بررسی بهبود ظرفیت باربری و نشست پی های سطحی با استفاده از تکنیک اختلاط عمیق در خاک های ماسه‌ای و رسی سواحل ایران

روش اختلاط عمیق در خاک به روشی اتلاق می‌گردد که در آن خاک سست موجود در محل به صورت برجا توسط بازوهایی با مواد افزودنی پایدار کننده نظیر سیمان ،آهک ،خاکستر بادی و یا سایر مواد دیگر ترکیب می‌گردد و باعث بهبود خصوصیات مقاومتی خاک می‌گردد. حاصل این عمل تشکیل ستونهایی با خواص مکانیکی و فیزیکی مناسبتر از خاک محل می باشد. این روش دارای کاربردهای زیادی از جمله استفاده به جهت کاهش نشست پی‌های سطحی و افزایش ظرفیت باربری آن می باشد. در این مقاله سعی شده است که ابتدا با روش اختلاط عمیق در خاک مختصرا آشنا شده و همچنین انواع کاربرد آن در راستای اهداف مختلف نیز ذکر گردیده‌است. در ادامه با استفاده از نرم افزار plaxis3d foundation و به روش اجزا محدود (fe) میزان تاثیر استفاده از ستون‌های اختلاط عمیق بر روی ظرفیت باربری و میزان نشست پذیری در یک پی سطحی گسترده بررسی شده است و همچنین اثر تغییر قطر، فاصله و ارتفاع ستون‌ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این کار ابتدا با استفاده از آیین نامه های مربوطه مشخصات مصالح اختلاط عمیق را بدست آورده سپس با استفاده از مدلسازی عددی شمعهایی در ارتفاعات مختلف و قطر و فواصل متغییر را مدلسازی می‌کنیم و تاثیر چیدمان‌های مختلف بر روی ظرفیت باربری و نشست پی را مورد ارزیابی قرار می‌دهیم و در هر مرحله چیدمان بهینه را بدست خواهیم آورد. همچنین لازم به ذکر است کلیه بررسی ها بر روی مشخصات خاک مناطق ساحلی نظیر خاک‌های رسی مکران و خاک‌های ماسه ای بندر انزلی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج مدلسازی و مقایسه آنها با یکدیگر حاکی از آن است که؛ با افزایش قطر ستون‌ها ظرفیت باربری افزایش یافته، مقادیر نشست و تنش‌های زیر پی نیز کاهش می‌یابند؛ افزایش فاصله بین ستون‌ها نیز باعث کاهش ظرفیت باربری و افزایش نشست و تنش زیر پی می‌شود. همچنین به ازای سطح جایگزینی ثابت، افزایش قطر ستون‌ها موجب افزایش ظرفیت باربری نیز می‌گردد. در نهایت میزان تغییرات ظرفیت باربری و نشست با توجه به پارامتر طول ستون‌ها نیز مورد بررسی قرار گرفت.