soil underneath footings. The geosynthetics may cause better distribution of loading pressures within weak soil and transfer footing loads to deep soil layers which in turn increase the footing bearing capacity and reduce settlements. So far numerous studies have been conducted by various researchers and their results were indicating on improvement of soil performance due to reinforcement. In previous research works the effect of geogrid tensile strength have received considerable attention while the geogrid pull out resistance has been rarely studied. The pull out resistance of geogrid layers may be increased by anchoring their ends. A major problem in preparation of a reinforced bed is lot high costs due to the lengthy layers of geogrids which require a lot of excavations and refilling. It seems that anchoring the geogrid layers at appropriate location on the reinforcement plane may decrease the required anchoring length to develop sufficient resistance at the interface soil-reinforcement. Thus any reduction in reinforcement length results in saving of gegrids as well as lowering excavations and replacement costs. In this investigation the effect of end anchors of geogrid layers on bearing capacity of foundation was investigated. The end anchors were steel U-form bars used vertically at the end of geogrid layers to prevent slipping of them. In this context the bearing capacity of footing models resting on a sand bed reinforced with various arrangement of end anchors were investigated. The effects of leg height of anchors as well as their numbers were first investigated. The effects of additional internal anchor rows of geogrid layers on bearing capacity were then considred. The bearing capacity reached to 7.8 times of the unreinforced case with obtaining the optimized parameters and best arrangement of the geogrid layers. While with anchored geogrid layers, the footing bearing capacity increased up to 10.2 times of unreinforced case. Finally, using additional end anchors and rows, the bearing capacity was reached to 11.7 times of unreinforced sand bed.
ساختارخاک ها به گونه ای است که در برابر کشش ضعیف هستند و نیاز به تقویت دارند.تغییر عملکرد خاک به منظور اصلاح و کاربرد مهندسی آن تثبیت خاک نامیده می شود. تثبیت خاک اثرات مفید متعددی دارد که کاربردی?ترین و مهمترین آن?ها بهبود مقاومت برشی خاک و در نتیجه افزایش ظرفیت باربری آن و تاثیر در کاهش نشست سازه?های ساخته شده بر روی آن?ها می باشد. تثبیت را می توان به روش?های گوناگونی اجرا نمود که تسلیح خاکی یکی از این روش?هاست. در صورتی که پی بر روی یک خاک ضعیف قرار گیرد، ممکن است ظرفیت باربری کافی برای تحمل بارهای وارده را نداشته و دچار نشست?های اضافی شود که این مساله می?تواند باعث ایجاد آسیب سازه?ای و مشکل در عملکرد صحیح پی گردد. راه حل?های معمول برای جبران این آسیب، جایگزینی قسمتی ازخاک ضعیف با خاک دانه?ای قویتر، افزایش دانسیته خاک، افزایش ابعاد پی و یا ترکیبی از این روش?ها است. راه حل مناسب?تر در این مورد، استفاده از ژئوسنتتیک?ها برای مسلح کردن خاک زیر پی است. ژئوسنتتیک?ها با انتقال بار پی به لایه?های عمیق?ترخاک، باعث گسترش بهتر فشار در خاک ضعیف می?شوند که نتیجه آن افزایش ظرفیت باربری و سختی خاک و کاهش نشست پی خواهد شد. تا?کنون بررسی?های متعددی توسط محققین مختلف انجام گرفته که نتیجه همه این بررسی?ها بهبود عملکرد پی?های سطحی را با مسلح کردن خاک نشان می?دهد. در تحقیقات صورت گرفته با ژئوگرید به عنوان مسلح کننده برای افزایش ظرفیت باربری اگرچه گاهی اثر استفاده از ژئوگرید با مقاومت کششی متفاوت بررسی شده است ولی به مقاومت بیرون کششی توجه چندانی نشده است. مقاومت بیرون کشی ژئوگرید را می توان با مهارکردن انتهای لایه ژئوگرید افزایش داد. از مشکلات عمده در آماده سازی بستر مسلح برای استقرار پی که مستلزم صرف هزینه و وقت زیادی می باشد طول قابل توجه عناصر تسلیح کننده و در نتیجه حجم زیاد عملیات خاکبرداری و خاکریزی می باشد. به نظر می رسد مهار کردن ژئوگریدها در نقاط مناسب در صفحه تسلیح بتواند طول مهاری لازم برای بسط مقاومت کافی در فصل مشترک خاک – تسلیح را کاهش دهد. به این ترتیب با کاهش قابل توجه طول تسلیح ضمن صرفه جویی در مقدار تسلیح کننده، حجم عملیات خاکبرداری و خاکریزی نیز به میزان زیادی کاهش می یابد. در این تحقیق اثر مهار انتهایی لایه های تسلیح روی ظرفیت باربری پی بررسی شده است. منظور از مهارهای انتهایی، مهارهایی هستند که به صورت قائم در انتهای مسلح کننده برای جلوگیری از لغزش آن به کار برده می?شوند. در راستای نیل به این هدف ظرفیت باربری پی واقع بر بستر مسلح شده با مهارهای انتهایی مورد بررسی قرار گرفت. سپس در حالت مهاری اثر ارتفاع پایه مهار و همچنین تعداد مهار مورد بررسی واقع شد. در ادامه تاثیر پارامترهای تسلیح در حالت مهار شده بر ظرفیت باربری بررسی شده و مقادیر بهینه این پارامترها برای رسیدن به بیشینه ظرفیت باربری بدست آمدند. و در آخر تاثیر ردیف های مهار اضافه شده به لایه ژئوگرید روی ظرفیت باربری مورد آزمایش قرار گرفتند. با بدست آوردن بهینه پارامترهای تسلیح و بهترین چیدمان لایه های ژئوگرید ظرفیت باربری را به 8/7 برابر حالت غیر مسلح رساندیم در ادامه با مهار کردن انتهای لایه های تسلیح توانستیم ظرفیت باربری را 2/10 برابر حالت غیر مسلح افزایش دهیم. با داشتن مهارهای انتهایی و اضافه کردن ردیف های مهار ظرفیت باربری، 7/11 برابر حالت غیر مسلح بدست آمد. کلمات کلیدی: ظرفیت باربری، خاک مسلح، ژئوگرید، حالت غیر مسلح، مهار، مسلح شده با مهار

ارتقاء امنیت وب با وف بومی