پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 22 |
| تعداد شمارهها | 705 |
| تعداد مقالات | 10,146 |
| تعداد مشاهده مقاله | 71,451,323 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 63,174,255 |
بررسی آزمایشگاهی و عددی اثر افزودن نانورس بر پایداری گودبرداری | ||
| مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل | ||
| مقاله 7، دوره 11، شماره 4 - شماره پیاپی 44، اسفند 1404، صفحه 179-193 اصل مقاله (935.82 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jtie.2025.38845.1736 | ||
| نویسندگان | ||
| مریم حق بین* 1؛ مهدی صباغ مقدم2 | ||
| 1استاد، گروه ژئوتکنیک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد واحد اسلامشهر، اسلامشهر، ایران. | ||
| 2دانشجوی دکتری ژئوتکنیک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد واحد اسلامشهر، اسلامشهر، ایران. | ||
| تاریخ دریافت: 06 شهریور 1404، تاریخ بازنگری: 14 آذر 1404، تاریخ پذیرش: 25 آذر 1404 | ||
| 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. | ||
| کلیدواژهها | ||
| گودبرداری؛ نانو رس؛ ازمایشگاهی؛ عددی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Experimental and Numerical Investigation of the Effect of Nanoclay Addition on Excavation Stability | ||
| نویسندگان [English] | ||
| maryam haghbin1؛ Mehdi Sabaghmoghadam2 | ||
| 1Assistant Professor, Department of Geotechnics, Facultyof Civil Engineering, Islamic Azad University, Islamshahr Branch, Islamshahr, I. R. Iran. | ||
| 2PhD Candidate of Geotechnics, Faculty of Civil Engineering, Islamic Azad University, Islamshahr Branch, Islamshahr, I. R. Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| In this study, the main objective is investigating the effect of adding nanoclay on the stability of excavations. For this purpose, laboratory soil samples were prepared in two conditions: untreated and treated with different percentages of nanoclay (0%, 3%, and 5%), and subsequently tested. Then, a 10-meter-deep excavation model in the Velenjak area of Tehran was constructed at a smaller scale under both natural and nanoclay-stabilized conditions, and deformations were examined. In addition, numerical modeling of the target excavation was carried out using FLAC3D software to provide a comparison between the laboratory and numerical results. The findings indicated that the use of nanoclay significantly increases the factor of safety of excavation stability and reduces both horizontal and vertical displacements. The optimum nanoclay content was found to be 3%, as higher percentages showed no significant improvement and, in some cases, even had negative effects on soil behavior. This behavior was observed in both numerical and experimental models, with good agreement between them. Also, the influence of nanoclay on soil strength as a novel material was compared with cement as a conventional stabilizer. The advantages of nanoclay-particularly its environmentally friendly nature compared to cement-were highlighted as strong reasons to prefer nanoclay and, more generally, nanomaterials. Overall, the results demonstrated that applying nanoclay as a stabilizing additive can serve as an effective solution for urban excavation projects. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Excavation, Nanoclay, Experimental, Numerical | ||
| مراجع | ||
|
Akbari, S., & Colleagues. 2022. “Numerical modeling of urban excavation stability using nano-materials”. University of Tehran.
ASTM D3080. (n.d.). “Standard test method for direct shear test of soils”. ASTM International.
Arabani, M., Shalchian, M. M., & Rahimabadi, M. 2023. “The influence of rice fiber and nanoclay on mechanical properties and mechanisms of clayey soil stabilization”. Constr. Build. Mater., 407: 133542. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.133542
Arabani, M., Rahimabadi, M. M., & Shalchian, M. M. 2024. “Combined effects of barley fibers and nanoclay on clayey soil stabilization”. Geotech. Geolog. Eng., 42(8).
Gao, L., Xu, W., & Zhang, Y. 2019. “Direct shear test on nanoclay-reinforced soils under lateral loading. Soils Found., 59(4), 927–938.
Heidari, M. 2021. “Investigation of the effect of nanoparticles on the mechanical properties of fine-grained soils”. Iran. J. Geotech. Eng., 12(3), 45–58.
Johari, A., Golkarfard, H., & Mesbahi, M. 2022. The effect of nano‑clay stabilizing treatment on the real excavation wall failure: A case study”. Scientia Iran., 29(3 A): 1006–1023.
Kalkan, E. 2013. “Influence of nanoclay on stabilization of slopes and excavation walls”. Appl. Clay Sci., 80–81: 85–92.
Karimi, H., et al. 2020. “Laboratory investigation of nanoclay effect on unconfined compressive strength of natural clay soils”. J. Mater. Civ. Eng., 32(7): 04020121.
Karimi, H., et al. 2022. “Numerical modeling with FLAC3D and laboratory study of nanoclay-stabilized soils”. Int. J. Geomech., 22(2): 0402120.
Li, X., Wang, Y., & Chen, Z. 2014. “Mechanical behavior of soft clay stabilized with nanoclay”. Constr. Build. Mater., 66: 323–328.
Marto, A., Latifi, N., & Eisazadeh, A. 2013. “Effect of nanoclay on geotechnical properties of soft clay”. J. Civ. Eng. Manag., 19(2): 1–8.
Mirhosseini, S. M., Ahmadi, M., & Khosravi, A. 2018. “Numerical and experimental study on excavation walls reinforced with nanomaterials”. Comput.Geotech., 98: 126–138.
Mohammadi, S., et al. 2020. “Stability analysis of 8-m deep excavation in Tehran using nanoclay: Experimental and economic evaluation”. J. Rock Mech. Geotech. Eng., 12(6): 1194–1203.
Mousavi, M., & Rezaei, M. 2021. “Numerical and experimental study of nanoclay effect on stability of urban excavations in Tehran”. Geomech. Geoeng., 16(5): 433–445.
Rezaei, M., et al. 2019. “Experimental study on the effect of nanoclay on the mechanical properties of clay soils”. Iran. J. Geotech. Eng., 11(3): 45–56.
Rezaei, M., Hosseini, A., & Mohammadi, S. 2018. “Numerical and physical modeling of deep excavations stabilized with nanoclay”. Iran. J. Civ. Eng., 22(4): 95–106.
Zhang, J., Liu, H., & Huang, B. 2017. “Improvement of sandy slopes stabilized with nanoclay”. Eng. Geol., 223: 20–28. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 163 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 9 |
||