ثسو تؼبل

هذس پ پشرفت

Advanced Foundation Engineering

دکتر اهي زر

:ػبي هطبلت

کلبت -1 هلاحظبت آبلس طراح-2 پ ب گسترد -3 پ ب و ػوق -4 تحلل استبتک پ ب ػوق -5 آزهبشبت درجب جت تؼي ظرفت ثبرثر -6 دبهک پ ب ػوقآزهبش ب استبتک -7 ػوقپ ب ا طراح سبز جبج ثبرب -8 حبئل سبز گدثردار -9

(ػوق: سطح ة: الف)هرر ثر رم افسار ب تحلل طراح -10

هارد ػول -11

:هبثغ

1. Soil Mechanics and Foundations, Budhu, M, 2002, 586p.

2. Foundation Design, Principles & Practices, Coduto, D. P. 2001, Prentice-Hall, New Jersey 883p.

4. Design Applications of Raft Foundations, Hemsley, J. A. 2000, Thomas Telford.

5. Foundation Engineering Handbook, Hsai – Yang Fang, 2001, 2nd Ed., CBS

6. Canadian Foundation Engineering Manual 4th Edition, Canadian Geotechnical society 2006.

7. Ground Improvement Technical Summaries, 2001, Vol. 1&2, by Elias, V., Welsh, J., Warren, J., Lukas, R., FHWA-SA-98-086R.

گلاى داؾگب اتؾبرات ،1385 .م وزه، ظ .ط ربض، م؛ رججز، الف؛ اعلاه، .ػولىزد عزاح تحلل، گغتز، ب پ -8

پضؾىذ فبر، تحممبت آهسػ هؼبت -تزاثز را سارت ،1384 .الف اعلاه، ن فخبربى، ب، ؽوغ هحر ثبرثز ظزفت -9

مل حول

تزاى، داؾگب اتؾبرات فبخز، ػل دوتز پؾزفت، پ هذع-10

هقذه ا ثر هذس پ ( 1

هي ثبؿذ لؼوت د اص هتـىل ػوشاي بي پشط ػوهب:

سػبص

صيشػبص

سذ دس خبن ثب توبع دس و هي ؿد اعلاق ثخـي ث غبلجب صيشػبص .داسد هـبسوت ثؼتش يب خبن ث سػبص ثبس هؼتمين اتمبل

ؿد هي اجبم پي بم ث ػضي تػظ صهيي ث سػبص اص ثبس اتمبل.

لضبت عبس صئتىه، ػلم ثىبرگز ز پ هذع .ثبؽذ ه هبعت فذاعى اتخبة عزاح ثزا هذع

ااع سستوب پ سبز -2

ب عغح پ ثغبس+ پ عغح

ب چب پ ب و ػوك ب پ

ب ػوك پ

ب ث لحبظ ػوق استقرار ح اجراء تقسن -1-1شکل ثذ پ

هلاحظبت ػوذ تحلل طراح فذاسى ب -3

تؼي تاى ثبرثز (Bearing Capacity)

تخوي ؾغت (Settlement)

عزاح عبس ا(Structural Design)

وتزل پبذار(Stability Control)

جج ب اجزا التصبد (Economic Aspects)

ب سطح -4 پ

اجشايي ػيؼتن بي پي بي ػغحي هتذال ثش هجبي هلاحظبت ػبص اي :

