01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی

44
*** *** !" #$ % &’ !( ) % * ") +,- ./ % 01 . 3( 4 56 7/4 ) 8%9 % : 7 ;14 < 8%9 % : *7 ./ = ;-, >/’ " .

Upload: others

Post on 13-May-2022

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی

***����***���� �� � ��� ��� ������ ���� � �� ����� �� �!"

#�$ ���� % &��' !(� ��)��� ���� % *���� �"�)� �� +,�-� �� � ��� �� ./� % 0�1� �� ����.

�3 (� �4 �� �56� �7��/4 ) 8%�9 % :��� ���7 ���;14 ��� ���� �� ���<� �� 8%�9 % :��� *�7 � ��

��� ./��� =���� �;-, >/' �"����.

Page 2: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 3: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی

SOIL COMPACTION�� ��� ���

�� ��� ��� ����� ���

Page 4: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی

���� ��� ���� �������� �� ����� ����

!��"�� ���� ����� �� ����� #$

Page 5: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی

�� ���

��� %� &'( ��� %� �)�

��� ����� ���

Page 6: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی

Definition:

Soil compaction is defined as the method of mechanically increasing the density of soil by reducing volume of air.

Solids

Water

Air

Solids

Water

Air

Compressedsoil

Load

SoilMatrix

γsoil (1) = WT1

VT1γsoil (2) =

WT1

VT2

γsoil (2) > γsoil (1)

���: �� �+�,-� .�!/,+ 01!��1� ��2" 0� ��� �� 3��� �4�5�� 06�78 ��� �� &9� : ���� ��;� 06�� <�!� ���� =�� �� >� ?:� ��� %� ����� ��� 0� ���

Page 7: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی

Why Soil Compaction:1- Increase Soil Strength 2- Reduce Soil Settlement3- Reduce Soil Permeability4- Reduce Frost Damage5- Reduce Erosion Damage

Page 8: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 9: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 10: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 11: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی

Soil Compaction in the Field:

1- Rammers

2- Vibratory Plates

3- Smooth Rollers

4- Rubber-Tire

5- Sheep foot Roller

6- Dynamic Compaction

Page 12: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی

Soil Compaction in the Lab:

1- Standard Proctor Test2- Modified Proctor Test

Standard Proctor Test Modified Proctor Test

0��7@4��%$ ��� ��

Page 13: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 14: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی

The Proctor Test (after Ralph R. Proctor, 1933)

Page 15: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 16: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 17: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 18: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 19: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 20: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی

95

96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

15 17 19 21 23 25 27 29

w %

Dry

Den

sity

, pcf

Maximum drydensity = 102.5 pcf

optimum w % = 21.0

zero air voids curve

Page 21: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 22: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی

Example:The laboratory test for a standard proctor is shown below. Determine the optimum water content and maximum dry density. If the Gs of the soil is 2.70, draw the ZAV curve.

Solution:

γdry =γwet

Wc

100

%1+

Volume of Proctor Mold

(ft3)

1/301/301/301/301/301/30

Weight of wet soil in the mold (lb)

3.884.094.234.284.244.19

Water Content (%)

121416182022

Volume of Mold (ft3)

1/301/301/301/301/301/30

Weight of wet soil in the mold (lb)

3.884.094.234.284.244.19

Water Content

(%)

121416182022

Wet Unit Weight(lb/ft3)

116.4122.7126.9128.4127.2125.7

Dry Unit Weight(lb/ft3)

103.9107.6109.4108.8106.0103.0

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

γZAV =Gs γw

WcGs1+Sr

Page 23: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 24: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 25: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی

Water Content

Dry Density

Effect of Energy on Soil Compaction

HigherEnergy

Increasing compaction energy Lower OWC and higher dry density

In the fieldincreasing compaction energy

= increasing number of passes or reducing lift depth

In the labincreasing compaction energy = increasing number of blows

Page 26: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی

Soil Compaction in the Lab:

1- Standard Proctor TestASTM D-698 or AASHTO T-99

2- Modified Proctor TestASTM D-1557 or AASHTO T-180

Energy = 12,375 foot-pounds per cubic foot

Energy = 56,520 foot-pounds per cubic foot

Number of blows per layer x Number of layers x Weight of hammer x Height of drop hammer

Volume of moldEnergy =

MoistureContent

Dry Density

γd max

CompactionCurve for StandardProctor

(OMC)

γγγγd max

(OMC)

Zero Air Void CurveSr < 100%

Zero Air Void CurveSr =100%

Zero Air Void CurveSr = 60%

CompactionCurve for ModifiedProctor

Page 27: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی

For standard Proctor test

)ft/lbft375,12(m/kJ7.592

m10944.0

)layer/blows25)(layers3)(m3048.0)(s/m81.9(kg495.2E

33

33

2

=

×=

Page 28: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 29: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 30: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی

Effect of Soil Type on Soil Compaction

Page 31: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 32: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 33: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 34: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 35: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 36: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 37: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 38: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 39: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 40: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 41: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی

Nuclear Density Sand Cone

Page 42: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 43: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی
Page 44: 01 % ./ ˝ +,- ˜ 7 - دانشگاه آزاد اسلامی