نشریه زمین شناسی مهندسی

---

استفاده از آهک راه‌ حلی برای تثبیت خاک رس است. بهبود ویژگی‌های خاک با استفاده از آهک عملیاتی سریع و ساده است که می‌تواند در پروژه‌های بزرگ یا کوچک، گنجانیده ‌شود. هدف از بهبود خاک با آهک، رسیدن به واکنشی فوری است که تقویت خاک با توجه به کاهش رطوبت و تغییرات شیمیایی در خاک رس را به‌طورچشم‌گیری به‌همراه دارد. روش آماده‌سازی نمونه‌ها برای بررسی پارامتریک تأثیر آهک بر مقاومت برشی، مهم است. در این تحقیق علاوه بر بررسی نحوۀ آماده‌سازی نمونه‌ها به بررسی تأثیر درصد آهک، درصد رطوبت عمل‌آوری و زمان عمل‌آوری بر مقاومت برشی خاک رس با استفاده از آزمایش برش مستقیم پرداخته شده است. نتایج به‌دست آمده حاکی از آن است که نحوۀ آماده‌سازی نمونه‌ها در نتایج حاصل مؤثر است و معین شد که درصد بهینه‌ای از آهک و رطوبت وجود دارد که در آن مقاومت برشی بیشنیه می‌گردد

---

چکش اشمیت امکان اندازه‌گیری سریع و ارزان سختی سطح سنگ را بصورت برجا و آزمایشگاهی فراهم می‌آورد. این پارامتر بطور گسترده در تخمین خواص مکانیکی سنگ‌ها از جمله مقاومت فشاری تک محوره و ضریب یانگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. سختی چکش اشمیت همچنین می‌تواند در ارزیابی کیفیت ساختاری سنگ، پیش‌بینی پارامترهای حفرپذیری و برش‌پذیری و میزان سایندگی سنگ، هوازدگی آن و تعیین مقاومت دیواره‌ی درزه مورد استفاده قرار گیرد. عوامل مختلفی مانند ابعاد نمونه‌ی مورد آزمایش، زبری سطح، هوازدگی، محتوای رطوبت، نوع چکش اشمیت و روش اندازه‌گیری و غیره بر روی نتایج سختی اشمیت اثر می‌گذارند. در مقاله‌ی حاضر بعد از مرور نتایج تحقیق‌های اخیر انجام گرفته در زمینه‌ی تاثیرات این عوامل، به بررسی آزمایشگاهی اثر عوامل رطوبت، درجه‌ی حرارت و بارگذاری تک محوری بر روی سختی اشمیت چندین نوع سنگ سالم و نیز نمونه‌ی بتن پرداخته شده است. نتایج حاصل نشان داد که رطوبت عموما سبب کاهش مقدار سختی اشمیت سنگ می‌گردد. میزان این کاهش وابسته به نوع سنگ می‌باشد. همچنین دما تاثیر زیادی بر روی مقدار سختی اشمیت دارد. رابطه‌ی بین کاهش سختی با افزایش حرارت برای سنگ‌های مورد آزمایش، به شکل خطی بوده است. از طرفی اندازه‌گیری سختی نمونه‌ی تحت بارگذاری تک محوره نشان داد که اعمال بار بر روی سنگ، سبب افزایش سختی اشمیت نمونه می‌شود. این امر باید در اندازه‌گیری برجای سختی در دیواره‌ی فضاهای زیرزمینی که سنگ‌ها تحت بارگذاری قرار دارند، مورد توجه قرار گیرد.

---

از روش­های به‌سازی خاک­ می­توان به تثبیت با مواد افزودنی و تسلیح با المان­هایی با مقاومت کششی زیاد اشاره کرد. از مهم­ترین موادی که برای تثبیت خاک­های ریزدانه به‌کار می‌رود، آهک است. اضافه کردن آهک به خاک رس سبب انجام واکنش­هایی می­‌شود که منجر به بهبود خواص اولیه خاک می­شوند. امـروزه اسـتفاده از ژئوگرید­ها برای بهبود ویژگی­های مهندسی انواع مختلف خاک­ها به‌خوبی پذیرفته شده است. اکثر پژوهش‌ها در گذشته محدود به خاک­های درشت­دانه بوده است و تحقیقـات و بررسی‌های انـدکی در خصـوص امکـان‌پـذیری استفاده از این مسلح‌کننده در خاک­های چسبنده انجام شده است. با توجه به اثرات مثبت تثبیت خاک­های ریزدانه با آهک و هم‌چنین تسلیح این خاک­ها به‌وسیلۀ ژئوگرید، بررسی اثرات توأم این روش­ها احتمالاً بتواند کاربرد­های مهندسی خاک­های ریزدانه را گسترده­تر نماید. از آن‌جاکه تغییرات فصلی، درصد رطوبت خاک­ها را تغییر می­دهد و این تغییرات در مقاومت برشی فصل مشترک خاک-ژئوگرید تأثیرگذار است، از این رو، آزمایش برش مستقیم بر نمونه­های تثبیت شده با درصد­های مختلف آهک و مسلح شده با 2 نوع ژئوگرید در دو حالت درصد رطوبت بهینه و درصد رطوبتی بیش‌تر از آن انجام شد تا تأثیر رطوبت بر پارامترهای مقاومتی فصل مشترک (چسبندگی و زاویۀ اصطکاک) تعیین شود. نتایج آزمایش­ها نشان داد که افزایش رطوبت منجر به کاهش تنش­های مؤثر، مقاومت برشی نمونه­های تثبیت و تسلیح شده و بازده مسلح‌سازی می­‌شود. قفل و بست بین دانه­های خاک و المان تسلیح در نمونه­های مسلح شده با ژئوگرید با چشمه­های کوچک‌تر بهتر است و اندرکنش قوی­تری را ایجاد می‌کند.