پي بي هفشد •

پي بي هشوت •

پي بي پيػت اسي •

پي بي ؿجى اي •

پي بي گؼتشد •

ااع پ ب ( 2-1شکل سطح

ب سطح ااع هتذال -3-1شکل ا پ فرم ب سبز

ب ااع هتذال( 4-1شکل پ

هفرد، هرکت سطح

ػوق

ب ااع هتذال( 5-1شکل ا پ و ػوق ػوقفرم ب سبز

پ ب ػوق -5

ثب و گشدد هي اعلاق فلادي يب ثتي چثي، اي ػبص خغي اػضبي اص دػت آى ث ػويك بي پي

.وذ هي هتمل صهيي تش ػويك بي لاي ث سا ػغحي ثبسبي صهيي، دس اػتمشاس

ثب تأم وف الؼول ػىغ ثش ػلا سا لبئن ثبسبي تحول تابئي ػغحي بي پي وبذ ؿوغ يه

ؼجت ثيـتشي اعويبى ثب ػويك بي پي ثؼلا ثبؿذ هي داسا (جذاسي همبهت) جبجي الؼول ػىغ

.وبيذ هي تحول سا ثشوؾ يب وــي يض جبجي يشبي ػغحي بي پي ث

تفبت ثي پ ب سطح ػوق در ػوق استقرار( 6-1شکل

بهارد استفبد 1 -5 ػوقاز پ داس بي ػغحي ضؼيف هؼئل ػجس اص لاي ؿؼتگي هصيت دس همبثل آة تحول يشبي جبجي وــي ثضسي بي آتي دس هجبست اثي هجد همبثل ثب اثشات حفبسي بي ضؼيف دس ػوك تشاون لاي حزف هـىلات اجشائي پي ػبصي ػغحي دسؿشايظ ثبلا ثدى ػغح آة

تبهيي پبيذاسي دس همبثل ثبسبي جبجي ػبص بي ثلذ

ػولکردهرد اتظبرسستن فذاسى -6

وذ تحول را آت تغزات ثتاذ ثبذ عغح پ خصؿ ث ،پ.

ثبؽذ همبم هضؼ ب ثزؽ ع اس گغختگ همبثل در ثبذ پ سز خبن.

ب جب ث را رعبس ث خغبرات عزظ د هؾىلات و ثبؽذ درحذ ثبذ پ جبث

.ثبؽذ ذاؽت دجبل

ثبؽذ اوي ب، بپبذار ول عر ث ؽبر اصگ لغشػ، خغزات همبثل در ثبذ پ.

ا عغتن فؾبر وؾؼ، اس اػن داخل زب همبثل در ثبذ هزثع هصبلح پ عبس

همبم خردگ فزعبؼ ،هحغ هبجن ػاهل همبثل در داؽت وبف تحول داخل ثزػ

.ثبؽذ

ثبؽذ التصبد اجزائ ش پ عبخت او، پبذار هؼبرب تبهي ثز ػلا.

تر کبرا ب درهقبس ثب رسبز ثدى دلال هحبفظ طراح پ

عگ خبن خصصبت درهغبلؼبت بهغوئ احتوبل اهىبى

رعبس اجزا ثب همبغ در پ اجزا ضؼف تز وتزل پبي تز دلت

ثزا اجزا درحي آعت صذه ثزس آب هؾبذ ػذم ػوك بپ

ػوك در پ اس حبصل تؼ ب همذار تسغ ضؼت در لغؼت ػذم

عبس ول ثز پ اساذام بؽ جذ خغبرات فبجؼ ثزس ػالت

وبر گز ث اس بؽ اضبف هزد ثبر ثدى تبثز ث ثب ثبرثز ػض پبي تزي ػاى ث پ ثدى هغزح

ا اجشاء دگز ثز درفذاعى اضبف هصبلح عبس

(7-1شکل هراحل طراح پ

:فؾبر ارد اس پ ث سهي ػاهل هثز در تسغ الؼ فؾبر توبع

(ب لگز ر پ درصرت جد ثبر خبرج اس هزوش )خزج اس هزوش

صلجت عبس ا پ

وزؼ خبن –ضگب تؼ

سثز وف اعزاف پ

تاى ثبرثر پ ب -7

تزغ تش در زر پ ب سطح تحت ثبر قبئن هرکس (8-1شکل

پ صلت ثز رط پ اؼغبف پذز ثز هبع پ اؼغبف پذز ثز رط

حبلت عبد ؽذ پ صلت ثز هبع

هحبسج فشبر توبس درحبلت ثبر قبئن هرکس

FWD

Pq u

A

فشبر توبس درحبلت ثبر خرج از هرکس ب لگر ر پ -9-1شکل

پ تحت لگر د طرف

166

L

e

B

e LB f B LD

P W 6 e 6 eq ( u )(1 )

