دانلود GROUND IMPROVEMENT Case Histories
کتاب بهسازی خاک بررسی های موردی نوشته ی Buddhima Indraranta و Jian Chu کتابی از مجموعه کتاب های مهندسی ژئوتکنیک Elsevier است. این سری کتاب ها برای فراهم آوردن اطلاعات مناسب در زمینه ی زمین شناسی مهندسی، مکانیک خاک، مکانیک سنگ، مهندسی معدن، مهندسی محیط زیست، مهندسی عمران و مهندسی نفت ارائه شده اند. در این کتاب ها موارد مربوط به موضوعات تئوری، جمع آوری اطلاعات زمین، مدلسازی، آزمایش های آزمایشگاهی، طراحی مهندسی، ساخت و بررسی روش های مختلف بهسازی خاک در موارد انجام شده گنجانده شده است.
بهسازی خاک ترکیبی از علم و هنر است. در طول زمان شاهد پیشرفت واضحی در زمینه ی بهسازی خاک بوده ایم. انسان ها از زمان استفاده از کاه در خاک برای افزایش مقاومت توسط رومی ها و استفاده از فیل ها برای تراکم خاک توسط تمدن آسیایی، با روش بهسازی آشنا بوده اند. استفاده از ستون های سنگی بزرگ با سختی بالا برای بالا بردن مقاومت خاک و زهکشی جای خود را به زهکش های قائم پیش ساخته داده است که نصب آن ها ساده تر و اثرگذاری آن ها بیشتر است.
استفاده و کاربرد ابتدایی از روش های مناسب بهسازی خاک با گذشت زمان هم در روش های طراحی و هم در روش های اجرا پیشرفت داشته که توانسته باعث بهبود عملکرد پی ها و سازه ها، خاکریزها، شیب ها، راه ها، سدهای باطله و کاهش هزینه های بهسازی شود. بهسازی خاک رفته رفته به یک چالش بزرگ به دلیل نیاز به استفاده از خاک های نامناسب و ساخت و ساز های حاشیه ای، بدل شده است.
برای نوشتن این کتاب در فصل های مختلف از متخصصین ژئوتکنیک که با روش های گوناگون بهسازی کار کرده اند کمک گرفته شده است تا علاوه بر توضیحات راجع به اصول هر روش، تفاوت های آن ها در روش های اجرایی نیز مشخص شود. مواردی که در این کتاب جمع آوری شده اند پروژه های انجام شده در آسیا، آمریکا، استرالیا و اروپا هستند.
این کتاب با توجه به موضوعات مطرح شده در پنج دسته طبقه بندی شده است:
- پیش بارگذاری و زهکشی قائم: ۹ فصل
- تغییر مشخصات خاک با مواد افزودنی شیمیایی: ۶ فصل
- تغییر مشخصات خاک با استفاده از روش های فیزیکی مانند تزریق دوغاب، تراکم و زهکشی: ۱۰ فصل
- بهسازی با استفاده از ژئوسنتتیک ها: ۸ فصل
- بهسازی با روش های الکتریکی و حرارتی و روش های بر مبنای انفجار: ۵ فصل
هر یک از فصل های کتاب دارای حداقل یک مورد انجام شده ی بهسازی با استفاده از روش توضیح داده شده در آن فصل است. تمام فصول توسط متخصصین دانشگاهی یا اجرایی بین المللی نوشته شده اند. در این کتاب مصالح مختلف مانند لجن، رس نرم، ماسه، مصالح سدهای باطله و زباله توسط ۸۰ نویسنده بررسی شده است.
تکنیک های مختلف بهسازی خاک برای بهبود مشخصات مهندسی زمین جهت رسیدن به مشخصات مورد نیاز پروژه در قالب بخش های مذکور ارائه گردیده است. اکثر فصل ها دارای توضیحات مفهومی روش های بهسازی خاک، کاربردهای آن و در برخی موارد بررسی و تحلیل های عددی آن ها هستند. همچنین در هر قسمت مزایای اقتصادی و محیط زیستی هر یک از روش ها توضیح داده شده است.
فصل اول
در فصل اول کتاب تجربیاتی از مراحل تحکیم خاک که در برخی موارد همراه با زهکشی و در برخی موارد بدون زهکشی بوده، با استفاده از آزمایش های در محل ارائه شده است. دو روش مختلف برای تحلیل روند تحکیم در خاک های رس نرم وجود دارد. یکی از آن ها روش کلاسیک با اعتبار دادن به قانون دارسی و دیگری روشی بدون در نظر گرفتن قانون دارسی در جریان های هیدرولیکی در خاک است. در این فصل نتایج بررسی های آزمایش بارگذاری در محل ارائه شده است که یکی از آزمایش ها به همراه استفاده از زهکش و دیگری بدون زهکش انجام شده است. بررسی های انجام شده در این فصل نشان می دهد از بین رفتن افزایش فشار آب حفره ای بیشتر از مدت زمانی که بر اساس تئوری تحکیم یک بعدی ترزاقی ارائه شده است ادامه می یابد و این اختلاف به دلیل تاثیر خزش (تحکیم ثانویه) توجیه می شود. هر چند بررسی روند تحکیم بدون در نظر گرفتن قانون دارسی نتایج بهتری را ارائه می کند.
