دانلود پایان نامه ارشد:افزايش ظرفيت باربري خاك هاي دانه ای حفره دار زير پي گسترده به وسيله ژئوسینتتيكها

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته عمران

گرایش : مکانیک خاک و پی

عنوان : افزايش ظرفيت باربري خاك هاي دانه ای حفره دار زير پي گسترده به وسيله ژئوسینتتيكها

دانشگاه آزاد اسلامی

(واحد تهران مركزي)

 

پایان نامه کارشناسی ارشد (M.sc)

رشته عمران ـ مكانيك خاك و پي

عنوان:

افزايش ظرفيت باربري خاك هاي دانه ای حفره دار زير پي گسترده به وسيله ژئوسینتتيكها

 

استاد راهنما:

دكتر مهدي سياوش نيا

 

استاد مشاور:

دکترمحمد علي ارجمند

 

تابستان 1392

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

عنوان         صفحه

چكيده. 1

 

فصل اول : کلیات

1-2- ضرورت انجام تحقيق.. 4

1-3-اهداف تحقيق.. 4

1-4- سوالات و فرضيات تحقيق.. 4

1-5-مدل تحقيق.. 5

1-7-روش تحقيق.. 6

1-8- ساختار پايان نامه. 6

 

فصل دوم: ظرفيت باربري پي ها و كاربردهاي ژئوسينتتيك­ها

2-1 مقدمه. 8

2-2- مباني ظرفیت باربری… 8

2-3- ظرفیت باربری خاکهای حفره دار.. 11

2-4- تاریخچه مواد ژئوسينتتیک…. 12

2-4-1 توصیف کلی ژئوسینتتیک­ها 12

2-4-2 طبقه بندی ژئوسنتتیک­ها 13

2-4-3- ژئوسینتتیک­ها 18

 

فصل سوم: پیشینه تحقیق

3-1- مقدمه. 22

3-2- مطالعه آزمایشگاهی.. 25

3-2-1- بررسی رفتار بار- نشست پی های نواری مستقربرخاک مسلح با ژئوگرید برروی حفره 25

3-2-2- دستگاه آزمایش ومشخصات مصالـح. 26

3-2-3- برنامه آزمایش هـا 28

3-2-4- ارائه نتایج وتفسیرداده ها 29

3-2-5- نتیجه گیـری. 33

3-3- مطالعه عددی و تحلیلی.. 33

3-3-1- الگوسازی مساله 34

3-3-2- بررسی اثرژرفای قرارگیری نخستین لایه ژئوتکستایل. 35

3-3-3- بررسی اثرسختی کششی ژئوتکستایل. 37

3-3-4- بررسی اثرتعداد لایه های ژئوتکستایل. 38

3-3-5- بررسی اثرطول لایه ژئوتکستایل. 40

3-3-6- نتیجه­گیـری. 42

 

فصل چهارم : معرفی اجمالی نرمافزار PLAXIS و صحت مدلسازی

4-1- مقدمه. 44

4-2 معرفی نرم افزارPlaxis. 45

4-3 ویژگیهای مهم نرم افزار Plaxis نسخه8.2. 47

4-4- صحت سنجی نرم افزار Plaxis. 48

 

فصل پنجم: مشخصات مصالح و نحوه مدل سازي

5-1- مقدمه. 51

5-2- هندسه مدل.. 51

5-3- مشخصات مصالح.. 53

5-3-1- مشخصات خاک… 53

5-4-  نحوه مدل سازي… 56

 

فصل ششم: مدل سازي و بررسي نتايج

6-1- مقدمه 58

6-2-  شرايط مسئله 58

6-3- مطالعات پارامتريك. 58

6-3-1-اثر تعداد لايه­هاي ژئوتكستايل. 59

6-3-2-اثر طول ژئوگريد 60

6-3-3- محل بهينه لايه اول ژئوگريد 62

6-3-4- اثر سختي كششي ژئوگريد 63

6-3-5- اثر قرار گيري محل حفره در خاك. 64

 

فصل هفتم: جمع بندي و خلاصه نتايج

7-1- مقدمه 67

7-2- جمع بندي. 67

7-3- نتيجه گيري. 67

7-4- ارائه پیشنهادات برای تحقیقات بعدی. 68

فهرست مراجع. 69

 

 

فهرست جداول

عنوان                               صفحه

جدول 3-1- مشخصات خاک نوع1. 27

جدول 3-2-مشخصات فیزیکی ومکانیکی ژئوگرید.. 28

جدول3-3: مشخصات پوشش خاکی روی حفره. 34

جدول5-2- مشخصات خاک زیر پی.. 55

 

 

 

فهرست اشكال

عنوان              صفحه

(شکل2-1):چگونگي وقوع شكست برشي زير پي ( a ) شكست برشي كلي  ( b ) شكست برشي موضعي (c) شكست برشي پانج   9

(شکل2-2 ): مكانيزم وقوع شكست برشي كلي زير پي ( نظريه ترزاقي ). 10

شکل(2-3) منحنی های تنش- نشست برای  پی واقع بر ماسه متراکم در حالت با حفره و بدون حفره. 11

