بررسی عددی و آزمایشگاهی میزان بهینه بهسازی خاک رس فیروزبهرام با آهک و سیمان و تاثیر آن در کاهش نشست‌پذیری خاک بستر تصفیه‌خانه فاضلاب غرب تهران

با توجه به اهمیت کنترل نشست در پی‌های گسترده به ویژه در خاک‌هایی که مقاومت لازم را نداشته، جهت احداث سازه بر روی این گونه خاک‌ها، روش‌های گوناگونی برای کاهش نشست وجود دارد. از جمله این روش ها، اصلاح خاک با استفاده از موادی مشابه آهک و سیمان است. در این پژوهش، از افزودنی‌های آهک و سیمان جهت تثبیت خاک رس به منظور کاهش نشست در پی‌های گسترده، در بهبود پارامترهای مقاومتی استفاده شده است. آهک و سیمان با خاک رس ترکیب و تاثیر استفاده از این دو ماده افزودنی در تثبیت خاک ریزدانه رسی (cl) در آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‌های خاک در حالت طبیعی و نیز در حالت ترکیب با درصد‌های مختلف آهک و سیمان معادل %3، %6 و %8 وزن خشک خاک برای آزمون‌های آزمایشگاهی شامل آزمایش حدود آتربرگ، آزمایش دانه‌بندی، آزمایش تراکم استاندارد، آزمایش مقاومت فشاری و آزمایش نسبت باربری کالیفرنیا و همچنین آزمایش‌های سه محوری تحکیم یافته زهکشی نشده (cu) و برش مستقیم، مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج بدست آمده کاهش در پلاستیسیته و وزن واحد حجم بیشینه خاک و افزایش رطوبت بهینه، مقاومت فشاری و همچنین نسبت باربری کالیفرنیا رس با افزودن این دو ماده را نشان می‌دهد. میزان چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی که از آزمایش‌های سه محوری تحکیم یافته زهکشی نشده (cu) و برش مستقیم بدست آمده است، با افزایش درصد سیمان و آهک افزایش می‌یابند. به منظور صحت‌سنجی تحقیقات انجام شده آزمایش بارگذاری صفحه در محل نیز انجام شده است. پس از بررسی‌های آزمایشگاهی، اثرات استفاده از خاک اصلاح شده با اعماق بهسازی m1، m2، m4، m6، m8 و m10 به کمک نرم‌افزار plaxis2d بصورت عددی نیز ارزیابی شد. نتایج نشان‌دهنده این امر است که با افزایش عمق بهسازی، میزان نشست کاهش یافته که این میزان در مقایسه با نشست بدست آمده از آزمایش بارگذاری صفحه‌ای در حالت طبیعی دارای اختلاف زیادی می‌باشد. اما اختلاف نتایج بدست آمده از نرم‌افزار و آزمایش بارگذاری پس از به‌سازی ناچیز می‌باشد.

numerical and experimental investigation of optimal soil improvement with lime and cement and its impact on reduction of settlement in west tehran wastewater treatment plant

in this research, lime and cement additives were used to stabilize clay and therefore to reduce the settlement in raft foundations. lime and cement were mixed with clay and the effect of the use of these two additives on the stabilization of fine clay soil in the laboratory was investigated. soil samples in normal state and combination with different percentages of lime and cement equal to 3%, 6%, and 8% dry weight of soil for laboratory tests including atterberg limits test, grading test, standard compaction test, uniaxial compressive strength test, and california bearing ratio test. also, the consolidated undrained triaxial compression strength test (cu) and direct shear tests were used. the results showed a decrease in the plasticity and maximum dry density of soil and an increase in optimum moisture content, compressive strength, and also the california bearing ratio of clay by adding these two materials. the cohesion and internal friction angle obtained from consolidated undrained triaxial compression strength tests (cu) and direct shear tests increase with increment of cement and lime percentages. after laboratory tests, the effects of the use of soil improvement with depths of 1m, 2m, 4m, 6m, 8m, and 10m using plaxis2d software suggests that as the depth of improvement increases, the number of settlement decreases, which is a lot different from that of the plate loading test before improvement while the difference between the results obtained from plaxis2d and plate loading test after improvement is negligible.