دانلود نمونه مقاله - فول تکست

متن کامل پایان نامه را در سایت منبع fuka.ir می توانید ببینید شناخت انرژی دقیق مربوط به این حالت مرزی الزامی است زیرا در این حالت فشار آب منفذی به مقدار حداکثر رسیده است. لازم به تذکر است هنگامی که انرژی اشباع حاصل شد، استعمال انرژی بیشتر صرف نطر از زیانآور بودن، به طور کامل هدر میرود [6].
2-3-2-3 نفوذ پذیری
از بین رفتن خیلی سریع فشار آب منفذی اولیه با استفاده از ضریب نفوذ پذیری که قبل از تراکم اندازه گیری شده قابل توضیح نیست. بلکه خصوصیت ویژهای است که در محلهای تراکم دینامیکی مشاهده میشود.
افزایش فشار آب منفذی باعث گسستن بافتهای جامد خاک (ایجاد ترک) شده و در نتیجه جریان آب در این ترکهای جدید متمرکز میشود. تمایل به تشکیل ترک در خاکهای طبیعی محسوس است به خصوص اگر ساختمان خاک لایهای باشد، این مسئله برای خاکهایی که دست نخوردهاند یا به طور مصنوعی یکنواخت شدهاند کمتر دیده میشود [6].
با متمرکز بودن انرژی تراکم در محلهای مشخص شبکه پیشبینی شده، ترکهای قائم ایجاد میشوند و به طور منظم در اطراف نقطه ضربه پخش میشوند؛ این مناطق زهکشی ترجیحی عموماً عمود بر امتداد کمترین تنش هستند. چشمههای آب تحت شرایط زمین شناسی مشخص، چند ساعت پس از تراکم در نزدیکی گودیها ظاهر میشوند که به وسیله این شبکه جریان آغاز و تغذیه میگردند [6].
در موارد خاص ملاحظه شده است که تراکم نا منظم و بی قاعده، جریان دائمی این کانالهای طبیعی را منقطع میسازد و جایگزینی مجدد به منظور طراحی بعدی و بهتر مراحل تراکم را مشکلتر مینماید [6].
همچنین در آزمایشگاه مشاهده شده وقتی تنشهای بین دانهای کاهش مییابد، ضریب نفوذ پذیری افزایش مییابد و هنگامی که خاک روان میشود، این ضریب به بیشترین مقدار خود خواهد رسید. در این حالت، فشار آب منفذی برابر فشار کل رو بار است. این مسئله نیز دلیلی است که در حین عملیات تحکیم دینامیکی در شرایط محلی عموماً منجر به روانگرایی میشود، نفوذپذیری زیادی میشود. این نفوذپذیری در آغاز همراه با فشار خیلی زیاد آب منفذی است. امواج ضربه، آبی را که جذب سطحی شده است، به آب آزاد تبدیل میکنند و در نتیجه منجر به افزایش مقاطع عرضی کانالهای مویی میگردد. حالت عکس وقتی اتفاق میافتد که خاک در اثر پدیده بندش دوباره سازی شود. لازم به ذکر است که این اطلاعات به علت آنکه اندازه گیری تغییرات ضخامت لایههای آب جذب سطحی عملی نیست، فقط میتواند به عنوان یک حدس مطرح شود [6].
2-3-2-4 بندش بازیافتی خاک
در حین عملیات تراکم، ابتدا افت قابل ملاحظهای در مقاومت برشی مشاهده میشود که میزان حداقل آن وقتی است که خاک روان شده یا به حالت روانی میگراید، در آن زمان مجموعه خاک بهطور کامل گسیخته شده و قسمتی از آب جذب سطحی که نقش مهمی را در سختی ساختمان خاک ایفا میکند به آب آزاد تبدیل میشود؛ هنگامی که فشار آب منفذی از بین میرود افزایش قابل توجهی در مقاومت برشی و مدول تغییر شکل ملاحظه میشود. این به علت تماس نزدیکتر ذرات و همچنین تثبیت لایههای جدید آب جذب سطحی است. این مرحله ممکن است چند ماه زمان صرف کند. خاصیت بندش که در رسهای حساس به خوبی شناخته شده است در حقیقت در همه خاکهای ریز دانه قابل تشخیص است [6].
2-3-2-5 نمایش ترسیمی
شکل (2-4) دو سیستم تحکیم را نشان میدهد. شکل (2-4 الف) تئوری تحکیم دینامیکی (منارد) را نشان داده و شکل (2-4 ب) تئوری تحکیم کلاسیک (ترزاقی) را نشان میدهد [6].
این دو سیستم از نظر چهار خصوصیت اصلی به شرح زیر با هم تفاوت دارند:
آب منفذی که داخل سیلندر را پر کرده، به علت وجود حبابهای ریز مقداری قابل تراکم است.
بین پیستون که نیروی ناشی از بارگذاری را انتقال میدهد و سیلندر که محتوی آب است اصطکاک وجود دارد، این منجر به اثراتی در عکسالعمل بین افزایش فشار هیدرولیک و مقدار سربار پیستون میشود. از اینجا میتوان استنباط کرد که کاهش فشار در مایع، به طور اتوماتیک منجر به جابجایی پیستون یا تغییر در فنر نمیشود.
سختی فنر (که معرف مدول تراکم مجموعه جامد است) عموماً ثابت فرض میشود ولی این نظریه غالباً در تجربه و عمل معتبر نیست. در حقیقت تغییرات قابل ملاحظهای در مدول تراکم بر اثر تغییرات بارگذاری به وجود میآید. آب جذب سطحی نقش مهم و اساسی در این مرحله ایفا مینماید و در نتیجه اضافه شدن انرژی بصورت اتفاقی (ارتعاشها، افزایش حرارت و غیره) قسمتی از آن آزاد میشود. این فعل و انفعالات تضعیف اتصال مکانیکی بین ذرات جامد خاک را به همراه دارد و در نتیجه باعث کاهش مقاومت کلی خاک میگردد.
تراوایی در حالت تحکیم دینامیکی به وسیله یک روزنه با مقطع متغییر مشخص شده است.

