مطالعات بر روی عملکرد ستون خاک سیمان در پایداری سیستم های فونداسیون برای ساختمان های بلند مرتبه
ساخت پروژه های آپارتمانی برای پروژه های زیرساختی در طول دهه های گذشته در مناطق پست و ساحلی که عمده خاک آن خاک رسی می باشد، افزایش چشمگیری داشته است. مهندسین ژئوتکنیکی که با چنین شرایطی دست و پنجه نرم میکنند در چنین شرایطی با توجه به مقاومت کم و ویژگی های فشردگی خاک رس با یک چالش واقعی نرم مواجه میشوند. تعداد زیادی از تکنیک های بهسازی خاک برای افزایش ظرفیت باربری خاک نرم و همچنین افزایش استفاده آن برای فعالیت های ساختمانی استفاده شده است. اگرچه راه حل هایی براساس استفاده از ستون های سخت برای بهسازی این خاک ها میتواند مطرح باشند، اما میتوانند منجر به طراحی غیراقتصادی شوند. درنتیجه، شمع های خاک سیمان به عنوان شمع سخت کننده استفاده میشوند. این تکنیک جایگزین اقتصادی تری نسبت به ستون های سخت میباشند. هرچند، عملکرد آنها تحت بار در حالت حدی نهایی یا حالت بهره برداری مطالعات کمی رو به خودش اختصاص داده است. شمع های خاک سیمان از چهار دهه گذشته مورد مطالعه و آزمایش قرار گرفته اند که شروع آن از سوئد و ژاپن بوده است. این مقاله به بررسی مطالعه آزمایشگاهی شمع خاک سیمان به روش تر مخلوط شده در خاک ماسه ای می پردازد. با توجه به ماسه ای بودن خاک، مقاومت آزمایشگاهی خاک های بهسازی شده با مقدار سیمان از رنج 150 تا 300 کیلوگرم بر مترمکعب محاسبه شد. به طور همزمان، آزمایش هایی بر روی 20 نمونه از شمع های جمع آوری شده از سایت که مقدار سیمان حدودی 280 کیلوگرم بر مترمکعب داشتند انجام گرفت که به مقاومت های فشاری تک محوری 4.5 تا 6 مگاپاسکال منجر شد. سپس، یک آزمایش مقیاس شده بارگذاری فشاری محوری بر روی دو شمع تک و یک گروه شمع چهارگانه با قطر 800 میلیمتر و طول 12 متر انجام شد.
نتایج نشان داد که ظرفیت باربری هر شمع تک 1200 کیلونیوتن با نشست 6.93 میلی متر و این مقدار برای گروه شمع چهارگانه 3200 کیلونیوتن با نشست 5.03 میلی متر بدست آمد. نتایج به دست آمده در این مقاله نشان داد که شمع های خاک سیمان راهکار مناسبی برای پروسه ساخت فونداسیون با هزینه و زمان کمتر برای ساختمان های بلند مرتبه است.
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
