دانلود پایان نامه مهندسی عمران
معرفی جامع و کامل روش تراکم دینامیکی و مقایسه آن باروش پیش بارگذاری در بهسازی خاک
چکیده :
تراکم دینامیکی یکی از روش های دینامیکی بهسازی خاکهای سست می باشد. در این روش با اعمال ضربات سنگین بر سطح خاک میزان تراکم و درنتیجه ظرفیت باربری آن افزایش می یابد. این امر از طریق انتقال انرژی بوسیله امواج صورت می پذیرد . انرژی ناشی از این برخورد از طریق امواج حجمی به اعماق خاک منتقل شده و با تغییر نحوه قرارگیری دانه ها نسبت به هم ، توده متراکم تری را ایجاد می کند . عوامل گوناگونی بر میزان تأثیرگذاری این روش در بهسازی خاک دخیل هستند . نوع خاک، وزن و ارتفاع سقوط کوبه، فواصل کوبش و سطح آب زیرزمینی در منطقه مورد کوبش از جمله مهمترین عوامل تأثیر گذار هستند . (3)
در کل تراکم دینامیکی تکنیکی است که به وسیله آن مشخصات خاک مورد نظر بهبود می یابد و به خصوص این تکنیک در خاک های دانه ای سست و غیر اشباع موثر می باشد . همچنین این روش بر روی خاک های چسبنده با تخلخل بالا موفقیت آمیز می باشد ولی میرایی انرژی در اینجا زیاد و به پر کننده ها نیاز می باشد . در این روش با پرتاپ وزنه هایی به وزن 5 تا 35 تن از ارتفاع 10 تا 40 متر بر روی یک سطح مشخص زمین ، مشخصات خاک بهبود را بهبود می دهند. که در این روند چگالی خاک با کاهش تخلخل ، افزایش می یابد و حجم سیال از منافذ خاک خارج می گردد.
تعدادی از وزنه ها وقتی با سطح خاک برخورد می کنند حجم زیادی از خاک تغییر شکل پیدا می کند . هرچند که بیشترین تاثیرات موثر در عمق خاک اتفاق می افتد که این به دلیل انرژی زیاد تولید در سطح به دلیل تراکم ایجاد می شود . انرژی تراکمی وقتی وزنه در راستای عمودی و محور تقارن برخورد کند به ماکزیمم مقدار خود می رسد و هرچه محل ضربه با محور تقارن زاویه پیدا کند این انرژی کاهش می یابد . همچنین انرژی امواج تولید شده در عمق های زیاد محل برخورد کاهش می یابد . در حقیقت بهبود تابعی از ارتعاشات ذرات خاک می باشد که این به دلیل انتشار امواج در منطقه ای از خاک می باشد که متراکم شده است . محققین زیادی در زمینه تراکم دینامیکی خاک به صورت آزمایشگاهی کار انجام داده اند از جمله وست و پن می باشند که مطالعاتی این محققین انجام داده اند در محدوده خاک هایی می باشد که بیشترین تاثیر را دارند .
پیش بارگذاری، بارگذاری موقتی می باشد که در محل ساخت ساختمان ها و تأسیسات به منظور اصلاح خاکهای زیرسطحی بکار برده می شود و متداولترین روش برای آن انباشتن مصالح خاکریز است .(16)
از مزایای پیش بارگذاری، علاوه برکاهش نشست می توان به انجام بهسازی و عدم ایجاد سروصدا اشاره نمود که استفاده از آن را در مناطق شهری و یا در مواردی که محدودیت های همسایگی مطرح است، ممکن می سازد. از معایب پیش بارگذاری می توان به طولانی شدن زمان وقوع نشست غیراقتصادی شدن برداشت وحمل مصالح پیش بار به جای دیگر اشاره نمود.
• برای سرعت بخشیدن به عمل پیش تراکمی از زهکش های ماسه ای استفاده می کنند . در استفاده از تکنیک پیش بار گذاری به همراه استفاده از زهکش های قائم ذکر این نکته ضروری است که میزان پیش بار باید بر اساس مقدار بارهای وارده از روسازه به خاک محل انتخاب شود. باید توجه داشت که در مورد خاک های پیش تحکیم ممکن است از اقدامات پیش بارگذاری به همراه زهکش های قائم عاید نگردد. (14)
مقایسه این دو روش :
روش تراکم دینامیکی برای بهسازی انواع خاک ها مناسب است و تا عمق 20 تا 15 متر را بهبود می بخشند و در این روش باید حفاظت از خطرات جراحت و صدمه به افراد تامین شود ، در اثر پرش گرد و غبار به بناها آسیب می رساند ، آب زیر زمینی باید بیش از 2متر پایین تر از سطح تراز زمین باشد این روش سریعتر از پیش بار گذاری هست ولی یکنواختی کمتری دارد . روش پیش بارگذاری که شامل بار مناسب جهت پیش فشردگی خاک و قبل از اجرا بکار گرفته می شود ، برای رس های نرم تحکیم عادی ، لس ها ، لای ها خاک های الی ، خاکریز ها مناسب است ، عمق قابل ملاحظه ای بهبود پیدا می کند و روش راحت ولی کند است که با استفاده از زهکش های ماسه ایی یا فیتله ای تسریع پیدا می کنند . در روش خاکریز به عنوان سربار که شامل خاکریزی بیش از اندازه جهت دستیابی به نشست معین است . زمان کوتاهتر ، خاکریز اضافه برداشته می شود و برای رس های نرم تحکیم عادی لای ها نهشته های رسی ، خاکریز ها مورد استفاده می شود . سریعتر از پیش بارگذاری هست و با استفاده از زهکش های ماسه ای یا فیتله ای تسریع می یابد ، ولی نیاز به تجهیزات جهت گود برداری و عملیات خاکی دارد .(14)
کلمات کلیدی:
تراکم دینامیکی
پیش بارگذاری
بهسازی خاک
اصلاح زمین
خاکهای سست
سازه‌های مهندسی