فصل دوم
در فصل دوم یک راه حل دو بعدی کرنش مسطح برای تحلیل خاکریز ارائه شده است تا تاثیر جابجایی ناشی از نصب زهکش های قائم را بررسی کند. در این بررسی تاثیر شیب خاکریز، سرعت ساخت و فاصله ی زهکش ها در گسیختگی خاکریز بررسی شده است.
فصل سوم
روش پیش بارگذاری مکشی در تعدادی از کشورها برای بهسازی خاک و احیای زمین استفاده شده است. معمولا همراه با این روش استفاده از زهکش های پیش ساخته کاربرد دارد. هنگامی که سربار بزرگتری از بار مکشی مورد نیاز باشد از ترکیب پیش بارگذاری مکشی و سربار ایجاد شده با خاکریز استفاده می شود. در این فصل دو مورد عملی استفاده از پیش بارگذاری مکشی ارائه شده است.
فصل چهارم
در سال ۲۰۰۶ فرودگاه New Kitakyushu بر روی جزیره ی مصنوعی ساخته شده در ژاپن احداث شد. جزیره ی مصنوعی بر روی نهشته های نرم رسی ساخته شد که دارای درصد رطوبت بسیار بالایی بود. استفاده از روش های مختلف بهسازی خاک برای اجرای پروژه کلید اصلی در انجام پروژه بود. هنگام ساخت دیواره های دور جزیره ی مصنوعی استفاده از بهسازی برای فراهم کردن پایداری دیوارها ضروری بود. در هنگام احیای زمین سرعت تحکیم خاک برای جلوگیری از نشست های نامتقارن امری چالشی بود. به دلیل وجود لایه ای از رس با درصد رطوبت بسیار بالا در بستر زمین، این لایه در دراز مدت تحت وزن خود نشست می کرد. برای ساخت یک پی قابل اطمینان برای فرودگاه نیاز به اجرای یک خاک مناسب بر روی لایه ی رسی بود و همچنین استفاده از زهکش های قائم برای سرعت بخشیدن به خاک ضرروی بود. برای طراحی زهکش مناسب بررسی دقیق پروفیل خاک در بستر دریا لازم بود. در این فصل به چالش ها و روش های بهسازی این پروژه پرداخته شده است.
فصل پنجم
این فصل داده های بهسازی خاک پروژه های انجام شده در برزیل را گردآوری کرده است. موارد ذکر شده در این فصل مربوط به ساخت خاکریز بر روی رس های بسیار نرم و خاک های آلی می باشد. استفاده از زهکش های قائم روشی متداول در برزیل بوده که برای هر دو مورد آورده شده در این فصل مورد استفاده قرار گرفته است.
فصل ششم
برای ساخت فرودگاهی در بانکوک نیاز به بهسازی خاک بوده زیرا خاک محیط رس نرم دریا با تراکم پذیری بالا و مقاومت کم بوده است. در این پروژه از روش استفاده از زهکش های پیش ساخته ی قائم و پیش بارگذاری با استفاده از خاکریز استفاده شده است. برای اجرای پروژه تا قبل از اتمام آن بیش از ۶۰ میلیون متر زهکش استفاده شده بود. در این فصل در ابتدا به مطالعات ژئوتکنیکی منطقه و سپس روش های بهسازی خاک و پایش آن روش پرداخته شده است.
فصل هفتم
این فصل به بررسی استفاده از زهکشی شعاعی با استفاده از پیش بارگذاری مکشی می پردازد. نتایج ارائه شده در این فصل شامل تحلیل های عددی و استفاده از داده های پروژه های اجرا شده می باشد.
فصل هشتم
در این فصل روشی تحلیلی برای طراحی پیش بارگذاری با استفاده از روش “artificial aging” بیان شده است. از این روش در چند پروژه استفاده شده که نتایج کار آن ها ارائه شده است.
فصل نهم
برای اجرای پروژه ای در سنگاپور با مساحت بیش از ۲۰۰۰ هکتار نیاز به بهسازی خاک بود. برای این پروژه از زهکش های پیش ساخته، تراکم عمیق و ژئوتکستایل استفاده شده است.
