هطول الزحف في الأساسات المدعمة بأعمدة حجرية في التربة العضوية

الباحث

كميل رشيد الخفاجي

المشرف

محمد يوسف فتاح - مكي كاظم الركابي

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم الهندسة المدنية / الهندسة المدنية

الشهادة

ماجستير

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Creep settlement;Stone columns;Organic soil;Foundations

تعد مشكلة الانضمام والزحف احدى المشكلات المرتبطة بالتربة الطينية، خاصة تلك التي تحتوي على مستويات عالية من المواد العضوية. إن الانضغاطية العالية، والانضمام الثانوي الشديد, وخصائص المقاومة الغير الكافية، والكثافة الوزنية القليلة نسبياء كلها خصائص للتربة ذات المحتوى العضوي العالي. تزداد قابلية الانضغاط والزحف بشكل متكرر في الترب العضوية: مما يزيد من خطر الهطول غير المرغوب فيه و / أو فشل الأساس. تم اقتراح عدة طرق لتحسين التربة الطينية، بما في ذلك الأعمدة الحجرية. في الأبحاث السابقة، اشتمل الاختبار على إعداد وحصر طبقات التربة في غرف انضمام أحادية البعد قبل تحميل الأساس. تم اعتماد بروتوكول محدد في هذه الدراسة لتجنب مشكلة مقاومة الاحتكاك للنموذج. يسمح هذا الإعداد بالتحكم في الضغط المحصورء وإمكانية قياس ضغط ماء المسامي تحت الأساسء وحرية الحدود الجانبية للنموذج. تم تحضير العينات عن طريق الضغط الستاتيكي ثم اعيد انضمامها تحت ضغط متمائل داخل خلية ثلاثية المحاور كبيرة. تم اختبار عينات ثلاثية المحاور كبيرة لأساسات العمود الحجري العائم وذو نهاية حاملة في تربة طينية عضوية ذات إجهاد فعال معروف ومتوسط محتوى عضوي يبلغ 10.2 و15.2 و25“ مع مقاومة قص غير محصور تبلغ 23 و41 كيلوباسكالء على التوالي. تم اختبار أعمدة حجرية ذات متغيرات مختلفة، مثل نسبة الاستبدال، ونسبة الطول إلى القطر (1/1) ونسبة الاختراق Hs). / ع11)تحت قاعدة قطرها 100 cae تم استخدام أقطار العمود 20 و27 و38 مم لنسب استبدال المنطقة المقابلة 4.0 و7.7 114.49 على التوالي. تم اختبار أطوال 80 مم و120 مم و160 مم.ء والتي تمثل نسب 0.4 He / Hs و0.6 و0.8 على التوالي. tay أن معامل تحسين الزحف يتناسب طرديًا مع طول العمود ونسبة الاستبدال ويختلف وفقًا لطول العمود ومساحته ونوع تحميل النهاية. أظهرت النتائج أن معدل الزحف (5) يزداد نسبيًا عندما تزداد نسبة المواد العضوية. تم زيادة معامل تحسين الزحف للتربة المعالجة بشكل كبير بسبب تركيب العمود الحجري خلال التربة. بالنسبة للتربة ذات نسبة المواد العضوية (LOT) بنسبة 79.8, فإن التربة ذات مقاومة القص غير المحصورة بقدرة 23 كيلو باسكال تُظهر تحكما في الزحف بسبب تثبيت العمود الحجري بنسبة تتراوح من 42“ في أقصر عمود عائم (بطول 80 مم) بنسبة استبدال = 4/ إلى 183 7 في العمود المحمل النهائي مع نسبة استبدال = 14.4 7: من ناحية أخرىء فإن التربة ذات مقاومة قص 41 كيلو باسكال تظهر نسبة أقل (13 و164 / لنفس نسبة الطول والمساحة). بينما التربة ذات نسبة المواد العضوية 15.2 في المائة، فإن التربة التي تتمتع بقوة قص غير محصورة 23 كيلو باسكال gi تحكمًا الزنحف بسبب تركيب عمود حجري يتراوح من 37 في المائة في أقصر عمود ile (ذو طول 80 مم) بنسبة = 4 في المائة إلى 138 في المائة؛ في العمود ذو النهاية الحاملة مع نسبة استبدال = 14.4 في المائة، في حين أن التربة ذات مقاومة القص 41 كيلو باسكال تظهر نسبة أقل (5 و155 في المائة لنفس نسبة الطول والمساحة). علاوة على ذلكء فإن التربة ذات نسبة المواد العضوية 225.1 تحكمًا في تسوية الزحف بسبب تركيب عمود حجري يتراوح من 78 في أقصر عمود pile (بطول = 80 مم) مع = 4 / إلى 106 /، في العمود ذو النهاية الحاملة مع = 14.4 61 من ناحية أخرىء تظهر التربة التي تنطوي على 41 كيلو باسكال نسبة أقل (2 و78 ”7 لنفس نسبة الطول والمساحة) أيضاء هناك دليل على أن معامل تحسين الزحف تزيد فيما يتعلق بنسبة 1/1 لكل نسبة استبدال مساحة وزيادة الابعاد الهندسية للعمود إلى ما بعد 6 = 1/4 يوفر تحسنًا UB gabe طفيقاء لا سيما عند القيم المنخفضة بنسبة 74 17.3.9 لذلك يبدو أن هناك طول أمثل للعمود. إن زيادة طول العمود إلى ما بعد ذلك لا يفيد في التحكم في الانضمام الثانوي للتربة اللينة.

