رضا مؤیدفر

مهندسین ژئوتکنیک همواره به دنبال راه هایی برای اصلاح و بهبود خواص مهندسی خاک ها با روش های مناسب سطحی یا اصلاح خاک در عمق بوده اند. اصلاح خاک درکلیه موارد مهندسی خاک به خصوص در شرایط ضعیف بودن خاک مطرح است و یکی از معمول ترین کاربردهای آن تقویت خاک در راه سازی می باشد. هدف اصلی این مطالعه بررسی ضریب پایداری شیب خاکریز راه تحت تاثیر مدول برجهندگی، CBR و دیگر عوامل موثر بر انتخاب بهترین و بهینه ترین روش تثبیت خاک می باشد. بنابراین تثبیت و بهسازی مناسب خاک بستر موجب می گردد که بتوان خاکریزهای بلندتر و با ارتفاع بالاتر را با شیب شیروانی تندتر اجرا نمود. در این پایان نامه ابتدا، برای بررسی ضریب پایداری خاکریز راه، یک آزاد راه 4 خطه با استفاده از روش طراحی آشتو طرح شده است. مدل سازی خاکریز با سه شیب (1:3، 1:4 و 1:6) و با استفاده از روش اجزای محدود با Plaxis-2D انجام شده است. به همین منظور از پارامترهای مقاومتی خاک نظیر (CBR، چسبندگی، زاویه اصطکاک داخلی، مدول یانگ، زاویه اتساع، ضریب پواسون، وزن مخصوص خشک، وزن مخصوص اشباع، ضریب نفوذپذیری در جهت افقی، ضریب نفوذپذیری در جهت عمودی و مشخصات هندسی راه) جهت تجزیه و تحلیل پایداری خاکریز استفاده شده است. در نهایت با توجه به رابطه ریاضی بین تمام پارامترهای ذکر شده که به کمک نرم افزارهای آماری بدست آمده است، به بهینه سازی با الگوریتم ژنتیک پرداخته شده است. نتایج به دست آمده حاکی از آن است، هر چه میزان CBR بستر بالاتر باشد، ضریب اطمینان خاکریز بیشتر است. و در مقابل هر چه میزان CBR بستر پایین تر باشد، ضریب اطمینان خاکریز کم تر است. همچنین هر چه میزان زاویه شیب شیروانی ملایم تر باشد، تغییرات گسیختگی کل خاکریز کمتر و در نتیجه ضریب اطمینان بالاتر و خاکریز پایدارتر است. در مقابل هر چه میزان زاویه شیب شیروانی تندتر باشد، تغییرات گسیختگی کل خاکریز بیشتر و در نتیجه ضریب اطمینان پایین تر و خاکریز ناپایدارتر است. کمترین میزان گسیختگی خاکریز در شیروانی با شیب 1:6 رخ داده است. با توجه به هندسه مدل های ساخته شده، بیشترین میزان نشست نزدیک به پنجه خاکریز می باشد. نتایج بهینه سازی با الگوریتم ژنتیک نشان می دهد که بهینه ترین مقدار ضریب پایداری شیب بستر، در شیروانی مدل شده با شیب 1:6 بدست آمده است. در نهایت بهینه ترین و مناسب ترین روش پایداری شیب بستر،