الف- تئوری تحکیم دینامیکی ب- تئوری تحکیم کلاسیک
1- پیستون اصطکاکی 1- پیستون بدون اصطکاک
2- مایع متراکم شونده 2- مایع غیر قابل تراکم
3- ضریب فنر متغییر است 3- ضریب فنر ثابت است
4- روزنه با قطر متغیر 4- روزنه با قطر ثابت
(شکل 2-4) مقایسه تئوری تحکیم دینامیکی و کلاسیک
2-4 کاربرد تراکم دینامیکی در خاکهای مختلف
میشل (1981) دامنه کاربرد بعضی از روشهای پایدارسازی زمین در ارتباط با اندازه ذرات را بصورت شکل (2-5) ارائه نموده است [6]. همانطور که مشاهده میشود تراکم دینامیکی برای محدوده وسیعی از خاکها کاربرد دارد.
گامبین (1990) روشهای مختلف بهسازی خاک در ارتباط با اندازه ذرات را با توجه به جدول (2-1) ارائه کرد [7]. همانطور که دیده میشود تراکم دینامیکی برای بهسازی خاکهای مماسهای، شنی، مصالح خاکریزی شده و تا حدودی لای مناسب است. پارامترهای ژئوتکنیکی موثر در تراکم دینامیکی، طبقه بندی خاک، درجه اشباع، نفوذ پذیری و دانسیته نسبی مصالح است [8]. چنانچه میزان رس در خاک بیش از 15 درصد باشد بدلیل نفوذپذیری پایین و کندی زایل شدن فشار آب منفذی تأثیر پذیری این روش کاهش مییابد [9].
(جدول 2-1) روشهای مختلف بهسازی در ارتباط با اندازه ذرات

جدول(2-2) روشهای مختلف بهسازی مکانیکی در ارتباط با اندازه ذرات

--------------------------------------------------- نکته مهم : هنگام انتقال متون از فایل ورد به داخل سایت بعضی از فرمول ها و اشکال (تصاویر) درج نمی شود یا به هم ریخته می شود یا به صورت کد نمایش داده می شود ولی در سایت می توانید فایل اصلی را با فرمت ورد به صورت کاملا خوانا خریداری کنید: سایت مرجع پایان نامه ها (خرید و دانلود با امکان دانلود رایگان نمونه ها) : elmyar.net ---------------------------------------------------

لوکاس (1992) مناسب بودن تراکم دینامیکی را برای بهسازی خاکهای مختلف را با توجه به شکل (2-5) و جدول (2-3) ارائه نموده است [8].
در شکل (2-5) سه منطقه مشخص شده، مناسب بودن تراکم دینامیکی در هر منطقه با توجه به اندازه ذرات، نفوذپذیری، شرایط اشباع و شاخص خمیری در جدول (2-3) مشخص شده است.
شکل (2-6) کاربرد تراکم دینامیکی را در ارتباط با حد روانی و شاخص خمیری خاک نشان میدهد. مصالحی با شاخص خمیری بیش از 20 و حد روانی بیش از 35 برای بهسازی با این روش مناسب نیستند [10].
مناسب بودن تراکم دینامیکی با توجه به قرار گرفتن مصالح محل مورد نظر در هریک از سه منطقه مشخص شده و با در نظر کرفتن شرایط خشک یا اشباع بودن مصالح و شاخص خمیری به کمک جدول (2-3) ارزیابی میشود.

