جغرافیا و برنامه ریزی منطقه‌ای

جغرافیا و برنامه ریزی منطقه‌ای

کاربرد ژئوگرید به‌ منظور بهسازی و تقویت پایداری خاک مناطق بیابانی و کویری(مطالعه موردی، افزایش قابلیت باربری بستر فونداسیون‌ها)

نوع مقاله : مقاله های برگرفته از رساله و پایان نامه

نویسندگان
یونس فخاری 1
احد باقرزاده خلخالی 2
علی درخشانی 3
جواد نظری افشار 4
1 گروه مهندسی عمران، دانشکده عمران، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 گروه ژئوتکنیک، دانشکده مهندسی عمران، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 گروه مهندسی عمران، دانشگاه شاهد، تهران، ایران
4 گروه مهندسی عمران، واحد شهر قدس دانشگاه آزاد اسلامی، شهر قدس، ایران
10.22034/jgeoq.2026.595654.4522
چکیده
نوع خاک مناطق بیابانی و کویری عمدتاً ماسه‌ای یکنواخت بد دانه‌بندی شده با تراکم کم بوده و در مناطقی که نحوه تشکیل آن رسوبی است وجود لایه‌نازک ضعیف در اعماق زمین محتمل است. برای طراحی پی مناسب و انتقال ایمن بار روسازه به زمین علاوه بر تعیین مشخصات فیزیکی و مقاومتی خاک و شناخت وضعیت زیرین لایه‌های خاک از نظر زمین‌شناسی، شناسایی غیریکنواختی‌های کوچک داخل توده خاک مثل لایه‌های نازک ضعیف، باندهای برشی و سطوح لغزش که می‌توانند بر مکانیزم شکست، ظرفیت باربری نهایی فونداسیون‌ها و ضرایب اطمینان سیستم‌های ژئوتکنیکی اثرات منفی بگذارند ضروری است. مطابق نتایج کارهای انجام شده قبلی، اثر منفی لایه‌نازک ضعیف بر ظرفیت باربری نهایی پی محرز است لیکن برای بهبود ظرفیت باربری نهایی پی در مواجه باوجوداین غیریکنواختی در توده خاک تحقیقات بسیار محدودی انجام شده است. در این تحقیق تأثیر استفاده از مسلح‌کننده ژئوسینتتیکی ژئوگرید در جهت بهبود ظرفیت باربری پی‌های منفرد بر بستر ماسه‌ای و یافتن بهترین عمق مسلح‌کننده به‌وسیله ساخت مدل فیزیکی خاک ـ شالوده در مقیاس آزمایشگاهی 65×70×100 سانتیمتر تحت سربار قائم استاتیکی مورد بررسی قرار گرفته است. آزمون‌ها در سه حالت، بستر ماسه‌ای بدون لایه ضعیف، بستر ماسه‌ای با یک لایه ضعیف در عمق 2 برابر عرض پی (B) و بستر ماسه‌ای با یک لایه ضعیف و مسلح‌کننده ژئوگرید در اعماق مختلف انجام شده است.
کلیدواژه‌ها
بیابان
کویر
مناطق خشک
مناطق نیمه‌خشک

عنوان مقاله English

Application of geogrid to improve and strengthen soil stability in desert and arid areas (case study, increasing the bearing capacity of foundation beds)

نویسندگان English

Younes Fakhari 1
Ahad Baghrazadeh Khalkhali 2
Ali Derakhshani 3
Javad Nazari Afshar 4
1 PhD Candidate, Department of Civil Engineering, SR.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, SR.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 Associate Professor, Department of Civil Engineering, Shahed University, Tehran, Iran
4 Associate Professor,Department of Civil Engineering, Shahar-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Iran
چکیده English

The soil type of desert and desert areas is mainly uniform, poorly grained sand with low density, and in areas where its formation is sedimentary, the presence of a weak thin layer deep in the ground is likely. In order to design a suitable foundation and safely transfer the load of the superstructure to the ground, in addition to determining the physical and strength characteristics of the soil and understanding the underlying geological condition of the soil layers, it is necessary to identify small inhomogeneities within the soil mass, such as weak thin layers, shear bands, and slip surfaces, which can have negative effects on the failure mechanism, ultimate bearing capacity of foundations, and safety factors of geotechnical systems. According to the results of previous work, the negative effect of a weak thin layer on the ultimate bearing capacity of the foundation is evident, but very limited research has been conducted to improve the ultimate bearing capacity of the foundation in the face of this inhomogeneity in the soil mass. In this study, the effect of using geosynthetic geogrid reinforcement to improve the bearing capacity of individual foundations on sand bed and to find the best reinforcement depth was investigated by constructing a physical soil-foundation model on a laboratory scale of 65×70×100 cm under static vertical load.

