بررسی آزمایشگاهی و عددی اثر افزودن نانو‌رس بر پایداری گودبرداری

نویسندگان

1 استاد، گروه ژئوتکنیک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد واحد اسلامشهر، اسلامشهر، ایران.

2 دانشجوی دکتری ژئوتکنیک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد واحد اسلامشهر، اسلامشهر، ایران.

doi
10.22075/jtie.2025.38845.1736
چکیده

در این پژوهش، هدف اصلی، ارزیابی تأثیر افزودن نانو‌رس بر پایداری گود می‌باشد. برای این منظور، ابتدا نمونه‌های آزمایشگاهی خاک در دو حالت بهسازی‌نشده و بهسازی‌شده با درصدهای مختلف نانو‌رس (صفر، ۳ و ۵ درصد) تهیه و مورد آزمایش قرار گرفتند. سپس، نمونه گود 10 متری در منطقه ولنجک تهران در مقیاس کوچک­تر در دو حالت طبیعی و بهسازی شده با نانورس ساخته شد و تغییرشکل­ها بررسی گردید. همچنین، با استفاده از نرم‌افزار FLAC3D مدل‌سازی عددی برای گود مورد نظر انجام شد تا مقایسه‌ای بین نتایج آزمایشگاهی و عددی صورت گیرد. نتایج نشان داد که استفاده از نانو‌رس به‌طور قابل توجهی ضریب اطمینان پایداری گود را افزایش داده و جابجایی‌های افقی و قائم را کاهش می‌دهد. مقدار بهینه برای نانورس 3 درصد به‏دست آمد و بیشتر از این مقدار بدون تأثیر و در بعضی شرایط تأثیر منفی بر رفتار خاک می‏گذارد. این موضوع در هر دو مدل عددی و آزمایشگاهی قابل مشاهده بود و مطابقت خوبی بین آن‌ها وجود داشت. در ادامه، تأثیر نانورس به عنوان مصالح جدید با سیمان به عنوان مصالح سنتی بر مقاومت برشی خاک مقایسه شد و نکات مثبت نانورس از جمله عدم تأثیر منفی بر محیط‏زیست نسبت به سیمان  از دلایل ترجیح بر استفاده از نانورس و به طور کلی نانومواد می‏باشد. به طور کلی، نتایج نشان داد که به‌کارگیری نانو‌رس به عنوان افزودنی پایدارساز می‌تواند راهکاری مؤثر در پروژه‌های گودبرداری شهری باشد.