(شکل 2-4): ژئوتکستایل بافته شده. 14

(شکل 2-5):  ژئوتکستایل بافته نشده. 14

(شکل2-6 ): ژئوگرید ساخته شده از کشیده شدن ورقه های پلیمری.. 15

(شکل2-7 ): ژئوگرید تولید شده از الیافهای پلیمری.. 15

شکل 2-8 : ژئونت­ها 16

شکل 2-9 : ژئوممبرین.. 17

شکل (2-10) : ژئوکامپوزیت ها 17

(شکل 3-1):  پارامترهای پی مستقر بر خاک مسلح شده با ژئوسنتتیک…. 25

(شکل 3-2): تصویرتانک آزمایش درحالت قائم.. 26

(شكل 3-3) :توزيع اندازه ذرات مصالح مورد استفاده. 27

(شکل3-4) :مقطع شماتیک پی مستقربرروی خاک مسلح وحفره. 29

(شكل 3-5):  منحني­هاي تنش ـ نشست براي پي واقع بر ماسة متراكم در حالت حفره دار و بدون حفره. 30

(شكل 3-6): منحني­هاي تنش‌ـ نشست براي پي واقع بر ماسة متراكم و شل در حالت حفرهدار. 31

(شكل 3-7): اثر دانسيته نسبي خاك روي حداكثر نشست پي و تغيير شكل خاك در عمق مدفون D2. 31

(شكل 3-8): منحني­هاي تنش – نشست براي پي واقع بر ماسة شل در حالت حفره­دار و با تعداد لايه­هاي مختلف مسلح كننده  32

(شكل 3-9) : منحنيهاي تنش– نشست براي پي واقع بر ماسة متراكم در حالت حفره­دار و با تعداد لايه­هاي مختلف مسلح كننده  32

(شكل 3-10):  شكل كلي الگوي خاك مسلح واقع بر يك حفرة زير زميني.. 34

شكل 3-11: تغييرات نشست در برابر نسبت ژرفاي گوناگون ژئوتكستايل به ازاي سربار kn/m2 200=P. 36

(شکل3-13) تغییرات نشست دربرابر نسبت ژرفای گوناگون قرارگیری ژئوتکستایل به ازای سختی های محوری 1000،500،100،20کیلونیوتن برمتر وسربار kn/m2300p=. 37

(شکل 3-14) تغییرات نشست سطح زمین دربرابرسختی محوری ژئوتکستایل به ازای نسبت  ژرفای 9/0 ،7/0 ،4/0 و2/0سربار kn/m2500p=  38

(شکل3-15): تغییرات نشست دربرابر تعدادلایه های ژئوتکستایل به ازای سختی های محوری 500و50و1000 کیلونیوتن برمتروسربار kn/m2100p=. 39

شکل3-16: تغییرات تنش درارتفاع پوشش خاکی مسلح درراستای مرکزحفره به ازای سربار kn/m2200p=. 39

(شکل3-17): تغییرات نشست دربرابرطولهای گوناگون ژئوتکستایل به ازای سختی­های محوری300 و 1000 کیلونیوتن برمتر،نسبت ژرفای 9/0 وسربار kn/m2300p=. 40

(شکل3-18): تغییرات نیروی محوری درطول لایه ژئوتکستایل به ازای طول­های8،10،13متر، محوری1000 کیلونیوتن برمتروسربارkn/m2300p=. 41

(شکل3-19): تغییرات کرنش کششی درراستای قرارگیری ژئوتکستایل برای حالت غیرمسلح وبه ازای سربارهای 100،300کیلونیوتن برمتر  42

شکل(4-1) فلوچارت مراحل ساخت و اجرای یک مدل توسط نرم‌افزار Plaxis. 46

(شکل 4-2 ): چگونگی نقاط تنش در المان خاک… 48

(شكل4ـ3) شبكه بندي وابعاد هندسي مدل عددي(الف) حالت خاك بدون حفره (ب)حالت خاك حفره­دار. 49

(شكل4-4): منحني تنش ـ نشست خاك غيرمسلح (الف) حالت خاك بدون حفره (ب) خاك حفره دار. 49

(شکل 5-1): پارامترهای موثر بر ظرفیت باربری پی.. 52

 

 

فهرست نمودارها

عنوان                                                                 صفحه

نمودار (6-1): منحني تغييرات نشست (S) به تعداد لايه(N)………………………………………………….. 59

نمودار (6-2):نمودار درصد تغييرات نشست( Srd )نسبت به تعداد لايه(N)………………………………….. 59

نمودار (6-3):منحني تغييرات نشست (S)به طول Lr………………………………………………………….. 60

نمودار (6-4): نمودار درصد تغييرات نشست( Srd )نسبت به طول لايه(Lr)…………………………………. 61

نمودار (6-5): منحني تغييرات (BCR) نسبت به پارامتر بدون بعد Lr/B……………………………………. 61

