بخشی از مقاله
مقاله ترجمه شده کار رهکش های عمودی پیش ساخته – یک مطالعه موردی
آنیکت اس. شوکلا، اِی. آر رامبکار
چکیده: زهکش های عمودی پیش ساخته (PVD) معمولاً برای کاهش دادن مسیرهای زهکشی در خاک های نرم مورد استفاده قرار می گیرند تا زمان نشست اولیه را تسریع کنند. زهکش های عمودی پیش ساخته، زهکش های قابل جابجایی با اندازه کوچکی هستند که با اختلال کمتر جرم خاک نسبت به زهکش های ماسه ای قابل جابجایی عمل میکنند. اختلال در جرم خاک بعلن نصب PVD در سه سایت ساختمانی در منطقه Navi Mumbai در این مقاله مورد ارزیابی قرار می گیرد. این مقاله بر مکانیزم بهبود زمین برای خاکریزی پیشنهادی برای خط دوبرابر فاصله بین دو ریل راه آهن در مسیر بین مناطق Belapur-Seawood-Uran در ناوی مومبای برای مهار 19000 تا 20500 در امتداد مسیر ریلی پیشنهادی تأکید دارد. مطالعه خاک در این منطقه جغرافیایی نشان میدهد که بالای لایه بندی شامل خاک رس سفت مایل به رنگ زرد می باشد. لایه بعدی مشاهده شده در لایه بندی از خاک رس دریایی مایل به خاکستری تشکیل شده است که بعد از آن هم خاک رس سفت/سخت مایل به زرد همراه با ماسه وجود دارد. لایه های بعدی لایه بندی دارای سنگ های کاملاً هوازده هستند که بعد از آن هم سنگ های نیمه هوازده وجود دارد. اطلاعات جمع آوری شده و تحلیل شده در این مطالعه شامل جزئیات کلی خاک، خصوصیات شاخص خاک تراکم پذیر، خصوصیات استحکام برشی، خصوصیات نشست و فشار قبل از نشست می باشد. مشاهده شده است که زمان مورد نیاز برای نشست با زهکش های عمودی پیش ساخته پیش بینی میشود که در مقایسه با زمان مورد نیاز برای پیش-بارگذاری بدون PVD کوتاه تر باشد. هرچه فاصله بین زهکش های عمودی پیش ساخته کمتر باشد، زمان مورد نیاز برای فرایند نشست هم کمتر خواهد بود. تعیین نشست پیش بینی شده توسط PVD کمی بیشتر از تعیین نشست واقعی زمان است.
کلمات کلیدی: نشست، PVD، بهبود زمین.
1- مقدمه
زهکش های عمودی پیش ساخته معمولاً برای کاهش مسیر زهکشی بدون خاک های نرم مورد استفاده قرار می گیرند تا زمان نشست اولیه تسریع یابد. زهکش هاس عمودی پیش ساخته، زهکش های قابل جابجایی با اندازه کوچکی هستند که توزیع کمتری از جرم خاک نسبت به زهکش های ماسه ای قابل جابجایی دارند. توزیع جرم خاک بعلت نصب زهکش های عمودی پیش ساخته در سه سایت ساختمانی در این مقاله مورد ارزیابی قرار می گیرد. مقالات در داده های انتشار یافته مربوط به کارایی زهکش های ماسه قابل حمل و زهکش های عمودی پیش ساخته بازبینی می شوند. اینکار اساسی برای یک راهکار تجربی برای ارزیابی اثرات توزیع نصب زیاد توسط زهکش های عمودی پیش ساخته و زهکش های ماسه ای قابل حمل ایجاد میکند. مشاهده شده است که اندازه مرغک نصب و مهار عوامل مهمی در توزیع خاک هستند. توزیع ایجاد شده بوسیله زهکش های عمودی پیش ساخته با زهکش های ماسه ای قابل حمل مشابه است در صوتریکه نسبت فاصله زهکش بر اساس قطر مؤثر مرغک و مهار باشد. اینها برآوردها با استفاده از مرغک و مهار طراحی می شوند که در محیط ترکیب می گردند و مناطق پایانی نیستند. با این راهکار، نسبت فاصله زهکش اصلاح شده، یعنی فاصله زهکش مؤثر و قطر مرغک مؤثر بزرگتر از 7 تا 10 برای کاهش اثرات توزیع اضافی نصب زهکش های عمودی پیش ساخته ضروری فرض می شود.