The creep settlement problem is one of the problems associated with clayey soils, especially those containing high organic matter levels. High compressibility, severe secondary compression, typically inadequate strength properties, and low unit weight are all characteristics of soils with a high content of organics. When compressibility and creep are increase, increase the danger of undesirable settlements and/or foundation failure. Several methods have been proposed for strengthening clay soils, including stone columns. In previous researches, testing has involved preparing and confining soil beds in one- dimensional consolidation chambers prior to foundation loading. A specific protocol is adopted in this study to avoid the problem of the frictional resistance of the model. This setup allows controlling the confining pressure, the possibility of measuring the pore water pressure under the foundation, and the freedom of the lateral boundary of the specimen. Specimens were prepared by static compaction and re-consolidated under isotropic pressure inside a large triaxial cell. Large-scale triaxial specimens of floating and end-bearing stone column foundations were tested in organic clayey soil beds with known effective stress and an average organic content of 9.8, 15.2 and 25.1 % with an undrained shear strength of 23 and 41kPa, respectively. Different stone column parameters are being investigated, such as the area replacement ratio (as), length to diameter ratio(l/d) and penetration ratio (Hc/Hs). Beneath a 100 mm diameter foundation, the column diameters of 20, 27 and 38 mm were used for corresponding area replacement ratios of 4.0, 7.7, and 14.4 %, respectively. Considering lengths of 80 mm, 120 mm, and 160 mm, were made, representing Hc/Hs ratios of 0.4, 0.6, 0.8, and 1 respectively. It was found that the creep improvement factor (Ifc) is directly proportional to the column length and area replacement factor and varies according to the length of the column, its area, and the type of end bearing. The results show that the creep rate (δ) increases relatively when the percentage of organic materials increases. The creep improvement factor of treated soil was considerably increased due to the installation of the stone column through the soil. For the soil with loss on ignition (LOI) of 9.8 %, the soil with undrained shear strength of 23 kPa exhibits control of creep settlement due to installation of the stone column ranging from 42% in the shortest floating column (l=80 mm) with as =4 % to 183 %, in the end-bearing column with as =14.4 %, on the other hand, the soil with cu of 41 kPa shows lower percent (13 and 164 % for the same length and area ratio). While the soil with LOI of 15.2 percent, the soil with an undrained shear strength of 23 kPa exhibits control of creep settlement due to stone column installation ranging from 37 percent in the shortest floating column (l=80 mm) with as = 4 percent to 138 percent, in the end-bearing column with as =14.4 percent, while the soil with cu of 41 kPa exhibits lower percent (5 and 155 percent for the same length and area ratio). Furthermore, the soil with LOI of 25.1 %, the soil with undrained shear strength of 23 kPa exhibits control of creep settlement due to installation of the stone column ranging from 8% in the shortest floating column (l=80 mm) with as = 4 % to 106 %, in the end-bearing column with as =14.4 %, on the other hand, the soil with cu of 41 kPa shows lower percent (2 and 78 % for the same length and area ratio). Also, there is evidence that (Ifc) increases concerning l/d ratio for each area replacement ratio and increasing the column geometry beyond l/d = 6 offers slight significant improvement, particularly at lower values of 4% and 7.3%. It appears, therefore, that there is an optimum column length. Increasing the column length beyond this does not benefit as control of creep settlement of the soft ground.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب