Investigation of liquefiable soils improvement methods

Document Type : Original Article

Authors

1 Assistant Professor, Department of Engineering, Malayer University, Malayer, Iran

2 M.Sc., Student, Department of Engineering, Malayer University, Malayer, Iran

10.22034/road.2023.112863

Abstract

Liquefaction is one of the most damaging geotechnical phenomena in soils. This phenomenon occurs in saturated, sandy soils that are loose-grained and subject to dynamic loading. When the pore water pressure increases, the effective stress becomes zero and the total stress is equal to the pore water pressure. In this case, the soil is no longer resistant and the sand becomes liquid. This causes damage to the soil and has the risk of liquefaction, so in this case a material is required to improve the strength parameters of the soil. This paper presents the methods used to improve liquid soils, their application and the soils suitable for each method. The method used in this study is a desk and laboratory investigation of the available sources. According to the results of this study, the selection of suitable methods for wetland soil improvement methods includes soil replacement, dehydration, site reinforcement, injection, thermal, geosynthetic, blasting and vibrocondensation.
.

Keywords

References

 - مهرپروژه، ا. آقائی، ج. و مقدس تفرشی، ن.، (1394)،
"­بررسی اثر تسلیح خاک با ژئوگرید برپارامترهای مقاومتی بستر راه"، نشریه جاده، دوره بیست و سوم، شماره 84،
ص. 219-231.
-احمدی، م.، (1393)، "مهندسی ژئوتکنیک لرزه‌ای"، تهران: انتشارات علمی دانشگاه صنعتی شریف. 
-آقائی، ج. مهرپروژه، ا. و اسماعیلی، م.، (1394)، "بررسی عملکرد و مبانی طراحی خاکریز مسلح با ژئوسل"، نشریه جاده، دوره بیست و سوم، شماره 85، ص. 247-256.
-بازیار، م. و قناد، ز.، (1391)، "دینامیک خاک"، تهران: دانشگاه علم و صنعت ایران.
-شوش پاشا، ع. باقری پور، م. و افضلی راد، م.، (1387)، "بررسی ارتباط عدد نفوذ استاندارد و احتمال وقوع روانگرایی با استفاده از روش اعتماد پذیری در خاک‌های ماسه‌ای"، مجله علمی و پژوهشی شریف، شماره 42 (2)، ص. 8-1.
-مرادی، م. و جعفریان، ی.، (1394)، "تأثیر مشخصات بار لرزه‌ای بر نشست دائمی پی‌های سطحی مستقر بر ماسه مستعد روانگرایی"، فصل‌نامه علمی پژوهشی علوم و مهندسی زلزله، سال دوم، شماره سوم، ص. 75-64.
-ملاعباسی، ح. و جمشیدی چناری، ر.، (1390)، "ارزیابی پتانسیل روانگرایی در استان مازندران با کمک مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی با نگاهی بر معیار ایشیهارا"، مجله مهندسی عمران شریف، دوره28-2، شماره‌ 4، ص.135-127.
-میر­محمد­حسینی، م. و عارف پور، ب.، (1378)، "مهندسی ژئوتکنیک لرزه‌ای"، تهران: وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله.
-میر­محمد­حسینی، م.، (1372)، "اصول و مبانی دینامیک خاک"، تهران: وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله.
-میر­محمد­حسینی، م.، (1376)، "مهندسی ژئوتکنیک لرزه‌ای"، تهران: وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله.
-نائینی، ا.، (1390)، "دینامیک خاک"، قزوین: انتشارات دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره).
-قیاسی، و. محمودی، ا.، (1400). بررسی روش‌های طراحی لرزه‌ای دیوارحایل، جاده، شمار 109، ص. 57-68.
10.22034/road.2021.107906doi:
-قیاسی، و. فتحی، ر. و شیرخانی چشمه شفیع، م.، (1400)، "بررسی اثر مدول الاستیسیته"، مدول برشی، نسبت میرایی و سرعت موج برشی در تحلیل دینامیکی خاک، جاده، شماره
109، ص.100-87.
-قیاسی، و، مرادی، م.، (1397)، "مدل سازی عددی نشست پی‌های رادیه-مرکب منفصل با تاکید بر تعریف جدیدی از این سیستم‌ها با عنوان سیستم ترکیبی"، نشریه جاده، شماره 107،  مدل سازی در مهندسی، ص.245-235.
-قیاسی، و. والی راستی، ش.، (1400)، "مروری بر توزیع تنش در تونل­های دایره­ای، نشریه جاده، شماره 109، ص.65-55.  
DOI: 10.22034/road.2021.211545.1879.

 doi: 10.22075/jme.2018.12596.1232.              
-Adalier, K., Elgamal, A., Meneses, J., & Baez, J. I., (2013), “Stone columns as liquefaction countermeasure in non-plastic silty soils”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 23(7), pp.571-584.
-Asgari, A., Oliaei, M., & Bagheri, M., (2013), “Numerical simulation of improvement of a liquefiable soil layer using stone column and pile-pinning techniques”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 51, pp.77–96.
-Hasheminezhad, A., & Bahadori, H., (2019), “Seismic response of shallow foundations over liquefiable soils improved by deep soil mixing columns”, Computers and Geotechnics, 110,
pp.251-273.
-Ghiasi, V., & Mozafari, V. (2018), “Seismic response of buried pipes to microtunnelling method under earthquake loads”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 113, pp.193-201.
-Ghiasi, V., & Moradi, M., (2018), “Assessment the effect of pile intervals on settlement and bending moment raft analysis of piled raft foundations”, Geomechanics and Engineering, 16(2), pp.187-194.
-Ghiasi, V., Valipour, M. R., Mohammadirad, A. R., & Baharipour, S., (2013), “Methods of Retrofitting the Foundation of Unreinforced Masonry Buildings”, Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 18, pp.5747-5758.
-Ghiasi, V., & Koushki, M., (2020), “Numerical and artificial neural network analyses of ground surface settlement of tunnel in saturated soil”, SN Applied Sciences, 2(5), pp.1-14.
-Ghiasi, V., & Moradi, M., (2019), “Investigation on the Effect of Raft Thickness and Pile Length Changes in Piled Raft Foundations Analysis”, Journal of Engineering Geology, 13(2), pp.261-288.
-Ghiasi, V., Ghasemi, S. A. R., & Yousefi, M., (2021), “Landslide susceptibility mapping through continuous fuzzification and geometric average multi-criteria decision-making approaches. Natural Hazards, 107(1), pp.795-808.
-Ghiasi, V., & Omar, H. Slope Failure Assessment and Recommendations by Geophysical Investigation.
-Ghiasi, V., Heidari, F., Behzadinezhad, H
(2021), “Scientia Iranica. Transaction a Civil Engineering”, 28, 5, pp. 2519-2533. doi:10.24200/sci.2021.56159.4579.
-Pourkeramat, P., Ghiasi, V., & Mohebi, B., (2021), “The Effect of Post-Earthquake Fire on the Performance of Steel Moment Frames Subjected to Different Ground Motion Intensities. International Journal of Steel Structures, pp.1-13.
-Ghafari, M., Nahazanan, H., Yusoff, Z. M., & Ghiasi, V., (2021), “Effect of soil cohesion and friction angles on reverse faults”, Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 20(2), pp.329-334.
-Ghiasi, V., & Yousefi, M., (2020), “Development of Prediction-Area charts to improve the output of landslide potential models, Modares Civil Engineering journal, 20(6), pp.117-130.
-GhiasiI, V., Smaeili, K., & Arzjani, D., (2020), “Pile-Tunnel Interaction in Subway Tunnels under Seismic Loads”, Journal of Civil and Environmental Engineering.
-Ghiasi, V., & Farzan, A., (2019), “Numerical study of the effects of bed resistance and groundwater conditions on the behavior of geosynthetic reinforced soil walls”, Arabian Journal of Geosciences, 12(23), pp.1-7.
-Ghiasi, V., Koushki, M., (2021), “Numerical investigation of ground surface settlement due to circular tunneling influenced by variations of geometric characteristics of tunnel and mechanical properties of saturated soil and its prediction in the artificial neural network, Journal of Modeling in Engineering, 19(64), pp.27-39.
doi: 10.22075/jme.2019.18022.1735.
-Thevanayagam, Kanagalingam, T., and Shenthan, T., (2002), "Contact Density Confinning Stress – Energy to Liquefaction", Proceedings of the 15th ASCE Engineering Mechanics Conference, Columbia University, New York, NY, June 2-5.
-www.Civil808.com.
-Yoshimi, Y., and Tokimatsu, K., (1997), “Settlement of buildings on saturated sand during earthquakes”, Soils Foundations, 17(1), pp.23-38.
-Youd, T, L., and Perkins, D. M., (2001), "Liquefaction resistance of soils", Summary report from the 1996 NCEER and 1998 NCEER/NSF workshops on evaluation of liquefaction resistance of soils", J. Geotech Geoenviron, Eng., 127(10), pp.817-833.
 - مهرپروژه، ا. آقائی، ج. و مقدس تفرشی، ن.، (1394)،
"­بررسی اثر تسلیح خاک با ژئوگرید برپارامترهای مقاومتی بستر راه"، نشریه جاده، دوره بیست و سوم، شماره 84،
ص. 219-231.
-احمدی، م.، (1393)، "مهندسی ژئوتکنیک لرزه‌ای"، تهران: انتشارات علمی دانشگاه صنعتی شریف. 
-آقائی، ج. مهرپروژه، ا. و اسماعیلی، م.، (1394)، "بررسی عملکرد و مبانی طراحی خاکریز مسلح با ژئوسل"، نشریه جاده، دوره بیست و سوم، شماره 85، ص. 247-256.
-بازیار، م. و قناد، ز.، (1391)، "دینامیک خاک"، تهران: دانشگاه علم و صنعت ایران.
-شوش پاشا، ع. باقری پور، م. و افضلی راد، م.، (1387)، "بررسی ارتباط عدد نفوذ استاندارد و احتمال وقوع روانگرایی با استفاده از روش اعتماد پذیری در خاک‌های ماسه‌ای"، مجله علمی و پژوهشی شریف، شماره 42 (2)، ص. 8-1.
-مرادی، م. و جعفریان، ی.، (1394)، "تأثیر مشخصات بار لرزه‌ای بر نشست دائمی پی‌های سطحی مستقر بر ماسه مستعد روانگرایی"، فصل‌نامه علمی پژوهشی علوم و مهندسی زلزله، سال دوم، شماره سوم، ص. 75-64.
-ملاعباسی، ح. و جمشیدی چناری، ر.، (1390)، "ارزیابی پتانسیل روانگرایی در استان مازندران با کمک مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی با نگاهی بر معیار ایشیهارا"، مجله مهندسی عمران شریف، دوره28-2، شماره‌ 4، ص.135-127.
-میر­محمد­حسینی، م. و عارف پور، ب.، (1378)، "مهندسی ژئوتکنیک لرزه‌ای"، تهران: وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله.
-میر­محمد­حسینی، م.، (1372)، "اصول و مبانی دینامیک خاک"، تهران: وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله.
-میر­محمد­حسینی، م.، (1376)، "مهندسی ژئوتکنیک لرزه‌ای"، تهران: وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله.
-نائینی، ا.، (1390)، "دینامیک خاک"، قزوین: انتشارات دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره).
-قیاسی، و. محمودی، ا.، (1400). بررسی روش‌های طراحی لرزه‌ای دیوارحایل، جاده، شمار 109، ص. 57-68.
10.22034/road.2021.107906doi:
-قیاسی، و. فتحی، ر. و شیرخانی چشمه شفیع، م.، (1400)، "بررسی اثر مدول الاستیسیته"، مدول برشی، نسبت میرایی و سرعت موج برشی در تحلیل دینامیکی خاک، جاده، شماره
109، ص.100-87.
-قیاسی، و، مرادی، م.، (1397)، "مدل سازی عددی نشست پی‌های رادیه-مرکب منفصل با تاکید بر تعریف جدیدی از این سیستم‌ها با عنوان سیستم ترکیبی"، نشریه جاده، شماره 107،  مدل سازی در مهندسی، ص.245-235.
-قیاسی، و. والی راستی، ش.، (1400)، "مروری بر توزیع تنش در تونل­های دایره­ای، نشریه جاده، شماره 109، ص.65-55.  
DOI: 10.22034/road.2021.211545.1879.

