بررسی آزمایشگاهی مقاومت برشی معادل در خاکهای چسبنده بهسازی شده با ستون‌های سنگی در دستگاه سه محوری

استفاده از ستون‌های سنگی یکی از روش‌های متداول در بهسازی خاک ضعیف است. یکی از روش‌های بررسی رفتار زمین‌های بهسازی شده با ستون سنگی روش همگن‌سازی است. در این روش مصالح ستون سنگی و خاک اطراف با یک خاک با پارامترهای معادل بهبودیافته جایگزین می‌شود. درروش همگن‌سازی پارامترهای معادل از طریق معدل‌گیری پارامترهای مصالح ستون سنگی و خاک اطراف به‌وسیله روابط خطی محاسبه می‌شود. در این تحقیق مقاومت برشی و پارامترهای مقاومت برشی معادل خاک بهسازی شده با ستون سنگی بر اساس روابط تحلیلی محاسبه و صحت روابط از طریق انجام آزمایش‌های آزمایشگاهی در دستگاه سه محوری موردبررسی قرارگرفته است. در این روش، به‌وسیله شبیه‌سازی سلول واحد در مقیاس آزمایشگاهی به بررسی رفتار ستون‌های سنگی پرداخته ‌شده است. در این تحقیق از دستگاه سه محوری باقابلیت ساخت نمونه با قطر 100 میلی‌متر و ارتفاع 200 میلی‌متر استفاده شده است. قطر ستون‌های سنگی موردبررسی برابر با 37/5 و 51 میلی‌متر و آزمایش‌های انجام شده در حالت تحکیم نیافته زهکشی نشده در 3 فشار دورگیر 50 و 100 و 200 کیلوپاسکال انجام شده است. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که با به کارگیری ستون سنگی در خاک نرم، مقاومت برشی زهکشی نشده و سختی نمونه افزایش یافته و با افزایش فشار دورگیر، درصد افزایش مقاومت زهکشی نشده روند افزایشی خواهد داشت. اختالف بین پارامتر زاویه اصطکاک داخلی نتایج حاصل از رابطه تحلیلی و آزمایشگاهی با افزایش مقدار ضریب تمرکز تنش افزایش یافته و با افزایش مقاومت زهکشی نشده خاک اطراف کمتر شده است

Experimental study on Equivalent shear strength of cohesive soils improved with Stone columns by Triaxial Testing

The use of stone column is an effective method in modifying of poor soils. One of the methods of studying the behavior of soils improving with stone columns is homogenization method. In this method, the stone column and the surrounding soil are replaced with a homogenous soil. In homogenization method the equivalent parameters are calculated by means of weighted average of soil and column parameters with linear relations. In this study, equivalent shear strength and shear strength parameters of the soil improved with stone columns was calculated based on the analytical relationships and the accuracy of the relationships used was evaluated through triaxial tests. In this study with help of simulation of the unit cell in the laboratory scale and investigating the shear strength of soil improved with stone columns, behavior of stone columns was investigated. The laboratory experiment consisted of series of the triaxial tests with a diameter of 100 mm and height of 200 mm and sand column with diameter of 37.5 and 51 mm and 3 confining pressure 50,100,200 kPa. The results of this study shows that with the use of a stone columns in soft soil, the undrained shear strength and the stiffness of the sample is increased and with increased confining pressure, the percentage of undrained shear strength increased. The difference between shear strength parameters obtained from experiments and those predicted by analytical relationships with the increase in the stress concentration ratio increased and decreased with increasing undrained shear strength of the surrounding soil.