فهرست مطالبعنوان...... صفحهفهرست مطالبيفهرست شکلهانفهرست جدولهاسفصل 111-1- مقدمه21-1-1-هدف:21-1-2-دامنه کاربرد:21-2- موارداستفاده آزمايش31-2-1-تعييم مقاومت نهايي31-2-2-تعيين پارامترهاي تغيير شکل( مدول کشساني و ضريب عکس العمل بستر)31-2-3-برآورد نشست31-3- آماده سازي آزمايش31-3-1-پيش نيازها31-3-2-آماده سازي محل آزمايش41-4- روش انجام آزمايش41-4-1-پيش بارگذاري41-4-2-بارگذاري41-4-2-1- آهنگ ثابت نشست51-4-2-2- بارگذاري پله اي51-4-2-3- بارگذاري تناوبي51-4-2-4- بارگذاري مستقيم طراحي61-4-2-5- بارگذاري براي خزش61-4-3-باربرداري61-5- تفسير نتايج61-5-2-تعميم نتايج آزمايش81-5-2-1- ظرفيت باربري مجاز81-5-2-2- ضريب عکس العمل بستر91-5-2-3- تعيين مقدار نشست پي10فصل 2112-1- بررسي تاثير آهک بر ويژگيهاي مهندسي خاک هاي رسي:122-2-بررسي تاثير سيمان بر ويژگهاي مهندسي خاکهاي رسي152-2-1-واکنش هاي تثبيت کننده هاي سيماني152-2-1-1- واکنش تبادل يوني162-2-1-2- واکنش پوزولاني162-2-1-3- واکنش هيدراسيون 172-2-2-تاثير کوتاه مدت تثبيت کننده هاي سيماني 172-2-2-1 بهبود دانه بندي172-2-2-2- افزايش مقاومت آني182-2-2-3- اصلاح خصوصيات تورمي182-2-3- تاثير دراز مدت تثبيت کننده هاي سيماني 192-2-3-1- افزايش مقاومت دراز مدت:192-2-3-2- افزايش مدول الاستيسيته202-3-ملات باتارد202-4-کاربرد ژئوگريد در بهبود ويژگي خاکهاي رسي252-4-1-ژئوگريدها :262-4-2-کاربردژئوگريدها :282-4-3-خواص فيزيکي ژئوگريدها :292-4-4-مزيت هاي خاک مسلح ژئوگريدي :302-4-5-بررسي تحقيقات صورت گرفته بر تاثير استفاده از ژئوگريد در تسليح خاک هاي رسي31فصل 3383-1 مقدمه:393-2- مشخصات مصالح:393-2-1-آزمايش دانه بندي:403-2-2-آزمايش حدود رواني و خميري:403-2-3-آزمايش چگالي ويژه:413-2-4-آزمايش تراکم:413-3- مشخصات آهک:433-4- مشخصات سيمان:433-5- مشخصات ژئوگريد:443-5-1-ژئوگريدهاي يکپارچه تزريقي:453-6- نحوه آماده سازي نمونه هاي مورد آزمايش:473-6-1-آماده سازي نمونه تثبيت شده به آهک:473-6-2-آماده سازي نمونه تثبيت شده به آهک-سيمان- ژئوگريد:51فصل 4594-1- مقدمه:604-2- 4آماده سازي آزمايش604-2-1-پيش نيازها604-2-2-آماده سازي محل آزمايش604-3- انجام آزمايش بارگذاري صفحه:604-3-1-پيش بارگذاري604-3-2-بارگذاري614-3-2-1- آهنگ ثابت نشست614-3-2-2- بارگذاري پله اي614-3-2-3- بارگذاري تناوبي614-3-2-4- بارگذاري مستقيم طراحي624-3-2-5- بارگذاري براي خزش624-3-3-باربرداري624-3-4-اجراي آزمايشات در سايت624-3-5-تفسير نتايج آزمايشات65فصل 5735-1- نتيجه گيري:745-2- پيشنهادات:74فهرست منابع76 فهرست شکلهاعنوان.......................................... صفحهشکل (1-1) تفاوت در منطقه تحت تنش صفحه و پي اصلي3شکل (1-2) انواع نمودارهاي فشار – نشست7شکل (1-3) آزمايش در کف چاهک يا در دستک افقي8شکل (1-4) محاسبه ضريب عکس العمل بستر براي پي مورد نظر با استفاده از نسبت پهناي پي به پهناي صفحه آزمايش9شکل (2-1) انجام آزمايش بارگذاري صفحه روي مدل ساخته شده در محيط آزمايشگاهي14شکل (2-2) نمونه هاي ساخته شده جهت انجام ازمايش21شکل (2-3) نحوه عمل آوري نمونه هاي آزمايشگاهي22شکل (2-4) نمونه هاي گسيخته شده پس از انجام آزمايش23شکل (2-5)رفتار تنش- کرنش نمونه ها پس از 7 روز عمل آوري24شکل (2-6) رفتار تنش- کرنش نمونه ها پس از 14 روز عمل آوري24شکل (2-7)رفتار تنش- کرنش نمونه ها پس از 28 روز عمل آوري25شکل (2-8) ژئوگريد تک سويه27شکل (2-9) ژئوگريد دوسويه27شکل (2-10) انواع نسل هاي ژئوگريد28شکل (2-11) مشخصات خاک دانه