بهبود بستر راه هاي نظامي در زمين هاي ماسه اي و رملي با ريزضايعات كارخانه لاستيك سازي

Improvement of Military Roadbed with Tiny Wastes of Rubber Factory in Gravely and Sandy Lands

با پيشرفت روزافزون مطالعات ژيوتكنيك، بهبود خواص مكانيكي خاكها جهت كاربرد در پروژههاي عمراني و ژيوتكنيكي، مواد و مصالح جديدي طلب ميكند. ريزضايعات كارخانه لاستيكسازي ميتوانند بهعنوان يك گزينه در اين زمينه مورد توجه قرار گيرند. اهميت جادههاي نظامي جهت ايجاد دسترسي و تسهيل انتقال تجهيزات از يك سو و وجود خاكهاي ماسهاي، رملي و بعضا همراه با رس در بيشتر مناطق، بهويژه مناطق ساحلي از سوي ديگر، ضرورت بهبود اين نوع خاكها را بهعنوان بستر راههاي نظامي، بيش از پيش نمايان ميسازد. در تحقيق حاضر بهطور مشخص و موردي ابتدا به بررسي ويژگيهاي ژيوتكنيكي زمينهاي ساحلي شمال ايران پرداخته شد تا با بررسي مشخصههاي عمومي موثر در ژيوتكنيك منطقه و ويژگيهاي ژيوتكنيكي، جنس لايههاي خاك و پارامترهاي فيزيكي و مكانيكي خاك ارزيابي شود. در اين راستا لايهبندي و جنس لايههاي خاك منطقه، شرايط آب زيرزميني، ويژگيهاي فيزيكي و مكانيكي و محدوده تغييرات آنها در پهنه مورد مطالعه، مورد ارزيابي قرار گرفت. بررسيهاي حاصل از مطالعات ميداني و ارزيابي گمانههاي اكتشافي در اين پهنه نشان داد كه خاك غالب منطقه، ماسهاي، رملي و بعضا همراه با رس بوده و ماسه در انواع مختلف بهطور گسترده در اعماق سطحي كه محدوده مورد توجه در بستر راههاي نظامي است، در نوار ساحلي شمال ايران وجود دارد؛ كه اين خود ضرورت پرداختن به مسيله بهبود و اصلاح خاك ماسهاي را برجسته ميسازد. در اين تحقيق از الياف پليمري كه از ضايعات كارخانه لاستيكسازي ميباشد، به عنوان ماده افزودني براي بهبود خاك استفاده شد و رفتار تنش- كرنش، مقاومت برشي، شكل پذيري و مدول الاستيسيته خاك مسلحشده با اين مواد افزودني و اصلاح خاك بستر راههاي نظامي با اين روش بررسي گرديد. يافتن بهترين درصد وزني الياف در خاك براي داشتن بيشترين مقاومت برشي، شكل پذيري و مدول الاستيسيته خاك مسلح شده با الياف مورد توجه قرار گرفته و براي اين منظور، نتايج آزمايشهاي برش مستقيم، CBR و سه محوري تجزيه و تحليل و ارايه گرديد. با اضافه نمودن الياف در ماسه، مقاومت برشي و شكلپذيري ماسه درشت و ماسه خوب دانهبندي شده، افزايش يافت و در ماسه ريز، 3 درصد وزني الياف بيشترين مقاومت برشي و شكلپذيري را در مخلوط ايجاد نمود و درصدهاي بالاتر از آن باعث كاهش اين دو متغير گرديد. همچنين نتايج نشان داد كه اضافه نمودن الياف به ماسه، باعث افزايش اتساع و ايجاد چسبندگي ميگردد. طبق نتايج آزمايش CBR، ماسه خوب دانهبندي شده در تسليح با الياف، عملكرد بهتري نسبت به ماسه ريز و ماسه درشت از خود نشان داد.

By increasing progress of geotechnical studies, improvement of mechanical properties of soils to make them able enough for civil and geotechnical projects demands new materials. Tiny wastes of rubber factory could be regarded as a proposal. Having importance of military roads in providing access to the special positions and facilitating transmission of equipment on one hand, and frequent gravely and sandy soils sometimes with clay in most areas special in coastal areas on the other hand, improvement necessity of this types of soil as sub-base of military roads, would be more outstanding. This study specifically deals with investigation of geotechnical properties of northern coastal lands of Iran at first, to assess gender of soil layer and also evaluate physical and mechanical parameters of soil by investigating geotechnical characteristics and general characteristics that affect regional geotechnic. By the way, the stratum and soil type of layers of the study area, groundwater condition, physical and mechanical characteristics and also their range of variability were investigated. Field studies and exploratory boreholes in the northern coastal strip of Iran showed that dominant soil types of the study area are sand and gravel occasionally with clay, and different kinds of sand are widely available in shallow depths which are significant as sub-base of military roads. These all indicate the importance of improvement and reinforcement of sandy soil. Polymer fibers which are tiny wastes of rubber factory were utilized as additional material to reinforce the soil in the study and stress-strain behavior, shear strength, plasticity and elasticity modulus of the mixed reinforced soil and accordingly improvement of military roads sub-base were investigated. Regarding to find the best weight percent of fibers in the soil to eventuate the most shear strength, plasticity and elasticity modulus of fiber-reinforced soil, results of direct shear test, CBR and teri-axial test were analyzed and consequently the important conclusions and achievements of noteworthy additional reinforcing materials in soil improvement were categorized and presented. Reinforcing sand by fibers, increase shear strength and plasticity of coarse and well-graded sand but in fine sand this increment were kept on only up to 3% of additional fibers and further amount of fibers led to decrease shear strength and plasticity. Also the results indicate that adding fibers would increase dilatancy and create cohesion in sand. According to CBR test results well-graded sand showed better operation than coarse and fine sand by reinforcing with fibers.