شکل (2-5) کاربرد تراکم دینامیکی برای بهسازی گروههای مختلف خاک

جدول (2-3) مناسب بودن مصالح برای کاربرد تراکم دینامیکی با توجه به اندازه ذرات، نفوذپذیری، شاخص خمیری و درجه اشباع
مناسب یودن تراکم دینامیکی درجه اشیاع نفوذپذیری (فوت بر دقیقه) نوع خاک
عالی بالا 3-10×2< خاکهای نفوذپذیر، اندازه ذرات بین قلوه سنگ تا ماسه بدون مصالح ریزدانه، منطقه (1)
عالی پایین خوب بالا 3-10×2< خاکهای نفوذپذیر شامل حداکثر 35 درصد لای، بخش ریزدانه، منطقه (1)
عالی پایین مناسب بالا 6-10×2
تا
3-10×2 خاکهای نیمه نفوذپذیر، لای با مقداری ماسه و کمتر از 25% رس، 8>PI، منطقه (2)
خوب پایین توصیه نمیشود بالا 6-10×2> خاکهای نفوذ ناپذیر، رس با PI<8، منطقه (2)
مناسب(اگر درصد رطوبت طبیعی کمتر از حد خمیری باشد) پایین
(شکل 2-6) محدوده هاشور خورده مناسب بودن تراکم دینامیکی در ارتباط با حد روانی و شاخص خمیری را نشان میدهد.
2-5 واژگان
اسلوکمب(1993) واژههای زیر را برای تراکم دینامیکی تعریف کرد [13]:
عمق موثر: حداکثر عمقی است که بهسازی بطور واضح و آشکار تا آن عمق انجام شده است.
بخش اصلی بهسازی شده: معمولاً 13 تا 23 عمق موثر است که درصد بیشتر بهسازی تا عمق صورت گرفته است .
انرژی سقوط: برابر انرژی هر مرتبه افتادن وزنه است. وزن وزنه ضربدر ارتفاع سقوط (تن.متر)
مراحل کوبش: مراحل مختلفی که طی آنها عملیات کوبش در شبکههای مشخص انجام میشود.
انرژی کل: مجموع انرژی در هر مرحله کوبش بیانگر انرژی کل کوبش در آن مرحله است.
شدت انرژی: مجموع انرژی وارده در واحد سطح ناحیه بیان کننده شدت انرژی میباشد (مترمربع/تن.متر)
بازیافت: زمان مجاز بین مراحل کوبش که اجازه زایل شدن فشار آب منفذی داده میشود.
نشست ایجاد شده: متوسط کاهش در تراز ناحیه که بعنوان نتیجهای از تراکم دینامیکی میباشد.
انرژی آستانه: حداکثر انرژی که به ازاء مقادیر بیشتر از آن بهسازی بیشتری صورت نمیگیرد که به آن انرژی اشباع نیز میگویند.
افزایش کوبش: شرایطی که باعث میشود انرژی آستانه افزایش یابد.
آزمایش شکل: اندازهگیری دقیق حجم منقوش شده و تورم اطراف حفره ایجاد شده در اثر برخورد وزنه به زمین که اجازه بررسی تغییر حجم با انرژی وارده را بدهد.
شکل منقوش شده: حفرهای که بدلیل کوبش در یک نقطه بوجود میآید.
2-6 روش شناسی تراکم دینامیکی
تراکم دینامیکی با سقوط آزاد وزنههای 1 تا 200 تنی از ارتفاع حداکثر 40 متر انجام میگیرد [5و6].جهت بالا بردن وزنه تا ارتفاع مشخص از جرثقیلهای خاصی که ظرفیت لازم را داشته باشد استفاده میشود. بطور معمول انرژی تراکم جهت بهسازی خاکهای تراکم پذیر تا عمق 15 متر موثر است [5]. اما بکارگیری تجهیزات مخصوصی که توانایی بالا بردن و سقوط آزاد وزنههای سنگین را دارا هستند ممکن است این عمق را به 30 متر افزایش دهد، بطور مثال از وزنههای 170 تنی با ارتفاع سقوط 22 متر و میانگین انرژی 3500 تن.متر برای بهسازی باند فرودگاه نیس در فرانسه استفاده شد [14].
سطح تماس وزنهها با زمین به شکل مربع، دایرهای، هشت گوشه بوده و دارای قطر بیش از 1 متر میباشد و ممکن است از بلوکهای بتنی، ورقههای فلزی ضخیم پر شده با بتن یا ماسه ساخته شده باشد [5و6]. استفاده از وزنههای گلابی شکل جهت افزایش عمق نفوذ نیز گزارش شده است [15].