A B L

د طرف ثب خرج از هرکس تزغ تش زر پ -10-1شکل

چگگ تؼي ظرفت ثبرثر ب تاى ثبرثر

ults

qq

SF

ط هختلفهحذد تغرات ضرت اطوبى در هذس پ ثرا شرا -11-1شکل

ثسبز ثؼاى هکول پ سبز -8

ث ببيت و ثد خبن خصصيبت تغييش هختلف سؿبي تىيىب ؿبهل خبن ثؼبصي

.ؿد هي هجش خبن اص خبصي سفتبس تبهيي حجوي تغييشات وبؾ همبهت، افضايؾ

خبکب هسئل دار

خبوبي ثب هـب آلي جبتي•

خبوبي سع اؿجبع شم•

خبوبي حؼبع•

خبوبي هبػ اي لاي ؿل•

خبوبي سهجذ •

خبوبي اگشا •

خبوشيضب •

خبوبي ثب هـب صثبل ضبيؼبت •

خبوبي دػتي •

1. The need for Engineered

Ground Improvement

Where a project encounters difficult

foundation conditions, possible

alternative solutions are:

• Avoid the particular site

• Design the planned structure accordingly

• Remove and Replace unsuitable soils

• Attempt to modify the existing ground

لشوم بهساسی خاک -8

راهکارهای پیص رو در مواجهه با خاک های مسئلهه

:دار در پزوصه ها

اجتبة اس هحل هرد ظز ثزا پزص •

عزاح عبس هرد ظز هتبعت ثب ؽزاظ هجد •

ثزداؽت جبگش خبن هغئل دار•

تلاػ ثزا تغز خصصبت خبن هجد •

1- کلیات بندی کلی روش های بهسازی خاکدسته

غبس

ثػ ب

ر ول

دعت ثذن

خب

(Earth work)ػوليبت خبوي -1

(Densification)هتشاون ػبصي -2

Physical and chemical)ؿيويبيي -ثؼبصي فيضيىي -3

modification)

(Hydraulic modification)ثؼبصي يذسليىي -4

(Reinforcement)هؼلح ػبصي -5

عملکردخاک از نظر عمق بهسازی دسته بندی روش های

ثذ رػ ب ثغبس دعت خبن اس ظز ػوك ػولىزد

ثؼبصي ػغحي

ثؼبصي يو ػويك

ثؼبصي ػويك

1- بهسازی سطحی

مهمترین روش های بهسازی سطحی

ػوليبت خبوي ، خبوشيضي ثب هصبلح ػجه 1.

تشاون هىبيىي خبن. 2

Rollers Sheepsfoot ختلاط خبن ثب آه در هحلا

Shredded Tire

ؿيويبيي خبن –تثجيت فيضيه . 3

2- بهسازی نیمه عمیق هتز در گز رػ ب 12رػ ب جت ثغبس خبن تب ػوك حذاوثز حذد •

گزذ ػوك خبن لزار ه .ثغبس و

ثغبس و ػوك

گدثزدار ؽبرعبس

تزاون دبهى

ب پ چب

رشؽوغ ب

3- بهسازی عمیق

معرفی متداولترین روش های بهسازی خاک در عمق

ثغبس ػوك خبن

جزاعى ػوك

اختلاط ػوك

تشرك ثب فؾبر ثبلا

عتى ب -عوب آى

تحىن ث ووه

سىؼ ب لبئن

تزاون

افجبر

4. Traditional Objectives

1. Increase strength, reduce erodibility,

2. Reduce distortion under stress,

3. Reduce compressibility,

4. Control shrinking and swelling ,

5. Control permeability, reduce water

pressures, redirect seepage,

6. Prevent detrimental physical or

chemical changes due to

environmental conditions,

7. Reduce susceptibility to

liquefaction,

8. Reduce natural variability of borrow

materials or foundation soils

هذف اس بهساسی خاک -4

افشاؼ همبهت، وبؼ فزعبؼ. 1

وبؼ ؾغت. 2

وبؼ تزاون پذز. 3

وبؼ جوغ ؽذگ ترم. 4

وتزل تزاا، وبؼ فؾبر آة حفز ا، تغز جت . 5 ؾت

جلگز اس اوؾب فشى، ؽوب هضز بؽی . 6 اس ؽزاظ هحغ

وبؼ اعتؼذاد راگزا. 7

وبؼ تغز خصصبت هصیبلح لزضی یب خیبن . 8 ؽبلد

Amirkabir

University of

Technology

3. Suitability, Feasibility and

Desirability

The choice of a method of ground

improvement for a particular object will depend

on many factors including:

• Type and degree of improvement required,

• Type of soil, geological structure, seepage

conditions,

• Cost,

• Availability of equipment and materials and the

quality of work required,

• Construction time available,

• Possible damage to adjacent structures or

pollution of groundwater resources,

• Durability of the materials involved,

• Toxicity or corrosivity of any chemical

additives,

•reusability of components,

• Reliability of methods of analysis and design,

• Feasibility of construction control and

performance measurements.

