بررسي تاثير طول و درصد وزني الياف بر مقاومت برشي خاک تثبيت شده با الياف مصنوعي با توزيع تصادفي

در بسياري از پروژه هاي ساختماني و راه سازي، خاک محل داراي خواص مهندسي مورد نياز مانند مقاومت برشي يا سختي کافي نبوده و نياز به اصلاح و بهبود مشخصات آن دارد. روش هاي مختلف مکانيکي و شيميايي براي تثبيت خاک وجود دارند که استفاده از المان هاي مسلح کننده مانند ژئوتکستايل ها، ژئوگريدها و الياف هاي طبيعي يا مصنوعي از روش هاي تثبيت مکانيکي خاک مي باشد. در دهه هاي اخير، استفاده از الياف هاي مصنوعي منفصل با توزيع تصادفي براي بهبود خواص مکانيکي خاک، به دليل سهولت استفاده از اين الياف ها، هزينه هاي کم توليد و زمان کوتاه اجرا متداول گرديده است. در اين تحقيق، مقاومت برشي ماسه سيلت دار تثبيت شده با الياف مصنوعي منفصل شيشه با توزيع تصادفي به صورت آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفته است. تمرکز اين تحقيق بيشتر روي تاثير طول و درصد وزني الياف بر پارامترهاي مقاومتي خاک شامل چسبندگي و زاويه اصطکاک داخلي بوده است. نمونه هاي خاک تثبيت شده با الياف به طول هاي 5، 10، 20 و 30 ميلي متر با درصدهاي وزني 0.1، 0.2، 0.3، 0.4، 0.5 و 0.6 در 28 حالت مختلف تهيه شده و مقاومت برشي آنها با استفاده از دستگاه برش مستقيم تعيين گرديده است. نتايج اين تحقيق نشان مي دهد که افزودن الياف باعث افزايش مقاومت برشي خاک مي گردد. افزايش مقاومت برشي خاک اصلاح شده با الياف مصنوعي در اثر افزايش چسبندگي و زاويه اصطکاک داخلي خاک بوده است. با افزايش درصد وزني و طول الياف، ابتدا مقاومت برشي خاک افزايش يافته و سپس کاهش مي يابد. ولي در هر حال، مقاومت برشي خاک تثبيت شده بيشتر از خاک غير مسلح مي باشد. مقادير زاويه اصطکاک داخلي و چسبندگي خاک در شرايط بهينه به ترتيب حدود 30 و 40 درصد افزايش داشته است. با توجه به نتايج آزمايش ها، مقدار بهينه درصد وزني الياف 0.4درصد و طول بهينه آنها 10 ميلي متر بوده است.