اي32شکل (2-12)مشخصات خاک چسبنده اصطکاکي32شکل (2-13) شالوده واقع بر ماسه مسلح به ژئوگريدهاي قائم33شکل (2-14)شالوده واقع بر ماسه مسلح به ژئوگريدهاي افقي33شکل (2-15) مشخصات ژئوگريد مورد استفاده در تحقيق عبدي و رفيعي نيا (1391)35شکل (2-16) مش بندي مدل36شکل (2-17) ژئوگريد مورد استفاده37 فهرست جدولهاعنوان.......................................... صفحهجدول (3-1) مشخصات خاک مورد مطالعه42جدول (3-2) مشخصات آهک استفاده شده در اين تحقيق43جدول (3-3) مشخصات سيمان استفاده شده در اين تحقيق43جدول (4-1) مقادير مورد نياز جهت محاسبه پارامتر هاي الاستيک خاک65جدول (4-2) داده هاي آزمايش بارگذاري صفحه روي نمونه S167جدول (4-3) داده هاي بدست آمده از آزمايش نمونه S168جدول (4-4) داده هاي اوليه آزمايش بارگذاري صفحه روی نمونهS269جدول (4-5) داده هاي بدست آمده از آزمايش نمونه S270جدول (4-6) داده هاي نهايي آزمايشات بارگذاري صفحه71 کليات تحقيق:احداث سازه هاي مختلف عمراني روي خاکهاي ضعيف يا نرم، غالبا امري اجتناب ناپذير است. در اين شرايط انتخاب روش هاي مناسب جهت بهبود خصوصيات فيزيکي و مکانيکي خاک ضروري است.يکي از اين روش ها، تثبيت خاک با استفاده از انواع مواد افزدوني همچون: آهک، سيمان و انواع مصالح ژئوسنتتيکي همانند:ژئوگريد و ژئوتکستايل مي باشد.سابقه استفاده از آهک به دوران باستان بر مي گردد و يکي از ابتدايي ترين روش ها است که در آن آهک با خاک به شکل اکسيد کلسيم و يا هيدروکسيد کلسيم مخلوط شده و در، درصد رطوبت بهينه متراکم مي گردد. در اين شرايط بنا به تحقيقات بسيار گسترده اي که در گذشته صورت گرفته بسياري از خواص ژئومکانيکي خاک رس بهبود مي يابد که از اين بين مي توان به: افزايش مقاومت تک محوري و ظرفيت باربري کاليفرنيا و در نتيجه افزايش ظرفيت باربري، کاهش دامنه خميري و همچنين کاهش چمشگير قابليت تورم و ليکن افزايش تردي و شکنندگي خاک نام برد. افزايش تردي در مناطق لرزه خيز ، به دليل توليد موج برشي و شکست خاک تثبيت شده مخاطراتي را براي سازه ايجاد خواهد کرد به همين دليل با پيشرفت تکنولوژي و توليد مصالحي همچون سيمان استفاده از ترکيب هر دو افزودني و يا استفاده از سيمان روز به روز افزايش يافت. اولين خاک تثبيت شده سيماني در سال 1935 در راهي واقع در جنوب کاليفرنيا بود که تاکنون قابل استفاده بوده و سرويس دهي مي کند. دلايل اصلي استفاده از سيمان در تثبيت، موثر بودن آن در مواجه با خاک هايي با خصوصيات مختلف، دسترسي آسان، سادگي و سهولت استفاده از آن در زمينه هاي اجرا و صرفه جويي در هزينه هاست. به طور کلي خاک جزء مصالحي است که به خوبي در برابر فشار و برش مقاومت مي کند اما در برابر نيروهاي کششي مقاومت چنداني از خود نشان نمي دهد. در زمان هاي کهن نيز به طور تجربي ديده شده که از ريشه هاي درخت يا گياهان در تقويت توده خاک استفاده مي شده است و از زمان هاي دور تا به حال انسان ها خانه هاي خود را با ترکيبي از کاه و گل مي ساختند که در اين مخلوط کاه نقش تسليح کننده داشته و همانند يک المان کششي عمل مي کند.امروزه به منظور بالا بردن توان باربري و افزايش مقاومت کششي توده خاک از مصالح ژئوسنتتيک (زمين پارچه ها) استفاده مي شود. يک دسته عمده از اين عناصر ژئوگريدها مي باشند. در واقع با استفاده از اين عناصر مقاومت برشي توده خاک افزايش مي يابد. بررسي اندر کنش ،خاک- عنصر مسلح کننده، يکي از مهمترين عوامل در طراحي خاک مسلح مي باشد. کارايي اين سيستم وابسته به بسيج شدن مقاومت اصطکاکي بين خاک و المان هاي تسليح مي باشد.