Abstract
Today, fly ash is being used as a structural fill material in highway and railway embankments, for ash pond bunds, levees, filling low-laying areas etc. Seepage induced failures in the form of piping can weaken and affect the performance of an embankment constructed with fly ash as a structural fill material. This paper presents a study to examine the effect of randomly distributed geofibers on the piping behaviour of fly ash. In this study, a number of experiments were carried out for determining the seepage velocity and piping resistance of fly ash, mixed randomly with flexible polyester fibers having various dosages and lengths. Seepage velocity of flow of water through fly ash is calculated for each case and compared with an unreinforced fly ash. It was observed that fibers reduced the seepage velocity, increased the piping resistance of fly ash and delays the attenuation of piping phenomena considerably. Finally the mechanism by which discrete and randomly distributed fibers restrain piping of fly ash is explained with the fly ash fiber interaction
چکيده
امروزه خاکستر بادی بهعنوان ماده پرکننده در دیوارههای خاکی بزرگراهها و راهآهنها استفاده میشود و معمولاً در نواحی کم ارتفاع، آببندها و سیل گیر تالابها(برکهها) از این نوع ماده پرکننده استفاده میشود. نشست یا گسیختگی به شکل پدیده پایپینگ، میتواند کارایی دیوارههای خاکی ساختهشده با خاکستر بادی (بهعنوان ماده پرکننده) را تضعیف نماید. در پژوهش حاضر به بررسی و ارزیابی توزیع تصادفی ژئوفیبرها بر روی رفتار پایپینگ خاکستر بادی خواهیم پرداخت. در راستای دستیابی به اهداف این مقاله، آزمایشهایی برای تعیین نشست و مقاومت پایپینگ خاکستر بادی انجامشده است، که در این آزمایشها، خاکستر بادی بهطور تصادفی با فیبرهای پلیاستر انعطافپذیر با دُزها و طولهای متفاوت ترکیب میشود.در هر آزمایش، سرعت نشست جریان آب عبوری از خاکستر بادی محاسبه و با خاکستر بادی تقویت نشده (غیرمسلح) مورد مقایسه قرار دادهشده است. درنهایت نتایج آزمایشات انجامشده اینگونه بوده است که ترکیب فیبرها باعث کاهش نشست، افزایش مقاومت پایپینگ خاکستر بادی و تأخیر میرایی (تضعیف) پدیده پایپینگ میشود. نهایتاً در این مقاله مکانیزمی که در آن فیبرهای توزیعشده و گسسته از پدیده پایپینگ جلوگیری میکنند، تحلیل و موردبررسی قرار خواهد گرفت.
1-مقدمه
خاکستر بادی بهعنوان فراورده فرعی در نیروگاههای حرارتی بر پایه زغالسنگ است و دفع مواد زائد آن بهعنوان یکی از مشکلات بزرگ زیستمحیطی در بسیاری از کشورها مطرح میباشد. در سال 2002 تا 2003 بهطورکلی 105 میلیون تن خاکستر در هند تولید شد و تخمین زدهشده است که این مقدار در سال 2012 تقریباً به 200 میلیون تن خواهد رسید (سیردهاران و همکاران،2000)، (داس و یادهیر، 2005). لازم به ذکر است که تنها کسر کوچکی از آن درراههای مختلف بکار گرفته میشود، درحالیکه باقیمانده بهعنوان تهدید جدی برای محیطزیست بشمار میآید (داس و یادهیر، 2005) و (چند و سوبارائو، 2007). ارزیابی ویژگیها و شاخصهای ژئو تکنیکی انواع خاکسترهای مختلف نشان میدهد که خاکستر بادی در مقایسه با خاک طبیعی سبکوزن هستند و بهخودیخود خاصیت زهکشی دارند...