بررسي آزمايشگاهي اثر ژئوسل بر رفتار بار- نشست ماسه لايروبي بندر شهيد رجايي

Investigation on Experimental Analysis of the Effect of Geocell on the Load-Settlement Behavior of Dredged Sand in Shahid Rajaee Port

در شهرهاي بندري، برداشت و انباشت رسوبات حاصل از عمليات لايروبي به­­ عنوان چالشي جدي به‌دليل ايجاد مشكلات زيست­ محيطي و اقتصادي مطرح است. حجم زياد اين رسوبات ضرورت استفاده دوباره از اين مصالح را روشن مي­سازد. اغلب به‌دليل مشخصات مكانيكي ضعيف، اين مصالح به‌صورت مستقيم براي استفاده در پروژه هاي عمراني مناسب نيستند و بهبود خواص مكانيكي آن­ها ضروري است. يكي از روش­هاي به‌سازي خاك، استفاده از ژئوسنتتيك­ها است. در اين بين، ژئوسل به ­واسطۀ ساختار سه ­بعدي آن و خاصيت محصوركنندگي خاك درون سلول­ها، موجب بهبود چشم‌گيري در ويژگي­هاي مكانيكي خاك ميشود. اين موضوع در كنار سرعت و سهولت اجرا، ژئوسل را به گزينه­اي مطلوب براي تسليح خاك­هاي دانه­اي تبديل كرده است. به­واسطۀ عمليات لايروبي سواحل شمالي خليج‌فارس براي ساخت فازهاي دوم و سوم توسعۀ بندر شهيد رجايي، حجم زيادي از ماسه­ كربناته در مجاورت حوضچه آرامش اين بندر در حال انباشت است. براي ارائه راهكار براي استفاده مجدد از اين مصالح، در اين پژوهش تأثير مسلح‌سازي ماسه با ژئوسل بر رفتار بار-نشست آن، از طريق آزمون بارگذاري صفحه بررسي مي‌شود. براي اين منظور، از يك مدل فيزيكي شامل صفحه بارگذاري دايرهاي شكل واقع بر مدل خاكي، تحت بارگذاري تكراري استفاده شده ­است. مدل­هاي خاكي استفاده شده، از ماسه كربناتي مسلح با ژئوسل و غيرمسلح با دو نوع رويه­ از جنس شن خوب دانه بندي شده و ماسه لايروبي شده، تشكيل شده‌اند. نتايج اين تحقيق نشان مي­دهد كه استفاده از ژئوسل به‌عنوان مسلح كننده و هم‌چنين شن خوب دانه‌بندي شده به‌عنوان رويه در لايۀ سطحي مدل خاكي، مي­تواند موجب بهبود چشم‌گير در رفتار بار- نشست ماسه لايروبي ­شود.

Abstract: (3373 Views) Introduction In some ports, the dredging and accumulation of a large amount of sedimentary material turned to a serious challenge, because of their sequent environmental and economic effects. These problems clarify the necessity of reusing dredged materials. Often, owing to their poor mechanical properties, they are not applied directly in technically engineering uses, so they require to be improved. Geocell application is one of the methods used for the improvement of soil behavior, which confines the sand mass through itself in the three-dimensional structure. These methods ease the speed of applying emerged it into a perfect option for stabilizing of the granular soil. In Shahid Rajaee port, by the dredging process for developing new phases, a large amount of calcareous sand is being accumulated near the Persian Gulf coastline. Therefore, in order to provide a solution to reuse these materials, this study attempts to investigate the beneficial influence of reinforcing sand by geocell on its load-beneficial behavior experimented by the plat loading test. For this purpose, a large scale model including circular foundation on reinforced and unreinforced sand has been employed under cyclic loading process. Material and Methods Soils Two types of soils were used in this study. The first type was the sand derived from the dredging process of Shahid Rajaee port which has been used in different layers of the models. The second type of soil was well-graded gravel which has been used only in the cover layer. Geocell The geocell in this study were made of heat-bonded non-woven polypropylene geotextiles. Single cells were 110 mm long, 100 mm wide and 100 mm height. Plate load test In order to determine the bearing capacity of backfills, repeating plate load test was used with 150 mm diameter. Loading process included four stress levels (250, 500, 750 and 1000 kPa) consisting of 10 cycles each. Test backfills Four backfills was made by manually compacting the dredged sand, with tamper up to 350 mm in reinforced cases and 450 mm in unreinforced cases. Then geocells placed and dredged sand filled with accuracy in cells. Finally, a 50 mm thick sand or gravel cover layer, was placed. All lifts were compacted to 70% of relative density with 4% moisture content.