با وجود اثبات کارايي اين افزودني ها لازم است که به طور دقيق ميزان تغييرات پارامترهاي اساسي وابسته به ظرفيت باربري پي سازه و ميزان نشست پذيري همچون: ضريب عکس العمل بستر(Ks) و مدول الاستيسيته (Es) تعيين گردد. يکي از بهترين روشها جهت تعيين اين مقادير آزمايش بارگذاري صفحه (Plate Load Test) مي باشد که در اين تحقيق با اصول انجام و تفسير اين آزمايش مهم آشنا خواهيم شد. بطور کلي اين تحقيق شامل 2 فصل ميباشد:در اين فصل به بيان مفاهيمي همچون: دامنه کاربرد، موارد استفاده ، آماده سازي، روش انجام و تفسير نتايج آزمايش بارگذاري صفحه و همچنين تعميم نتايج آزمايش براي بدست آوردن ظرفيت باربري مجاز و نشست پي سازه ها خواهيم پرداخت.اين فصل شامل : بررسي تاريخچهي تحقيقات ارائه شده در اين زمينه و ارائه نتايج آنها مي باشد. کاربرد، روش و تفسير آزمايش بارگذاري صفحه بر روي توده خاککاربرد ، روش و تفسير آزمايش بارگذاري صفحه شامل چگونگي انجام آزمايش ، تعيين يافته ها و تفسير يافته هاي آزمايش است. آزمايش، با چيدمان و آرايشهاي گوناگون و همچنين روشهاي بارگذاري متفاوت انجام مي شود که بايد در هر مورد ، محدوديتها و جنبه هاي تفسيري آزمايش مورد توجه قرار گيرد. البته ساخت پي با انداره واقعي و بارگذاري آن، بدون شک بهترين روش تعيين مقاومت زمين است. اما به دو دليل انجام اين کار مطلوب نيست. نخست آنکه بسيار پرهزينه است و دوم آنکه مقاومت زمين فقط براي پي با يک اندازه به دست مي آيد و اگر پي هاي ساختمان، بيش از يک اندازه داشته باشند، نياز به آزمايشهاي متعدد است. در اين شرايط، با انجام آزمايش برروي يک صفحه کوچک و تعميم نتايج (بارعايت جوانب لازم )، مي توان ويژگيهاي مورد نظر را به دست آورد:هدف از اين آزمايش ، کمک به تعيين پارامترهاي مهمي مانند مدول يانگ ، ضريب عکس العمل بستر و مقاومت مجاز مصالح آزمايش شده و در نهايت تعيين مقاومت زمين هنگام ساخت پي است.آزمايش بارگذاري عبارت است از : قرار دادن يک صفحه صلب (اغلب فولادي ) روي خاک و اعمال فشار بر آن، همراه با اندازه گيري ميزان فرورفتن صفحه در خاک، به ازاي مقدار فشاري که وارد مي شود. به طور معمول از صفحه هاي گرد با قطرهاي 60،45،30 سانتي متر استفاده مي شود. استفاده از صفحه هاي بزرگ تر(حتي به اندازه پي اصلي ) نيز رايج و مرسوم است. [1]اغلب، هرچه اندازه خاک درشت تر باشد (خاک همگن نباشد)، استفاده از صفحه هاي بزرگ تر بهتر است و ترجيح داده مي شود که قطر صفحه از 10 برابر اندازه بزرگترين دانه خاک بزرگ تر باشد. لازم به ذکر است که صفحه مي تواند در سطح زمين، در عمق بر روي کف و يا روي ديوارها و سقف قرار گيرد. با توجه به اينکه ابعاد صفحه آزمايش بارگذاري ، اغلب نسبت به ابعاد پي اصلي کوچک و عمق نفوذ تنش نسبت به پي اصلي ، کوچک تر است (شکل 1-1) در صورت وجود لايه بندي يا تفاوت مشخصات ژئوتکنيکي در محدوده تاثير پي، بايد از تعميم نتايج آزمايش براي پي خودداري شود. بديهي است که نتيجه هاي بدست آمده از آزمايش، در راستاي بار وارده داراي اعتبار است و به ويژه در خاکهاي ناهمگن و ناهمسان در تعميم نتايج بايد به اين نکته توجه کرد.شکل (1-1)تفاوت در منطقه تحت تنش صفحه و پي اصلي[1] 1-2- موارداستفاده آزمايش 1-3- آماده سازي آزمايشپيش از شروع هر مطالعه کارگاهي در زمينه انجام آزمايش بارگذاري صفحه بايد همه تجهيزت مورد نياز اعم از : جک ها، فشارسنجها و وسايل اندازه گيري واسنجيده شوند . اين امر، بهتر است دست کم هر شش ماه يک بار انجام شود . اطمينان از کارکرد درست سنجشگرها بيش از شروع هر آزمايش ضروري است .