فصل دهم
برای اجرای یک راه به طول ۱ کیلومتر در ژاپن استفاده از ۱۰ روش مختلف بهسازی خاک نیاز شده است. پس از بهسازی، اطلاعات مربوط به نشست راه به مدت ۱ سال پایش شد. در این فصل توضیحات مربوط به روش های اجرا آورده شده است.
فصل یازدهم
در این فصل توضیحات مربوط به استفاده از روش اختلاط عمیق برای پایدارسازی خاکریزی در بانکوک که در زیر آن رس نرم قرار داشت ارائه می شود.
فصل دوازدهم
برای ساخت طولانی ترین تونل زیر آب جهان، در عمق ۲۴۰ متری به حفاری و پایدارسازی مناسبی نیاز بوده است. در این فصل اطلاعات مربوط به زهکشی و تزریق دوغاب در حین حفاری تونل ارائه شده است. در ادامه تحقیقات مربوط به بررسی اثر حفره های ایجاد شده بر روی زهکشی و مقدار مناسب دوغاب مورد نیاز با توجه به فشار زیاد آب آورده شده است.
فصل سیزدهم
استفاده از روش جت گروت تکنیکی است که به صورت متداول برای بهبود خاک استفاده می شود. در این فصل اطلاعات طراحی، ساخت، پایش و کنترل کیفیت جت گروت های اجرا شده برای پایدارسازی گودی عمیق در سنگاپور ارائه شده است.
فصل چهاردهم
در این فصل اطلاعات مربوط به اجرای جت گروت برای پایدارسازی پی ساختمانی که قرار بوده بر روی خاک رس نرم اجرا شود بیان گشته است.
فصل پانزدهم
در این فصل بهسازی زیرسازی جاده ای مورد بررسی قرار گرفته است. برای بهسازی خاک لازم بوده تا ابتدا لایروبی صورت گرفته و خاک باقی مانده متراکم شود، سپس با استفاده از اضافه کردن مواد چسباننده مقاومت زیر سازی بالا برده شود.
فصل شانزدهم
در این فصل ۵ مورد از بهسازی خاک در خاک هایی که مستعد روانگرایی بوده اند بررسی شده است.
فصل هفدهم
یکی از مسئولیت های ژئوتکنیکی پایدارسازی فرآورده های جانبی استخراج شده از معادن می باشد. در این فصل به موضوع استفاده از پوشش خاک بر روی ضایعات حفاری معدن پرداخته شده است.
فصل هجدهم
به دنبال حفاری در معدن، فضاهایی خالی درون زمین ایجاد می شود که برای پایداری محیط و حفاری های بعدی لازم است تا این حفره توسط مصالحی پر شود. عدم پر شدن صحیح مناطق حفاری شده تا کنون باعث ریزش در معادن مختلفی شده است که این حادثه باعث جان باختن کارگران معدن می شود. در فصل هجده داده های آزمایش های آزمایشگاهی بر روی ۲۵ نوع مصالح مختلف برای پر کردن حفره ها ارائه شده و با استفاده از نرم افزار FLAC به شکل عددی مدلسازی شده است.
فصل نوزدهم
در این فصل توضیحات مورد نیاز برای اجرای تراکم لرزه ای عمیق ارائه شده است.
فصل بیستم
یکی از بزرگراه های موجود در استرالیا در منطقه ای ساخته شده است که خاک زیر آن خاکی نرم و اسیدی است. ساخت پروژه بر روی این خاک با خطرات مختلفی مانند نشست های کوتاه و بلند مدت همراه است. در این فصل به بررسی روش های بهبود کیفیت خاک برای خاک ذکر شده پرداخته شده است.
فصل بیست و یکم
در این فصل نیز مانند فصل نوزدهم، روش تراکم لرزه ای عمیق ارائه شده و به بررسی پروژه های انجام شده برای بهبود خاک بزرگراه ها، احیای زمین فرودگاه ها و پی ساختمان های بلند پرداخته است.
فصول بیست و دوم تا بیست و پنجم
این فصل ها از کتاب به بررسی استفاده از ستون های سنگی، مشخصات خاک های نرم و شکست در پروژه های بهسازی می پردازند.
فصل های بیست و شش تا سی و سه
این فصل ها به طراحی، کاربرد، موارد استفاده و پروژه های مختلفی که در آن ها با استفاده از ژئوسنتتیک ها مشخصات خاک بهبود یافته پرداخته می شود.
فصل های سی و چهار تا سی و هشت
در این فصول روش های الکتریکی و حرارتی و استفاده از شمع های حرارتی در بهسازی خاک ارائه شده است.