نمودار (6-6):  منحني تغيرات نشست (S) به محل بهينه لايه اول(U)………………………………………… 62

نمودار (6-7): منحني تغييرات (BCR) نسبت به پارامتر بدون بعد U/B……………………………………. 62

نمودار(6-8): منحني تغيرات نشست (S) به سختي ژئوسينتتيك(EA)……………………………………….. 63

نمودار (6-9): نمودار درصد تغييرات نشست( Srd )نسبت به سختي كششي(EA)………………………….. 64

نمودار (6-10): منحني تغييرات (BCR) نسبت به  (EA)……………………………………………………. 64

نمودار (6-11): منحني تغييرات نشست (S) نسبت به محل حفره (Dsh)…………………………………….. 65

نمودار (6-11): منحني اثر (Lr/U) بر ظرفيت باربري BCR…………………………………………………. 65

 

 

فصـل اول

کلیـات

1-1- مقدمه

خاک مصالحی است که به خوبی در مقابل فشار و برش مقاومت می­کند اما قادر نیست در برابر نیروی کششی مقاومت چندانی از خود نشان دهد. از زمان­های کهن به طور تجربی دیده شده که ریشه های درخت یا گیاهان در تقویت توده خاک موثر بوده است. خاک مسلح مصالح ساختمانی مرکبی است که در آن عناصر دارای مقاومت کششی به عنوان تسلیح در توده خاک قرار می­گیرند. مفهوم نوین خاک مسلح اولین بار توسط مهندس معمار فرانسوی Henri Vidal، در سال 1965 معرفی شد. از آن پس، این تکنیک بطور گسترده در کارهای اجرایی مهندسی ژئوتکنیک مورد استفاده قرار گرفت ودر نیم قرن گذشته روند قابل توجهی در پژوهش و بكارگيري سازه های خاکی مسلح بدست آمد. امروزه تسلیح خاک به لحاظ فنی سامانه اي موثر و قابل اعتماد برای افزایش مقاومت و پایداری توده­های خاکی به کار گرفته می­شود]1[.

برتری رفتار خاک مسلح بیشتر ناشی از افزایش مقاومت برشی در خاک مسلح شده می­باشد که این افزایش مقاومت برشی بدلیل افزایش مدول الاسيسيته خاک و مقاومت بالای مسلح کننده در کشش است.

امروزه تسلیح به روشهای گوناگون هم از نظر شکل یعنی به صورت نوار، صفحه، شبکه، میله یا رشته، هم از نظر زبری سطح یعنی به صورت سطح زبر یا صاف و هم از نظر سختی نسبی یعنی با سختی نسبی بالا مانند فولاد یا با سختی پایین مانند منسوجات پلیمری استفاده می­شود. از دهه 80 میلادی به بعد استفاده از پلیمرهای مصنوعی به نام ژئوسنتتیک­ها[2] بطور گسترده­ای متداول گردید. دلیل این مسئله می­تواند ناشی از عملکرد بهتر این محصولات با سختی نسبی پایین که هماهنگی بهتری با خاک دارند، نسبت به مصالح تسلیح کننده فلزی با سختی بالا باشد. این منسوجات پلیمری یا مصنوعی به دلیل سختی نسبی پایین، از نظر تغییر شکل ­پذیری با خاک سازگارتر بوده، علاوه بر این، منسوجات تراوا در مواجه با خوردگی مقاوم هستند و بعضی از انواع آنها در برابر حملات باکتری­ها و اسیدها پایدارند و غیر سمی نیز می­باشند.

1-2- ضرورت انجام تحقيق

وجود حفرات زیر زمینی که تعداد آنها به سرعت در حال افزایش است ، باعث بروز مشکلات زیادی شده است.حفرات زیرزمینی چه به شکل طبیعی(غارها) یا مصنوعی(قناتها) به ویژه در مناطق شهری ممکن است در مجاورت یا زیر سازه ها قرار بگیرد. زمانی که این حفرات درعمقی قرار بگیرند که در محدوده حباب تنش در زیر پی سازه­ها باشند، در این صورت  احتمال  نشست یا فرو نشست خاک زیر پی بسیار زیاد می­باشد. جهت مرتفع نمودن این مشکل، راهکارهای مختلف  بهسازی خاک به کار گرفته  میشود. با معرفی مصالح نوین ژئوسینتتیکها به مهندسی عمران، کاربرد  این محصولات جهت رفع مشکل فوق­الذکر مورد توجه قرار گرفته شده است.

در تحقیق حاضر با بکارگیری ژئوسینتتیکها به عنوان مسلح کننده و در نظر گرفتن سختی محوری، طول، تعداد لایه و فواصل مسلح کننده، محل قرارگیری حفرات به ارزیابی ظرفیت باربری پی گسترده واقع بر خاک دانه­ای پرداخته شده است.

[1] – Bearing Capacity Ratio

[2]- Geosynthetic

تعداد صفحه :83

قیمت : 14700 تومان

———–

——-

پشتیبانی سایت :               serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  --