بهبود عملکرد پی نواری مستقر بر ماسه سست بابلسر در حالات خشک و اشباع با به‌کارگیری پد سیمان- زئولیتی: مطالعه فیزیکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

2 دانشیار پژوهشکده مهندسی ژئوتکنیک، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران

3 استادیار، گروه عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

چکیده

با توجه به رشد روزافزون جمعیت شهری و افزایش در تقاضای مسکن، مساحت زمین‌های مناسب برای ساخت‌وساز و احداث بنا به‌تدریج در حال کاهش است. در چنین شرایطی نیاز به دستیابی به روش‌های جدید و اصولی برای بهبود و اصلاح زمین‌های سست رقابت شدیدی را بین مهندسان عمران ایجاد کرده است. یکی از روش‌های نوین جهت بهبود ظرفیت باربری و کاهش نشست پذیری پی‌های نواری استفاده از پدهای سیمان-زئولیتی در زیر این‌گونه پی‌ها می‌باشد. در همین ارتباط یک سری آزمایش‌ مدل‌سازی فیزیکی کوچک‌مقیاس جهت ارزیابی رفتار پی‌های نواری بهسازی شده با پد سیمان- زئولیتی مستقر بر ماسه سست بابلسر در شرایط خشک و اشباع صورت پذیرفته است. نتایج نشان می‌دهد به‌کارگیری پد با ضخامت کمتر از یک سوم عرض پی در زیر پی‌های نواری، نسبت ظرفیت باربری را برای حالت خشک و اشباع به ترتیب بین 30 الی 91% و 23 الی 67% افزایش و همچنین نسبت کاهش نشست را بین 18 الی 52% و 16 الی 49% افزایش خواهد داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Improving performance of strip footing on loose Baboolsar sand in dry and saturated condition using zeolite-cement pad: a physical study

نویسندگان [English]

  • Sina Salamatpoor 1
  • Yaser Jafarian 2
  • Alborz Hajiannia 3
1 PhD Student, Department of Civil Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran
2 IIEES
3 Department of Civil Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad
چکیده [English]

Population growth and the attributed increase in housing demand are the cause of an acute shortage of suitable land for construction. As such, it has become a business strategy in construction sector to find optimum solutions in terms of modification and improvement of inferior lands. One readily available solution to address this issue is decreasing the settlement of strip footings and improving their load bearing capacity through embedding cemented zeolite pads underneath the strip footings. Therefore, here, a series of small scale 1g model tests have been conducted with the aim of evaluating the behavior of the strip footings reinforced with zeolite-cemented pad. For practical purposes, Babolsar sand (in dry and saturated conditions) has been selected as the case study. The pads are placed underneath the foundations and in direct contact with the sand. The results demonstrate that placing a pad with one third thickness of the foundation's leads to an increase in the bearing capacity of both dry and saturated conditions. This increase is in the range between 30% to 91% under the dry condition and between 23% to 67% under the saturated condition. Also, this reinforcement causes clear increase in settlement reduction ratio of the dry condition in the range between 35% to 60% and in the 29% to 49% range for the saturated condition.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Strip footing
  • Loose sand
  • Cement
  • Zeolite
  • Physical model test
Das, B. M. 2009. “Shallow foundations: Bearing capacity and settlement”. 2nd Edition, CRC Press.

Dash, S. K., Krishnaswamy, N. R. and Rajagopal, K. 2001. “Bearing capacity of strip footings supported on geocell-reinforced sand”. Geotext. Geomembranes, 19: 235-256.

Dashti, S., Bray, J. D., Pestana, J. M., Riemer, M. and Wilson, D. 2010a. “Mechanisms of seismically induced settlement of buildings with shallow foundations on liquefiable soil”. J. Geotech. Geoenviron. Eng., 136(1): 151-164.

Dashti, S., Bray, J. D., Pestana, J. M., Riemer, M. R. and Wilson, D. 2010b. “Centrifuge testing to evaluate and mitigate liquefaction induced building settlement mechanisms”. J. Geotech. Geoenviron. Eng., 136(7): 918-929.

De Beer, E. E. 1970. “Experimental determination of the shape factors and the bearing capacity factors of sand”. Géotechnique, 20(4): 387-411.

Jafarian, Y., Ghorbani, A., Salamatpoor, S. and Salamatpoor. S. 2013. “Monotonic triaxial experiments to evaluate steady-state and liquefaction susceptibility of Babolsar sand”. J. Zhejiang Univ. Sci-A., 14(10): 739-750.

Jafarian, Y., Haddad, A. and Mehrzad, B. 2016. “Load-settlement mechanism of shallow foundations rested on saturated sand with upward seepage”. Int. J. Geomech., 17(3): 1-14.

Kumar, A., Ohri, M. L. and Bansal, R. K. 2007. “Bearing capacity tests of strip footings on reinforced layered soil”. Geotech. Geolog. Eng., 25(2): 139-150.

Lal, D. Sankar, N. and Chandrakaran, S. 2017. “Effect of reinforcement form on the behaviour of coir geotextile reinforced sand beds”. Soils Found., 57(2): 227-236.

Salamatpoor, S. and Salamatpoor, S. 2014. “Evaluation of Babolsar sand behaviour by using static triaxial tests and comparison with case history”. Open J. Civ. Eng., 4(3): 181-197.

Salamatpoor, S., Jafarian, Y. and Hajiannia, A. 2018a. “Improvement of shallow foundations rested on saturated loose sand by zeolite-cement mixture: A laboratory study”. Sci. Iran.: Trans. Civ. Eng., (A), 25(4): 2063-2076.

Salamatpoor, S., Jafarian, Y. and Hajiannia, A. 2018b. “Physical and mechanical properties of sand stabilized by cement and natural zeolite”. Eur. Phys. J. Plus., 133: 205.

Vesic, A. S. 1973. “Analysis of ultimate loads of shallow foundations”. J. Soil Mech. Found. Div., 99(1): 45-73.

Wood, D. M. 2004. “Geotechnical modeling”. Spon Press, London.