21669

21669

بررسي تاثير تراكم خاك و مشخصات دوغاب بر رفتار ستون هاي جت‌گروتينگ با استفاده از مدل فيزيكي كوچك مقياس

كارشناسي ارشد

ژئوتكنيك

1395

1398/7/16

دكتر محسن صابرماهاني

عمران

مشخصات ستون هاي خاك-سيماني كه از روش جت‌گروتينگ بدست مي‌آيد از جنبه قطر و مقاومت، وابسته به مشخصات خاك محلي و پارامترهاي جت‌گروتينگ از قبيل فشار دوغاب، سرعت بالا آمدن، تعداد و قطر نازل ها و نسبت آب به سيمان است. در سال هاي اخير بدليل مورد توجه قرار گرفتن اين روش در پروژه هاي متعدد، نياز به انجام پژوهش¬هايي كه موجب ايجاد شناخت دقيق¬تر و جامع تري نسبت به اين روش گردد، احساس مي‌شود. در اين پژوهش با ساخت ستون هايي در مقياس آزمايشگاهي به بررسي تاثير پارامترهاي درصد تراكم(5% و 95%)، رطوبت خاك(0% و 20%)، سرعت بالا آمدن(1/0 تا 1 cm/s) و فركانس دوران ميله(10 و 25 rpm) بر روي قطر حاصله پرداخته شده است. همچنين از المان هاي ساخته شده مغزه گيري انجام شده و با انجام آزمايش فشاري تك محوري بر روي آن ها، تغييرات مقاومت فشاري ستون ها مورد بررسي و تحليل قرار گرفت. براساس يافته هاي اين پژوهش بيشترين قطر ستون كه برابر cm 7/11 بود، در مقادير رطوبت خاك 20%، فركانس دوران rpm10، تراكم خاك 5% و سرعت بالا آمدن ميله cm/s0.1 حاصل گرديد. به وسيله تغيير سرعت بالا آمدن ميله از 1/0 به cm/s1 ، ضريب كارايي كه برابر با نسبت حجم واحد طول ستون به انرژي مصرفي است، افزايش پيدا كرد. به اين ترتيب هرچند در شرايط قبلي بيشترين قطر ستون حاصل گرديد اما با افزايش سرعت بالا آمدن ميله، راندمان اقتصادي نيز افزايش يافت. براساس يافته هاي اين پژوهش تراكم خاك و فركانس دوران ميله با قطر ستون و ضريب كارايي رابطه عكس داشتند. اين در حالي‌ است كه با افزايش رطوبت خاك؛ قطر ستون و ضريب كارايي افزايش يافت. همچنين افزايش سرعت بالا آمدن ميله، موجب افزايش ضريب كارايي وكاهش قطر ستون گرديد. لازم به ذكر است كه با بررسي¬هاي انجام شده، پارامترهاي فوق¬الذكر تاثير كمي در تغيير مقاومت ستون ها داشتند. واژگان كليدي: بهسازي خاك – جت گروتينگ آزمايشگاهي – مقاومت فشاري تك محوري – ارزيابي قطر ستون - تاثير پارامترهاي اجرائي و ويژگي هاي خاك بر مشخصات ستون

1398/11/02

Investigation on influence of soil compaction and grout characteristics on behavior of jet grouting columns by using small scale physical model

10/8/2019 12:00:00 AM

Specifications of soilcrete columns that are achieved from the jet grouting procedures from the diameter and strength aspect depend on jet grouting parameters such as grout pressure, lifting speed, number and diameter of nozzles and c/w ratio. In recent years, due to usage of this method in numerous projects, there is a need to conduct research that provide more accurate and comprehensive understanding of this method. In this study, by constructing laboratory-scale columns, the effects of relative density (5% and 95%), soil moisture (0% and 20%), uplift rate (0.1 to 1 cm / s) and rod rotation frequency (10 and 25 rpm) on the resulting diameter are surveyed. Also, cores were taken from the columns and by uniaxial compression test, compressive strength changes of the columns were analyzed. According to the results of this study, the highest column diameter was 11.7 cm at following conditions, 20% soil moisture content, 10 rpm rotation frequency, 5% relative density and 0.1 cm / s rod uplift rate. By increasing the rod uplift velocity from 0.1 to 1 cm /s, the efficiency coefficient which is equal to ratio of the unit column length volume to the energy consumed is increased. Therefore, although the maximum column diameter was obtained in the earlier conditions, but economic efficiency increased as the rod uplift speed increased. Based on the findings of this study, soil density and rotational frequency were inversely related to either column diameter and efficiency coefficient. However, with increasing soil moisture, column diameter and efficiency coefficient increased. Also increasing the speed of rod uplift led to an increase in the efficiency coefficient and a decrease in column diameter. It should be noted that the earlier mentioned parameters had little effect on the change of column strength. Keywords: Soil improvement, Laboratory jet grouting, Uniaxial compressive strength, Evaluation of column diameter, Influence of executive parameters and soil properties on column characteristics.