شکست برشی زیر پی ( a ) شکست برشی کلی ( b ) شکست برشی موضعی ( c ) شکست برشی پانج . ]2[
اولین رابطه فراگیر جهت تعیین ظرفیت باربری پی را ترزاقی در سال 1943 برای پی های سطحی با فرض شکست برشی کلی ارائه نمود .
شکل زیر چگونگی وقوع شکست برشی در زیر یک پی سطحی را نشان می دهد .
(شکل2-2 ): مکانیزم وقوع شکست برشی کلی زیر پی ( نظریه ترزاقی ) ]2[
در حالت تعادل عامل ایجاد کننده گسیختگی بار وارده بر روی پی و فشار حاصل از آن و عامل مقابله با گسیختگی فشار حاصل از وزن خاک بالای تراز بار بر پی و مقاومت برشی خاک در طول سطح شکست می باشد .
باتعادل بین عوامل فوق ترزاقی رابطه زیر را برای تعیین ظرفیت باربری نهایی پی نواری شکل پیشنهاد نموده است :
این رابطه : ( 2 -3) +CNC+qNq?B N?qf=1/2
? : وزن مخصوص خاک ریز پی
B : عرض پی
C : مقاومت چسبندگی خاک
q : فشار سربار ناشی از وزن خاک بالای تراز باربر پی
Nq , Nc , N? : ضرایب ظرفیت باربری (تابعی از زاویه اصطکاک داخلی خاک) میباشد.
2-3- ظرفیت باربری خاکهای حفره دار:
مطالعات انجام شده در زمینه رفتار پی ها بر روی حفرات زیرزمینی بسیار محدود می باشد Terzaghi(1943) ]2[، Baus&Wang(1983)]3[،Wang&Badie(1984) ]4[ درسالهای اخیراستفاده از مسلح کنندهها جهت افزایش ظرفیت باربری پیها تحت انواع مختلف بارگذاری اعم از استاتیکی و دینامیکی توسعه یافته است. در این میان میتوان به کارهای انجام شده توسط، Bentquent and lee(1975) ]5[، Fragaszy and lawton(1984) ]6[، (1986) Guiodo ]7 [ Akimusuro and Akinbolade (1981) ]8[ ، Huang and Tatsuoka (1988,1990) ]9[ .(1992) Khing et al ]10[ ، Takemura et al.(1992) ]11[ ، Omar et al.(1993) ]12[ اشاره نمود که هریک در مطالعات خود موضوع خاصی را مورد بحث و بررسی قرارداده اند .یکی از آزمایشات که بر روی ماسه متراکم انجام گرفته نتایج زیر حاصل شده است:
1-وجود حفره بعد از یک میزان مشخص از نشست (شکل2-3) باعث تغیر رفتار خاک گردیده است. که این تغیر رفتار در خاک بدون حفره وجود ندارد
2-ظرفیت باربری خاک در یک میزن مشخص نشست(شکل2-3)در خاک بدون حفره بسیار بیشتر از خاک حفره دار میباشد
شکل(2-3) منحنی های تنش- نشست برای پی واقع بر ماسه متراکم در حالت با حفره و بدون حفره]10[
تحقیقات تکمیلی در خصوص ظرفیت باربری خاک های حفره دار زیر پی در فصل پیشینه تحقیق ارائه شده است.
2-4- تاریخچه مواد ژئوسینتتیک
سابقه تاریخی ساخت و کاربرد مواد ژئوسینتتیک به سال 1950 بر می گردد. در آن زمان از ورقههای تک رشته ژئوتکستایل3 بافته شده به عنوان فیلتر در کنترل فرسایش در ایالت فلوریدای آمریکا استفاده میشد. باب ابرت اولین کسی بود که اولین طرحهای کاربرد مواد ژئوسنتتیک در پروژههای آب و خاک را مطرح ساخت و بدین دلیل به نام پدر “ژئوتکستایل” مشهور گردیده است]13[. در اواسط دهه 1960، هیئت مهندسین ارتش آمریکا امکان استفاده از ژئوتکستایلهای بافته شده را به عنوان جایگزینی برای فیلترهای دانهای در سیستم کنترل فرسایش و حفاظت شیبها مورد بررسی قرار داد. این سازمان اولین معیارهای فنی طراحی ژئوتکستایلها به عنوان فیلتر را مطرح و در سال 1975 مجموعهای از استانداردهای فنی در این زمینه را ارائه کرد]14[. در همین زمان، استفاده از ژئوتکستایلها برای حفاظت سواحل رودخانهها در هلند مطرح گشت به گونهای که اصلاح روش تا سال 1977 تنها برای حفاظت سواحل یک رودخانه در هلند در حدود دو میلیون متر مربع ژئوتکستایل مصرف گردید و در حال حاضر این تکنیک به عنوان روشی استاندارد و پذیرفته شده در آن کشور برای حفاظت سواحل و همچنین مقاومسازی بستر پیهای سطحی مطرح میباشد]15[.
در آمریکا نیز از اواخر دهه 1970 کاربرد ژئوتکستایلهای تک رشتهای بافتهشده رو به افزایش گذاشت و هیئت مهندسین ارتش آمریکا استفاده از این مواد را برای فیلتر و کنترل فرسایش و تسلیح خاکهای ضعیف به صورت استاندارد رواج داد. به دنبال فعالیتهای هیئت مهندسین ارتش آمریکا و تبادل اطلاعات با مهندسین اروپایی، اولین کنفرانس ژئوتکستایلها در سال 1977 برگزار شد و استفاده از ژئوتکستایلها به عنوان فیلتر، زهکش، حفاظت از سواحل و تسلیح خاکهای ضعیف و با ظرفیت پایین مورد پذیرش بسیاری از کارشناسان و مهندسین قرار گرفت]16[.
