بررسی عملکرد ستون خاک سیمان در پایدارسازی فونداسیون ساختمان‌های بلندمرتبه
در دهه‌های اخیر، پروژه‌های ساختمانی و زیرساختی در مناطق پست و ساحلی با خاک‌های رسی افزایش چشمگیری داشته‌اند. مهندسین ژئوتکنیک با چالش‌هایی مانند مقاومت پایین و فشردگی بالای خاک‌های نرم مواجه هستند. روش‌های متنوعی برای بهسازی این نوع خاک‌ها به کار گرفته شده است تا ظرفیت باربری آنها افزایش یابد و شرایط ساخت‌وساز فراهم شود.
یکی از روش‌های کارآمد در این زمینه، استفاده از شمع‌های خاک سیمان به‌عنوان جایگزین اقتصادی‌تر نسبت به ستون‌های سخت است. این شمع‌ها در عین کاهش هزینه‌ها، ظرفیت باربری مناسبی ارائه می‌دهند. اگرچه تحقیقات گسترده‌ای بر روی این تکنیک از چهار دهه گذشته در کشورهایی مانند سوئد و ژاپن انجام شده، اما بررسی عملکرد آنها تحت بارگذاری در شرایط بهره‌برداری یا حالت حدی نهایی هنوز نیازمند مطالعات بیشتری است.
مطالعات آزمایشگاهی و میدانی:
آزمایش آزمایشگاهی
مقاومت خاک‌های بهسازی‌شده با سیمان در محدوده 150 تا 300 کیلوگرم بر مترمکعب بررسی شد و مقاومت فشاری تک‌محوری این خاک‌ها محاسبه گردید.
آزمایش میدانی:
بر روی 20 نمونه از شمع‌های خاک سیمان با مقدار سیمان حدود 280 کیلوگرم بر مترمکعب، مقاومت فشاری تک‌محوری 4.5 تا 6 مگاپاسکال ثبت شد.
آزمایش بارگذاری
یک آزمایش مقیاس‌شده روی دو شمع تکی و یک گروه شمع چهارگانه (با قطر 800 میلی‌متر و طول 12 متر) انجام شد. نتایج نشان داد:
-
- شمع تک: ظرفیت باربری 1200 کیلونیوتن با نشست 6.93 میلی‌متر
- گروه شمع چهارگانه: ظرفیت باربری 3200 کیلونیوتن با نشست 5.03 میلی‌متر
نتیجه‌گیری:
شمع‌های خاک سیمان، به‌عنوان جایگزینی اقتصادی و کارآمد، گزینه مناسبی برای ساخت فونداسیون در ساختمان‌های بلندمرتبه هستند. این روش در کاهش هزینه‌ها و زمان اجرا تأثیر بسزایی دارد و می‌تواند به‌عنوان راه‌حلی پایدار در پروژه‌های ژئوتکنیکی مورد استفاده قرار گیرد.
شکل 1: تصویر شماتیک هندسه ازمایشات بر روی شمع های تک و گروهی
شکل 2 : تصویر نتایج ازمایشات SPT و CPTu بر روی خاک موجود در سایت
درج دیدگاه