فاکتورهای تاثیز گذار در انتخاب روش بهساسی:

کفایت ، امکان سنجی، مطهوبیت -3

ع درج ثغبس هرد بس •

ع خبن، عبختبر سهي ؽبع، ؽزاظ تزاػ •

دعتزع ث تجشات، هصبلح وفیت ویبر هیرد • بس هرد

هحذدت سهب •

اهىبى آعت ث عبس ب هجبر ب آلدگ هیبثغ • آة سزسه

دام هصبلح هرد اعتفبد •

ثدى افشد ب ؽوب خرذعو •

لبثلت اعتفبد هجذد اجشاء•

لبثلت اعوبى رؽب تحلل عزاح•

اهىبى وتزل عبخت اذاس گز وبرائ•

تقسیم بنذی روضهای بهساسی اس لحاظ اعمال نیزو -3 -5

اعتبتى •

دبهى •

تقسیم بنذی روضهای بهساسی اس لحاظ نحوه بهساسی -4 -5

داخل •

خبرج •

تقسیم بنذی روضهای بهساسی اس لحاظ سزعت اجزاء -5 -5

وذ •

تذ •

Amirkabir

University of

Technology

مسأله دار هایچهار دستة اصهی خاک -6

الف ئ خاک های نزم و ضل

ص .اص يظگي بي ػوذ خبن بي شم ؿل، همبهت ضؼيف بپبيذاسي حجوي آب هي ثبؿدذ

تحىدين هجد دس آب حبلدت صيبدخبن ب هي تاى ث دسصذ آة ؼجتب ايييظگي بي ثبسص

. آب اؿبس وشد ػبدي

ثشاي و خبن بيي هبذ هبػ لاي ؿل، سع بي شم پشسعثت، خبن دبي آلدي يدب

. تلفيمي اص خبن بي فق سا هي تاى بم ثشد

ثشخي اص هتذبي هؼول هؤثش ثشاي ثجد ايي خبن ب دس لؼوت ثؼذي ؿشح داد هي ؿذ .

التصبد پشط، هؤثش الغ ؿذى سؽ ثؼبصي، ع ػبخت ػبص، دس ػول وبسآئي ايي هتذب ث

اثشات صيؼت هحيغي ثؼتگي ي هجد هبست ب, هصبلح ,اهىببت ,هحل دػتشػي ب ث ح

.داسد

Amirkabir

University of

Technology

ؽىل 1- 2- لع راگزائ خغبرات ارد ث پزص در اثز سلشل

جؽؼ هبع ا ثز اثز راگزائ در سلشل -1 -1ؽىل

ه ثبؽذئ راگییزاثؾتزي خغبرات ارد اس اي دعت خبوب هغئل دار بؽ اس پذذ.

آػيت هجوػ بي آپبستوبي ثش اثش گؼيختگي تاى ثبسثشي بؿي اص لع ساگشائي دس اثش صلضل -3 -1ؿىل

(Niigata, Japan, 1964)

Amirkabir

University of

Technology

ب ئ خاک های انبساطی

وذ هي پيذا ثبلائي تسهي پتبؼيل آة جزة اص پغ ؼتذ خـه هؼولا خبن ب ايي.

لشاس لجلي لبثل هحذد دس آب حجوي تغييشات و آسد ػول عشيمي ث هي تاى سا خبن ب ايي

تسم صائي لبثليت وبؾ داخل دس سعثت وتشل عشيك اص اجؼبعي خبن بي ػول آسي .گيشد

.اػت پزيش اهىبى خبن

Amirkabir

University of

Technology

ج ئ خاک های رمبنذه یا فزوریشضی

ايجبد ػاهل هي گيشذ، لشاس استؼبؽ يب غشلبة ؿذى ثب وشا ثبسگزاسي ؿشائظ دس خبن ب ايي و گبهي هي سيضد فش دسي ؿبى ػبختوبى تشتيت ايي ث ,صيبد تخلخل جد ثب سفت ثيي اص رسات ثيي پيذ وذ