2- اهمیت زهکش عمودی پیش ساخته
این مسئله خیلی مهم است که خاک نرم را قبل از هرگونه اقامات ساختمانی پایدار کنیم تا از ناپایداری آن در مراحل بعدی جلوگیری کنیم. اغلب لایه های خاک رس نرم حاوی رگه های نازکی از لای یا ماسه است که بخاطر انتشار افقی فشار هسته زیاد که زهکش های عمودی آنها را مهار می کنند باعث ناپایداری خاکریزی می شود، و بنابراین از بوجود آمدن ناپایداری جلوگیری میکند. زمان مورد نیاز برای رسیدن به درجه نشست در زهکشی بهبود یافته پیش-بارگذاری باید به شکل زهکش های عمودی پیش ساخته استفاده شود. برای تسریع فرآیند نشست و کاهش ساختمان فشار آب منفذی، لازم است که مسیر جریان آب را از طریق خاک مهار کنیم. اینکار را می توان با قرار دادن زهکش های عمودی در فاصله زاویه ای در خاک انجام داد. وقتی که یک بار سنگین مانند خاکریزی راه یا ساختارهای دیگر، در بالای خاک رس یا خاک رس دارای لای قرار می گیرد، نشست ق
ابل توجهی ممکن است بعلت فشرده شدن فشار آب منفذی زیاد رخ دهد، و خاک نرم سفت و محکم گردد. این نوع نشست اغلب باعث مشکلات ساختمانی جدی می شود.
3- مطالعه موردی
این مقاله بر روی مکانیزم بهبود برای خاکریزی پیشنهادی برای خط ریلی مسیر بین مناطق بلاپور-سیوود-اوران در ناوی مومبای برای مهار 19000 تا 20500 تأکید دارد. مطالعه خاک نشان میدهد که بالای لایه بندی از خاک رس سفت مایل به زرد تشکیل شده است. لایه بعدی مشاهده شده در لایه بندی حاوی خاک رس دریایی نرم مایل به خاکستری بود که پس از آن هم خاک رس سفت/سخت مایل به زرد با ماسه وجود دارد. لایه های بعدی لایه بندی سنگ های هوازده کامل هستند که پ
س از آن هم سنگ های نیمه هوازده قرار دارد. جدول 1 جزئیات نوع لایه های خاک بین مهار 19000 تا 20500 را نشان میدهد و جدول 2 شرایط بارگذاری را نشان میدهد.
لایه دوم پروفایل زیرسطحی بعنوان خاک رس دریایی نرم مایل به خاکستری شناسایی شده بود. لایه ها متحمل نشست های سنگینی می گردند و مدت زمان مورد نیاز برای رخ دادن نشست هم خیلی بالا است. این نشست ها ممکن است بخاطر زهکش های عمودی پیش ساخته (PVD) با هزینه اضافی تسریع پیدا کند. با استفاده از PVD ، آب بصورت افقی و عمودی جریان پیدا میکند یعنی نشست بصورت سه بعدی خواهد بود. در کاربرد پیش بار این نشست را می توان تا حد زیادی کاهش داد. بر اساس مطالعه پارامترهای خصوصیات خاک در نظر گرفته شده برای طراحی زهکش های باند برای تعیین نشست پیش بینی شده و طراحی خاکریزی پیش بار و مراحل کاربردهای پیش بار به این صورت می باش
د: حد سیلان = 82 درصد، و چسبندگی . تست نشست نشان میدهد ، ، نشست ، ضریب نشست برای زهکشی عمودی و . بر اساس پارامترهای بالا، تکنیک بهبود زمین با استفاده از زهکش عمودی پیش ساخته (PVD) طراحی می گردد. جدول 3 جزئیات بهبود زمین را نشان میدهد. بر اساس فاصله داده ها بالا PVD به اندازه 1.50 تا 2.5 متر در الگوهای مثلثی طراحی می شود تا نشست پیش بینی شده با دوره زمانی موجود بدست آید. سایت با الگوی مثلثی با فاصله 1.5 متری بین دو نقطه نصب زهکش عمودی پیش ساخته می باشد. نشست پیش بینی شده در دوره زمانی موجود به اندازه 292 متر برآورد می گردد. این پیش بارها در سه مرحله اعمال می گردند و جزئیات آنها در جدول 4 نشان داده شده است.