کلیدواژه‌ها English

Desert
arid regions
semi-arid regions
Al-khafaji, R., & Shafiqu, Q. S. M. (2025). The seismic response of a shallow foundation supported on geogrid-reinforced sand soil. Al-Nahrain Journal for Engineering Sciences, 28(3), 481–492. https://doi.org/10.29194/NJES.28030481
Al-Sumaiday, H., Khalaf, W. D., & Muhauwiss, F. M. (2024). Experimental investigation of bearing capacity of circular and ring footings on geogrid-reinforced cohesionless soils. Civil and Environmental Engineering, 20(1), 349–363. https://doi.org/10.2478/cee-2024-0027
Anaswara, S., & Shivashankar, R. (2021). Study on behaviour of two adjacent strip footings on unreinforced/reinforced granular bed overlying clay with voids. Geotechnical and Geological Engineering, 39(3), 1831–1848. https://doi.org/10.1007/s10706-020-01590-1
Swarnkar, D. C., & Singh, A. K. (2025). Characteristic of ring footing fixed with geogrid strip resting on sand using numerical technique. Indian Geotechnical Journal, 55(1), 135–144.
Chen, J., Guo, X., Sun, R., Rajesh, S., Jiang, S., & Xue, J. (2021). Physical and numerical modelling of strip footing on geogrid reinforced transparent sand. Geotextiles and Geomembranes, 49(2), 399–412. https://doi.org/10.1016/j.geotexmem.2020.10.011
Hassan, H. A. J., & Shakir, R. R. (2022). Ultimate bearing capacity of eccentrically loaded square footing over geogrid-reinforced cohesive soil. Journal of the Mechanical Behavior of Materials, 31(1), 1–12. https://doi.org/10.1515/jmbm-2022-0035
Helis, R., Mansouri, T., & Abbeche, K. (2023). Behavior of a circular footing resting on sand reinforced with geogrid and grid anchors. Engineering, Technology & Applied Science Research, 13(1), 10165–10169. https://doi.org/10.48084/etasr.5607
Kianpour, M., Bagherzadeh Khalkhali, A., Dabiri, R., & Mahdavi Adeli, M. (2024). Experimental study on the effect of eccentric loads on the bearing capacity of strip footing located on the inclined multi-layer soil mass with a weak soil layer. AUT Journal of Modeling and Simulation. DOI:10.22060/miscj.2024.22912.5349
Lafifi, B., Ammar, R., & Soltani, E. A. (2023). A novel method for optimizing parameters influencing the bearing capacity of geosynthetic reinforced sand using RSM, ANN, and multiobjective genetic algorithm. Studia Geotechnica et Mechanica, 45(2), 174–196. https://doi.org/10.2478/sgem-2023-0006
Pezeshkian, P., Kazemzadeh, M., Zad, A. A., & Yazdi, M. (2024). Experimental evaluation of the behavior of geogrid-reinforced sand placed on top of twin voids. Civil Engineering Journal. https://doi.org/10.22034/ceej.2024.59826.2313
Meyerhof, G. G., & Hanna, A. M. (1978). Ultimate bearing capacity of foundations on layered soils under inclined load. Canadian Geotechnical Journal, 15(4), 565–572.
Masanobu, Oda., and Soe, Win., (1990). Ultimate bearing capacity teste on sand with clay layer.    Journal Of Geotechnical Engineering, Vol. 116, pp. 1902-1906
Jignesh N. Lad and A. K. Verma. (2011). Behaviour of strip Footing on Sand Bed with Thin Soft Lens.     National Conference on Recent Trends in Engineering Technology
Ziccarelli, M. Valore,C. Muscolino, S.R &Fioravante, V. (2017). Centrifuge tests on the strip footings on sand with a weak layer.Geotechnical Research, 4(1), 47-64
Laxmikant Yadu., R. K. Tripathi. (2013). Effect of the length of geogrid layers in the bearing capacity ratio of geogrid reinforced granular fill-soft subgrade soil system. Journal of Procedia- Social and behavioral Sciences , Vol. 104, pp. 225-234
Askari, M., Bagherzadeh Khalkhali, A., Makarchian, M., & Ganjian, N. (2022). Evaluation of the thin layer effect on the ultimate bearing capacity of strip foundation on sand. Amirkabir Journal of Civil Engineering, 54(7), 543–546. https://doi.org/10.22060/ceej.2022.20657.7490
Hoseini MF, Khalkhali AB, Ganjian N (2024). Experimental and Numerical Invwestigation of Strip Footing Behavior on Sand with a Weak Layer of Thicknesses and      Overburden Loads . Iranian Journal of Science and Technology, Transaction of Civil Engineering  Geomech Eng 27(2):123-130. https://doi.org/10.1007/s40996-024-01417-6
Sadeghi, J., Bagherzadeh Khalkhali, A., Nazariafshar, J., & Ganjian, N. (2025). Experimental investigation of eccentric loading effect on circular footing located on sandy bed with a weak thin layer. Amirkabir Journal of Civil Engineering. DOI:10.22060/ceej.2024.23365.8150
Ruqayah Al-Khafaji, et al. (2025). The seismic response of a shallow foundation supported on geogrid-reinforced sand soil. Al-Nahrain Journal for Engineering Sciences, 28(3), 481–492. https://doi.org/10.29194/NJES.28030481
Reem, S. T., et al. (2025). Increase in bearing capacity and reduction of settlement of square footing on weak granular soil using multilayer geogrid reinforcement.
Rabah, A., & Emara, O. M. (2026). Numerical assessment of geogrid-reinforced weak thin layer in slope. Innovative Infrastructure Solutions, 11(6). https://doi.org/10.1007/s41062-026-02739-2