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

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:

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- نتیجه ­گیـری……………………………… 42

فصل چهارم : معرفی اجمالی نرم‌افزار PLAXIS و صحت مدلسازی

4-1- مقدمه……………………………… 44

4-2 معرفی نرم افزارPlaxis………………………………

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

4-4- صحت سنجی نرم افزار Plaxis………………………………

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 لايه ­هاي 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

چکیده:

در اين پژوهش پايداري خاك مسلح با ژئوگريد واقع بر يك حفره زير زميني با استفاده از نرم افزار plaxis مورد تحليل قرار گرفت و تاثير عوامل متعددي  چون تعداد لايه ژئوگريد ، طول لايه ژئوگريد ، سختي لايه ژئوگريد، محل بهينه قرارگيري لايه ژئوگريد زير پي و تاثير محل قرارگيري حفره زير پي بر ظرفيت باربري  بررسي شد.

اعمال تسلیح می­تواند به طور قابل ملاحظه­ای ظرفیت باربری خاک را بهبود بخشد و نشست پی را کاهش دهد. همچنين با افزايش تعداد لايه هاي ژئوگريد از ميزان نشست ها كاسته و با افزایش طول لایه ژئوگرید، مقدار نشست ها کم شده است. لذا ،هر جه طول ژئوگريد بيشتر ميشود نسبت ظرفيت باربري (BCR) افزايش مي يابد. براي خاك با ويژگيهاي خاص، يك محل بهينه­اي براي قرارگيري لايه اول ژئوسينتتيك وجود دارد،و آن جايي است كه كمترين نشست و بيشترين ظرفيت باربري در آن محل مشاهده مي­شود. به طور كلي با افزايش مقدار سختي محوری ژئوگريد(EA) از مقدار نشست­ها كاسته مي­شود. با افزایش EA ژئوگريد (BCR)[1] بيشتر ميشود. مطالعه تاثیر محل قرارگیری حفره نشان داد، با قرارگیری حفره در عمق بيش از 3B نرخ افزایش نشست کنترل و مقدار نشست ثا بت می­شود.

فصل اول: کلیات

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[1] 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.

2-1- ضرورت انجام تحقیق

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.

3-1- اهداف تحقیق

با توجه به اینکه فرآورده­های پلیمری به سرعت در حال گسترش می­باشد و همچنین این گونه فرآورده­ها نظیرژئوسينتتیکها و انواع آنها مانند ژئوگریدها سازگاری مناسبی با خاک دارند. همچنین از نظر اقتصادی بسیار با صرفه میباشند. لذا این تحقیق بر آنست تا چگونگی به کارگیری مسلح کننده از نوع ژئوسینتتیک،جهت افزایش ظرفیت باربری خاکهای دانه ای حفره دار زیر پی گسترده را مورد تحقیق و ارزيابي قرار دهد.

4-1- سوالات و فرضیات تحقیق

در این پژوهش جهت بررسی پایداری خاک مسلح بر حفرات زیرزمینی از نرم افزار plaxis استفاده شده است. این نرم­افزار قادر به انجام تحلیل در فضای دو بعدی و سه بعدی به روش عددی اجزاء محدود می باشد.

با توجه به شرایط مسئله، جهت انجام تحلیل­های مورد نیاز بر روی مدلهای ساخته شده، حالت کرنش صفحه­ای در نظر گرفته شده است. به منظور مطالعه تاثیر متقابل خاک با مسلح کننده و هندسه ترکیبی آنها، در پایداری پوشش خاکی مسلح روی حفره، پارامترهای گوناگونی که مشخص کننده ویژگی هرکدام از عوامل بالا می­باشد مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در بررسی تاثیر هر پارامتر، سایر پارامترها ثابت نگه داشته خواهد شد. پارامترهای متغیر شامل سختی محوری، طول ژئوسینتتیک، تعداد لایه مسلح کننده و همچنین فاصله لايه اول از زير پي خواهد بود. پارامترهای ثابت شامل نوع پی، تعداد حفرات، نوع خاک، شرایط خاک و بارگذاری استاتیکی می­ باشد. لازم به ذكر است كه فاصله بين ژئوسينتتيكها ثابت در نظر گرفته شده است.

5-1- مدل تحقیق

در اين تحقيق مدل ابعاد در نظر گرفته شده به طول 70متر و ارتفاع 40 متر مي­باشد. حفره در نظر گرفته شده به شعاع 5/1 متر بوده، عرض پي گسترده 10 متر و عمق آن 1 متر مي­باشد.

 با توجه به شرايط مسئله، جهت انجام تحليل­هاي مورد نياز بر روي الگوهاي ساخته شده حالت كرنش صفحه­اي در نظر گرفته و براي تشكيل شبكه اجزاي محدود و انجام محاسبات، از اجزاي مثلثي 15گرهي براي لايه خاك و 5 گرهي براي المان ژئوگريد استفاده گرديده است. دو نوع پوشش خاكي از نوع دانه­اي با الگوي رفتاري مور-كولمب بر روي حفره در نظر گرفته شده است.‍

پارامترها با علائم اختصاري به كار گرفته در تحقيق حاضر كه به نظر مي­رسد به عنوان عمده پارامترهاي تاثير گذار بر ظرفيت باربري خاك مسلح باشد به قرار ذيل است:

  • فاصله قائم زیر پی تا اولین لایه مسلح کننده (u)
  • تعداد لایه‌ها­ی مسلح کننده (N)
  • ضخامت کل خاک مسلح شده (d)
  • فاصله قائم بین لایه‌ها (h)
  • طول مسلح کننده (Lr)
  • عرض پی B
  • عمق پی (Df)
  • مشخصات خاک از جمله وزن مخصوص خاک ، چسبندگی خاک (c) و زاویه اصطکاک داخلي خاک  
  •  مشخصات مسلح کننده

6-1- روش تحقیق

در این تحقیق با استفاده از روش عددی اجزاء محدود با توجه به متغیرهای در نظر گرفته شده مدلهای گوناگون ابتدا ساخته سپس موردتحلیل قرار گرفت.

8-1- ساختار پایان نامه

ساختار تحقيق به گونه­اي است كه در فصل اول كليات مربوط به تحقيق بيان شده است و در فصل دوم درباره ظرفيت باربري و كلياتي در باره ژئوسينتتيكها بحث شده است. در فصل سوم پيشينه تحقيق مورد بررسي قرار گرفته و در فصل چهارم نيز به معرفي اجمالي نرم افزار plaxis و صحت­سنجي پرداخته شده است.

در فصل پنجم مشخصات مصالح و نحوه مدل­سازي بيان شده و در فصل ششم تحليل مدلها و بررسي نتايج حاصل از مدلها مورد بحث و بررسي قرار گرفته است. در نهايت در فصل هفتم جمع بندي، نتيجه­گيري و براي علاقمندان به ادامه تحقيق اين موضوع پيشنهادهايي ارائه گرديده است.

[1]– Geosynthetic

[1] – Bearing Capacity Ratio

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.

--  --