 doi: 10.22075/jme.2018.12596.1232.              
-Adalier, K., Elgamal, A., Meneses, J., & Baez, J. I., (2013), “Stone columns as liquefaction countermeasure in non-plastic silty soils”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 23(7), pp.571-584.
-Asgari, A., Oliaei, M., & Bagheri, M., (2013), “Numerical simulation of improvement of a liquefiable soil layer using stone column and pile-pinning techniques”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 51, pp.77–96.
-Hasheminezhad, A., & Bahadori, H., (2019), “Seismic response of shallow foundations over liquefiable soils improved by deep soil mixing columns”, Computers and Geotechnics, 110,
pp.251-273.
-Ghiasi, V., & Mozafari, V. (2018), “Seismic response of buried pipes to microtunnelling method under earthquake loads”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 113, pp.193-201.
-Ghiasi, V., & Moradi, M., (2018), “Assessment the effect of pile intervals on settlement and bending moment raft analysis of piled raft foundations”, Geomechanics and Engineering, 16(2), pp.187-194.
-Ghiasi, V., Valipour, M. R., Mohammadirad, A. R., & Baharipour, S., (2013), “Methods of Retrofitting the Foundation of Unreinforced Masonry Buildings”, Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 18, pp.5747-5758.
-Ghiasi, V., & Koushki, M., (2020), “Numerical and artificial neural network analyses of ground surface settlement of tunnel in saturated soil”, SN Applied Sciences, 2(5), pp.1-14.
-Ghiasi, V., & Moradi, M., (2019), “Investigation on the Effect of Raft Thickness and Pile Length Changes in Piled Raft Foundations Analysis”, Journal of Engineering Geology, 13(2), pp.261-288.
-Ghiasi, V., Ghasemi, S. A. R., & Yousefi, M., (2021), “Landslide susceptibility mapping through continuous fuzzification and geometric average multi-criteria decision-making approaches. Natural Hazards, 107(1), pp.795-808.
-Ghiasi, V., & Omar, H. Slope Failure Assessment and Recommendations by Geophysical Investigation.
-Ghiasi, V., Heidari, F., Behzadinezhad, H
(2021), “Scientia Iranica. Transaction a Civil Engineering”, 28, 5, pp. 2519-2533. doi:10.24200/sci.2021.56159.4579.
-Pourkeramat, P., Ghiasi, V., & Mohebi, B., (2021), “The Effect of Post-Earthquake Fire on the Performance of Steel Moment Frames Subjected to Different Ground Motion Intensities. International Journal of Steel Structures, pp.1-13.
-Ghafari, M., Nahazanan, H., Yusoff, Z. M., & Ghiasi, V., (2021), “Effect of soil cohesion and friction angles on reverse faults”, Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 20(2), pp.329-334.
-Ghiasi, V., & Yousefi, M., (2020), “Development of Prediction-Area charts to improve the output of landslide potential models, Modares Civil Engineering journal, 20(6), pp.117-130.
-GhiasiI, V., Smaeili, K., & Arzjani, D., (2020), “Pile-Tunnel Interaction in Subway Tunnels under Seismic Loads”, Journal of Civil and Environmental Engineering.
-Ghiasi, V., & Farzan, A., (2019), “Numerical study of the effects of bed resistance and groundwater conditions on the behavior of geosynthetic reinforced soil walls”, Arabian Journal of Geosciences, 12(23), pp.1-7.
-Ghiasi, V., Koushki, M., (2021), “Numerical investigation of ground surface settlement due to circular tunneling influenced by variations of geometric characteristics of tunnel and mechanical properties of saturated soil and its prediction in the artificial neural network, Journal of Modeling in Engineering, 19(64), pp.27-39.
doi: 10.22075/jme.2019.18022.1735.
-Thevanayagam, Kanagalingam, T., and Shenthan, T., (2002), "Contact Density Confinning Stress – Energy to Liquefaction", Proceedings of the 15th ASCE Engineering Mechanics Conference, Columbia University, New York, NY, June 2-5.
-www.Civil808.com.
-Yoshimi, Y., and Tokimatsu, K., (1997), “Settlement of buildings on saturated sand during earthquakes”, Soils Foundations, 17(1), pp.23-38.
-Youd, T, L., and Perkins, D. M., (2001), "Liquefaction resistance of soils", Summary report from the 1996 NCEER and 1998 NCEER/NSF workshops on evaluation of liquefaction resistance of soils", J. Geotech Geoenviron, Eng., 127(10), pp.817-833.

Files

Share

How to cite

Statistics