.داسذ دجبل ث سا صيبدي ـؼت

بي اص بي هي تاى خبن ب ايي هؼول و هحذد دس خبوب ع ايي .ثشد بم سا لؼي ثبدسفتي ـت .داسذ پبئيي ؼجتب صحشائي خـه داؼيت داؿت لشاس لاي

ػبصي جت هؼول اثضاسبي اص يىي ودى غشلبة يب ودى هشعة پيؾ اص خبن ب ايي ػولىشد ثي يذسليىي تشاون ودى، هشعة اص پغ ؿي ب هؤثشتشيي اص يىي .هي ثبؿذ ػبص ػبخت اص لجل ػبيت لاصم وبسآئي اص غبلجب ؿيويبيي هاد ديگش يب ػذين ػيليىبت آه، ثب ؿيويبيي تثجيت .هي ثبؿذ ػبيت

.وي ثبؿذ ثشخسداس

Amirkabir

University of

Technology

خاکزیشها -د

ؽذ تحىن خد سى تحت دعت خبن ب ب خبوزشب اس ثغبر ػوهب .ه

ا خبن ب ؾغت 5/2% حذد ث ؽ خبوزشب ؾغت 5 % حذد ث هبع

ثب ؾغت زخ .ثزعذ اعت هوىي 10% حذد ث رشدا رع هصبلح ؾغت

بثذ وبؼ سهبى گذؽت وؾذ عل عبل 20 تب 10 ثي ػوهب ل ه اي اس ثؼذ ه

ب هجبس هحذد در ؾغت ب هذت .گزذ لزار هؼول عجه عبختوبب پ

ب اوثز دا درؽت خبن اس هتؾىل خبوزشب ثزا جب ال عبل د در جبث

ثبؽذ وچه خل ؾغت ب همبدز عبل 5 اس ثؼذ افتبد اتفبق .ه

چگگ سهبى آب، هتؾىل هبد ع ثب هتبعت خبوزشب ااع در هجوع در

ر ثز ػوزا فؼبلت ب چگگ پزفل پلاى در آب گغتز جبگذار،

ثبؽذ ضزر هحبفظت ثغبس ض الذاهبت آب، .ه

Amirkabir

University of

Technology

خاکروش های معمول بهساسی -7 وبسبي خبوي -1

تشاون ػغدحي -2

تشاون ديددبهيىي د 3

د اػتفبد اص هاد افضدي 4

ثؼبصي گيبي - 5

ؿددبسي دس ػوك -تشاون يجش - 6

اختلاط ػويك خبن -7

د تضسيك 8

ػتبي ػگي -9

افددجبس -10

صىـي -11

پيؾ فـشدگي اص عشيك پيؾ ثبسگزاسي د 12

بي حشاستي د ػيؼتن13

ثؼبصي الىتشيىي -14

د تؼليح خبن15

1. Earth works

2. Shallow compaction

3. Dynamic compaction

4. Admixtures

5. Biotechnical improvement

6. Deep vibro-flotation

7. Deep Soil Mixing

8. Grouting

9. Stone columns

10. Blasting

11. Drainage techniques

12. Preloading

13. Thermal systems

14. Electrical improvement

15. Reinforcement

General Soil Treatment Methods

Soil nailing 31 Surcharge fills 21 Sump pumping 11 Sheet piling 1

Cement-clay grouts

32 Pre-wetting 22 Wellpoint systems 12 Slurry trenches 2

Silicate grouts 33 Hydrocompaction 23 Bored shallow

wells 13 Diaphragm walls 3

Resin grouts 34 Vibrocompaction 24 Deep-bored filtre

wells 14

Bored pile walls and secant piles

4

Compaction grouting

35 Dynamic

compaction 25

Jet eductor systems

15 Thin, grouted membranes

5

Jet grouting 36 Compaction piles 26 Vacuum

dewatering 16 Freezing 6

Cement & lime stabilization

37 Particulate grouting

27 Dynamic static or

Rollers 17 Filter drains 7

Mix-in-place piles 38 Blasting 28 Electrical

stabilization 18 Drainage galleries 8

Heating 39 Mechanical compaction

29 Preloading 19 Sand and band

drains 9

Remove and replace

40 Reinforced earth 30 Vibro replacement

stone columns 20 Lime columns 10

Amirkabir

University of

Technology