4- مراحل خاکریزی پیش بار
کل نشست های رخ دهنده در ساختمان برای پیش بارها اعمال می گردد. این پیش بارها در سه مرحله رخ میدهند. این مراحل در جدول 4 بیان شده است.
ویژگی های مهم جدول 4 بشرح زیر می باشد:
الف- در مرحله اول 1.5 متر درجه بندی خاکریزی تا ارتفاع 3 متری از لایه پایینی وجود دارد. این فرآیند بمدت 90 روز تا پایان دسامب
ر 2012 انجام می شود.
ب- در مرحله میانی 1.5 متر درجه بندی خاکریزی تا ارتفاع 4.50 متری از لایه پایینی وجود دارد. این فرآیند بمدت 90 روز تا مارس 2013 انجام می شود.
ج- در مرحله پایانی 1.5 متر درجه بندی خاکریزی تا ارتفاع 6 متری از لایه پایینی وجود دارد. این فرآیند بمدت 60 روز تا پایان ما مه 2013 انجام می شود.
5- داده های ورودی
جدول 5 جزئیات کلی خاک در سایت، خصوصیات شاخص خاک تراکم پذیر، خصوصیات استحکام برشی، خصوصیات فشار نشست و قبل از نشست را نشان میدهد.
نتایج انجام شده برای پارامترهای بالا در جدول 5 نشان داده شده است. ویژگی های مهم جدول 5 بشرح زیر می باشد:
- چگالی حجمی خاک است.
- حد سیلان خاک 82 درصد است.
- شاخص تراکم خاک 0.86 است.
- شاخص خمیری خاک 52 درصد است.
- زاویه اصطکاک داخلی 2 درجه است.
- فشار قبل از نشست است.
- ضریب تغییر حجم است.
- فشار قبل از نشست است.
- ضریب نشست عمودی است.
- ضریب نشست شعاعی است.
6- جزئیات زهکش باند/زهکش عمودی پیش ساخته
جزئیات اصلی زهکش عمودی پیش ساخته در جدول 6 نشان داده شده است. عرض زهکش باند برای کار سایت 100 میلیمتر است. ضخامت زهکش باند 4 میلیمتر است. نصب زهکش عمودی پیش ساخته برای 3 تا 14 متر انجام می شود.
7- جزئیات بار
جزئیات بار انجام شده برای کار خاکریزی خاص در جدول 7 نشان داده شده است.
8- برآوردهای نشست
برای خاک های دارای چسبیدگی خوب، تعیین نشست ها مشکل اصلی به شمار می آیند چون این یک پدیده بلند مدت است. تعیین نشست بستگی به نوع خاک دارد، یعنی اینکه خاک بصورت طبیعی نشست پیدا کرده باشد؛ نشست متوسطی پیدا کرده باشد؛ نشست زیادی داشته باشد. برای خاکی که نشست زیادی د اشته است، مناسب ترین روش برای تعیین نشست بر اساس ضریب تغییر حجم یا همان mv می باشد.