شکل (2-7) دامنه تغییرات تراز انرژی اعمال شده در واحد سطح برای 124 پروژه مختلف بصورت هیستوگرامی نشان میدهد [5]. محل انجام هر پروژه در جدول (2-4) ارائه شده است.
دامنه تغییرات انرژی در واحد سطح ناحیه بین 100 تا 400 تن متر بوده ولی در چندین محل تراز انرژی وارده برای رسیدن به نتایج مورد نظر افزایش یافته و به 600 تن.متر رسیده است.
اطلاعات مربوط به پروژههای ذکر شده در جدول (2-4) با توجه به گزارشات منتشر شده، مقالات و بعضی از گزارشات داخلی پیمانکاران توسط مین در سال 1984 جمع آوری شده است. مصالح متراکم شده در نیمی از پروژهها خاکهای برجا و بقیه مصالح خاکریزی شده است. بیش از 50 درصد مصالح برجا ماسه لای دارو حدود 27 درصد لای رس دار یا رس لای دار و بقیه مصالح خرده سنگی، باطلههای معدنی، مواد ارگانیکی و خاکهای رمبنده بوده است [5].
به نظر اسلوکمب (1993) تراکم دینامیکی باید در چند مرحله صورت گیرد. بدین منظور زمین را در سه لایه در نظر گرفته، اولین مرحله کوبش با هدف بهسازی عمیق ترین لایه صورت میگیرد. در این مرحله فاصله نقاط کوبش از یکدیگر زیاد بوده و حداکثر انرژی به هر نقطه وارد میشود. در مرحله دوم لایه میانی در اثر کوبش نقاط وسط شبکه اول با تعداد دفعات و ارتفاع سقوط کمتر متراکم میشود و در مرحله سوم لایه سطحی با کوبش پیوسته سطح و انرژی پایین متراکم میگردد [13].
استفاده از فواصل و انرژی کوبش نادرست در مرحله اول میتواند باعث ایجاد یک لایه متراکم در تراز میانی مصالح سست گشته و در نتیجه امکان بهسازی در لایههای سست زیرین را با مشکل و حتی گاهی غیرممکن میسازد [5و13].
اطلاعات مربوط به 124 پروژه تراکم دینامیکی [16]
Site Number Site Number
Port Mellon, B.C. [38] Karlstad, Sweden [1]
Souk, Sharjah, U.E.A [39] Thryborough, U.K. [2]
Nice Airport, France [40] Indianapolis, Indiana [3]
Newport News, Virginia [41] Floor Slab, Chicago [4]
LaSalle, Quebec [42] Refinery Tanks, USA [5]
Berlin, Germany [43] Parking Garage, USA [6]
Sofia, Bulgaria [44] Floor Truck, USA [7]
Arabian Gulf [45] Riviera, France [8]
London East End, U.K. [46] Jacksonville, Florida [9]
Redditch, U.K. [47] Papenburg, Germany [10]
English Midlands, U.K. [48] Al-Jlayah, Kuwait [11]
Narbonne, France [49] Dominican Republic [12]
He–ordshire, U.K. [50] Belgium [13]
Guilford, U.K. [51] Berne, Switzerland [14]
Ambes, France [52] Pont de Clichy, France [15]
Chicago, Illinois [53] Scotland [16]
Alexandria, Egypt [54] Israel [17]
Three-Rivers, Canada [55] Rouen, France [18]
Riviere-Au-Renard, Gaspe [56] Public School, Indiana [19]
Duke Point, British [57] Shopping Center, Indiana [20]
North Vancouver, B.C. [58] Uddevella, Sweden [21]
Brampton, Ontario [59] Singapore Airport [22]
Montreal Harbor,Quebec [60] Soviet Union [23]
Prince Rupert, B.C. [61] Swedish plastic clay [24]
Methil, Scotland [62] Lavender Dock [25]
Port Clarence [63] Al-Jubail, Saudi Arabia [26]
Kirkcaldy [64] Eben, Austria [27]
Kirkcaldy [65] Road Research Lab, U.K [28]

پاسخ دهید