2-4-1 توصیف کلی ژئوسینتتیکها
ژئوسینتتیکها منحصراً شامل محصولات پلیمری مصنوعی ساخته شده از الیاف تولید شده از مشتقات نفتی هستند که خاصیت اصلی آنها فساد ناپذیری در مقابل عوامل درون خاک است.
پلیمرها به شکل دانهای در مجتمعهای پتروشیمی تولید میشوند. درطی روند بعدی تولید محصول، این مواد دانهای ذوب و پس از منجمد شدن به شکل المان صفحهای، نوار و نخ در میآید. در مرحله ذوب شدن قبل از انجماد افزودنیها اضافه میشوند. این افزودنیها به منظور بهبود ویژگیهای مهندسی مطلوب مصالح پایهای مخصوصاً اصلاح حساسیت آنها اضافه میشوند. محصولات نهائی عمدتا” شامل الیافهای بافته شده و نشده، شبکهها، حصیرها و کامپوزیتها میباشند.

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

2-4-2 طبقه بندی ژئوسنتتیکها
ژئوسنتتیکها در پنج گروه کلی ذیل طبقه بندی میشوند :
* ژئوتکستایل ها4
* ژئوگریدها5
* ژئوممبرین ها6
* ژئونت ها7
* ژئوکامپوزیتها8
* ژئوتکستایلها:
اولین و بزرگترین گروه محصولات ژئوسینتتیکها میباشد. این محصولات منسوجات متخلخل ونفوذپذیری هستند که از الیاف پلیمرها یا پلیپرویلینها ساخته میشوند. پلی پرویلینها دارای وزن مخصوص کمتر از واحد بوده که محکم و بادوام هستند. از الیافها و فیبرهای رشتهای پلیپریلین در ساخت ژئوتکستایلهای بافته شده و بافته نشده استفاده میشوند. همچنین از فیبرهای پلیاستر با مقاومت بالا نیز در ساخت ژئوتکستایل استفاده میشوند. پلی استرها وزن مخصوص بزرگتر
از واحد داشته و با داشتن مقاومت بسیار بالا با اغلب خاکهای موجود در محیط سازگار میباشند. ژئوتکستایلها ابتدا در ارتباط با کاربردهای کنترل فرسایش مطرح شده و به عنوان جایگزینی برای فیلترهای خاک دانه ای ساخته شدند.
در صورتیکه الیافهای ساخته شده از پلیمرها توسط دستگاههای بافندگی به صورت دو مجموعه نخ عمود برهم (تاروپود) بافته شوند، نوع محصول ژئوتکستایل “بافته شده”9 می نامند. شکل(2-4) اگر الیاف به صورت نامنظم و تصادفی در کنار هم قرارگرفته و توسط روشهای حرارتی، مکانیکی و یا شیمیائی به هم متصل شوند، ژئوتکستایل “بافته نشده”10 بوجود میآید (شکل 2-5) و در صورتیکه ژئوتکستایل، با درهم فروکردن حلقههای نخ شبیه کاموا بافی ساخته شود آن را ژئوتکستایل “حلقوی بافت”11 مینامند. ژئوتکستایلها حوزه کاربردی گستردهای نسبت به سایر انواع ژئوسینتتیکها دارند. در این عملکرد ژئوتکستایل حداقل یکی از نقشهای جداسازی، تسلیح، فیلتراسیون، زهکشی و حفاظ رطوبتی را برعهده دارند. بطور کلی، رشتههای بافته شده در مقابل نیروی کششی مقاومت بالایی داشته ولی ممکن است در مقایسه با رشتههای بافته نشده خصوصیات جریان آب را کاهش دهند. گرچه هر دو محصول بافته شده و نشده کاربردهای مختلف دارند، اما هر یک از آنها در شرایط بخصوصی عملکرد بهتری خواهند داشت. برای مثال اگر ژئوتکستایل به منظور تسلیح استفاده شود انتخاب ژئوتکستایل بافته شده احتمالاً انتخاب بهتری خواهد بود و اگر ژئوتکستایل برای جداسازی و تثبیت شیبها و زمینهای ناهموار استفاده شود، درآنجا ژئوتکستایل بافته نشده انتخاب مناسبتری خواهد بود. برای انتخاب نوع ژئوتکستایل و کاربردش، داشتن اطلاعات کافی ازموقعیت محل و شرایط آن بهترین نتیجه راخواهد داد]18،21.[
(شکل 2-4): ژئوتکستایل بافته شده]20 [
(شکل 2-5): ژئوتکستایل بافته نشده]20 [
* ژئوگریدها :
ژئوگریدها به عنوان یکی از انواع ژئوسنتتیکها، محصولاتی پلیمری هستند که معمولا به شکل
شبکههای مشبک منظم در یک جهت یا دو جهت ساخته میشوند. این شبکهها و بخصوص
حفرههای میان آنها باعث میشوند که ذرات خاک یا مصالح سنگی بخوبی با آنها درگیر شده و مجموعه ژئوگرید و مصالح اطراف آن از خاصیت قفل و بست خوبی برخوردار گردد. بدین