20902

20902

بهسازي خاك روانگرا به وسيله بيوتكنولوژي با ارزيابي توسط آزمايشات آزمايشگاهي

كارشناسي ارشد

ژئوتكنيك

94-98

1398/03/07

دكتر محمد حسن بازيار

عمران

خاك¬هاي متفاوتي مانند خاك¬هاي سست موجود در سواحل و صحرا¬¬¬ها و... در نقاط مختلف دنيا موجود مي¬باشند كه باربري و توانايي كرنش مناسب در برابر بارهاي وارده را ندارند. اين خاك¬ها در تماس با آب در نقاطي مانند سواحل در اثر لرزه¬هاي متعدد ناشي از زلزله، كاملا رفتاري مانند آب پيدا مي¬كنند كه به اين رفتار، روانگرايي گفته مي¬شود. خاك¬هاي روانگرا، نياز به اصلاح خواص مكانيكي در نتيجه افزايش مقاومت و باربري دارند. در حال حاضر بهسازي¬هاي متداول، تا حد زيادي باعث تخريب محيط زيست مي¬شوند به همين علت، استفاده از روش¬هاي بهسازي دوستدار محيط زيست به تازگي مرسوم شده است. يكي از جديدترين روش¬هاي بهسازي¬زيستي استفاده از بيوگاز Bio Gas))، براي حباب¬زايي درون خاك مي¬باشد. دراين روش، حباب¬هاي نيتروژن ايجاد شده در آب، باعث كاهش ميزان درجه اشباع خاك مي¬شوند، در نهايت مقاومت خاك دربرابر روانگرايي افزايش مي¬يابد. از مزاياي اين روش صرفه اقتصادي و كاربردي بودن براي سازه¬هاي موجود است، به دليل طبيعت پيچيده بيوزيستي-ژئوتكنيكي اين روش پارامترهاي مختلفي روي آن تاثيرگذار مي¬باشندكه نيازمند بررسي است. در تحقيق حاضر با استفاده از دونوع آنزيم، به بررسي پارامترهاي مختلف مورد نياز مانند، ميزان غلظت بهينه ماده بهسازي در هردو آنزيم، ميزان زمان بهينه بهسازي در هردو آنزيم و همچنين تاثير ميزان اكسيژن موجود در آب برروي بهسازي در هر دوآنزيم، به وسيله دستگاه سه محوري مونوتونيك مورد بررسي قرار گرفت. بصورتيكه نتايج تركيب بهينه آن، تا 60 درصد كاهش فشارآب حفره¬اي را نشان داده است. در نهايت، مقادير بهينه بدست آمده از آزمايش سه محوري مونوتونيك، در دستگاه سه محوري سيكليك كرنش كنترل مورد آزمايش قرارگرفت كه نتايج آن براي بررسي روانگرايي با روش انرژي تحليل شد. حاصل اين نتايج بهسازي موثري را نشان داد، بصورتيكه انرژي مورد نياز براي شروع روانگرايي تا حدود 2.4 برابر انرژي اوليه روانگرايي خاك افزايش يافت.

1398/05/17

Mitigation of Liquefaction Triggering Due to Bio-gas Induced Desaturation Using Element Tests and The Strain Energy Approach

2/14/2021 12:00:00 AM

Currently, conventional remediation of liquefaction triggering may have many environmental effects, and this important issue has led researchers to look for more sustainable methods. In this research, one of the new bio-improvement methods (biogas) has been used to generate gas-bubbles within a soil, susceptible to liquefaction. Using this method, two bio materials create ammonium ions and carbonate, in which ammonium ion is converted into nitrate and nitrite due to the presence of bacteria in water, and they are eventually converted to nitrogen gas in an anaerobic condition. The nitrogen bubbles created in water reduce the soil degree of saturation, which in effect increases the soil resistance to liquefaction occurance. In the present study, two sources of ureaze enzyme were used to reduce the soil degree of saturation. The effects of various parameters, including the optimum concentration of each substance for optimum time to generate gas bubbles, as well as the effect of the oxygen amount in water were investigated using monotonic triaxial tests. The results illustrate that the addition of refered two substances to the oxab or tap water decreased the pore water pressure due to desaturation. Finally, the substance containing the amount of oxab with the highest decrease in pore water generation, here called "optimum selection", was tested in the cyclic triaxial device, and the results were analyzed to evaluate liquefaction occurance using the energy approach. The outcome of these results revealed that compared with the strain energy of the non-treated sample, the treated sample had a much higher strain energy; in other words, the treated sample needed a larger amount of loading to trigger liquefaction.