تحقيقات انجام شده در زمينه ي تثبيت خاك در مناطق صعب العبور و احداث خاكريزهايي كه نياز مبرم به انعطاف پذيري و كارايي مناسب در اجراء دارند، با استفاده از كيسه هاي پليمري مي باشند. در اين طرح به منظور بررسي تأثير فرم هندسي بر مقاومت فشاري سيستم كيسه-خاك، فرم هندسي نيم بيضي براي شرايط مرزي سيستم كيسه-خاك در نظر گرفته شده است. در مدل جديد با افزايش مقدار خروج از مركزيت، فرم هندسي سيستم كيسه-خاك كشيده تر خواهد شد، اين امر موجب افزايش ظرفيت باربري سيستم كيسه-خاك تحت بارهاي خارجي مي شود. كيسه هاي پليمري با مقطع نيم بيضي را مي توان در پروژه هاي اجرايي نيز بكار برد، از آن جمله مي تواند به موارد زير اشاره كرد. 1-كاربرد كيسه هاي پليمري در پدافند غير عامل: ساخت جان پناه و ساخت ديوارهاي حائل در شرايط اورژانسي به عنوان سيل شكن 2- استفاده از اين سيستم در تثبيت مصالح خاكريز پشت كالورت هاي آب در زيرگذر خطوط راهها و راه آهن. 3- به عنوان پوشش نما در شيب هاي تند. 4- در مناطق ساحلي و رودخانه اي به منظور كاهش رسوب لجن، مي توان از اين سيستم استفاده نمود. 5- اجراي سيستم كيسه-خاك به منظور احداث سازه هاي خاكي در مناطقي با شرايط اجرايي دشوار همچنين كيسه هاي پليمري به علت عدم استفاده از سيمان يا عوامل شيميايي و حداقل آلودگي صوتي در حين ساخت و ساز، دوستدار محيط زيست اند. مصالح موجود در سيستم كيسه-خاك را مي توان حتي توسط مواد زائد مانند بتن بازيافتي و نخاله هاي ساختماني مورد استفاده قرار داد، كه اين طرح موجب كاهش تاثير زباله هاي ساخت و ساز به محيط زيست مي شود.

با توجه به رشد روزافزون جمعيت دنيا، مساحت زمين‌هاي مناسب براي ساخت و ساز و احداث بنا بتدريج در حال كاهش است. در چنين شرايطي نياز به دستيابي به روش‌هاي جديد و اصولي براي بهبود و اصلاح زمين‌هاي نامناسب و همچنين نياز به مصالحي كه دوستدار محيط زيست هستند بيشتر احساس مي‌شود. هدف از اين اختراع افزايش پارامترهاي مقاومتي خاك بستر است تا سطح زمين‌هاي قابل استفاده براي انجام پروژهاي عمراني افزايش يابد. همچنين با استفاده از الياف بازيافتي پلي‌استر علاوه بر كاهش هزينه بهسازي خاك كه شامل كاهش هزينه حمل، قيمت پايين مواد و سهولت اجراي آن مي‌شود، مي‌توان گامي بلند در پاكسازي محيط زيست كه شامل كاهش آلودگي ناشي از توليد مصالح (سيمان و آهك) جهت تثبيت خاك و كم شدن زباله (بطري‌هاي پلي‌اتيلني) در طبيعت مي‌باشد، برداشت. در اين طرح جهت مقاوم‌سازي خاك بستر براي اولين بار بطور همزمان از دو ماده نوين كه شامل الياف بازيافتي پلي‌استر و نانو ذرات مي‌باشد، استفاده شده است. جهت بررسي ميزان افزايش مقاومت خاك بستر در اثر استفاده از اين نانو كامپوزيت، نمونه‌هايي با درصدهاي مختلف نانو سيليس و الياف بازيافتي پلي‌استر ساخته و مورد آزمايش قرار گرفته است. ارزيابي و مقايسه نتايج خاك بستر اصلاح شده با خاك بستر طبيعي بيانگر افزايش قابل ملاحظه مقاومت فشاري و مقاومت برشي خاك بستر اصلاح شده نسبت به خاك بستر طبيعي مي‌باشد. زمينه فني لازم براي اين اختراع، دانش لازم در مورد روش‌هاي مختلف بهسازي خاك بستر، آشنايي با انواع خاك‌ها و دانستن نقاط ضعف و مشكل آفرين آنها همچون ميزان تخلخل بالا، واگرايي خاك و كم بودن ظرفيت باربري خاك مي‌باشد. آشنايي با نانو ذرات و واكنش‌هايي كه با آب و خاك دارند و همچنين عوامل تاثيرگذار بر خصوصيت نانو موادها از ديگر زمينه هاي فني لازم براي ارائه اين اختراع است. در اختراع حاضر نانو سيليس به سبب خصوصيات منحصر به فردي نظير توليد ژل چسبنده كه بواسطه مخلوط شدن نانو سيليس با آب ايجاد مي‌شود، توانسته است به عنوان يك ماده افزودني مناسب در جهت افزايش پارامترهاي مقاومتي خاك عمل نمايد. همچنين الياف بازيافتي پلي‌استر كه از بازيافت ظروف پلي‌اتيلني مانند بطري‌ آب معدني توليد مي‌شود، به سبب خصوصياتي همچون جذب تنش‌هاي كششي و ايجاد اصطكاك و همبستگي بين ذرات خاك باعث بهبود عملكرد نانو سيليس در بهبود پارامترهاي مقاومتي خاك رس مي‌شود. نانو سيليس در اثر مخلوط شدن با آب يك ژل چسبنده توليد مي‌كند كه اين ژل چسبنده باعث پيوند بين ذرات خاك مي‌شود كه اين پيوند قوي‌تر از پيوند ناشي از جذب آب لايه سطحي است. همچنين اين ژل با پر كردن فضاي خالي بين ذرات و نزديك كردن ذرات خاك به همديگر باعث افزايش مقاومت خاك مي‌شود. از طرف ديگر الياف بازيافتي پلي‌استر با ايجاد اصطكاك بين ذرات خاك و همچنين با اثر پل مانند خود باعث جذب و انتقال تنش‌هاي كششي مي‌شود و خاك را به يك مخلوط با ظرفيت كششي مطلوب تبديل مي‌كند. حال افزودن همزمان الياف بازيافتي پلي‌استر و نانو سيليس، باعث بهبود عملكرد يكديگر در افزايش دادن پارامترهاي مقاومتي خاك بستر مي‌شوند. اين نانو كامپوزيت مي‌تواند جهت افزايش مقاومت خاك بسترهاي رسي سست در راه‌هاي و همچنين تثبيت محوطه‌هاي خاك مانند پاركينگ‌ها و مناطق روستايي مورد استفاده قرار گيرد. از ديگر موارد كاربرد اين نوع نانوكامپوزيت مي‌توان به مرمت و بهسازي ساختمان‌هاي تاريخي اشاره كرد. استفاده از اين نانو كامپوزيت علاوه بر افزايش مقاومت باعث كاهش آلودگي زيست محيطي و هزينه‌هاي پروژه‌هاي عمراني مي‌شود.

لغزش و ناپايداري شيب هاي سنگي همواره يكي از عوامل تهديد كننده ايست كه ايمني سازه ها و شريان هاي حياتي نظير بزرگره ها خطوط راه آهن و خطوط انتقال نيرو را كه از نواحي كوهستاني عبور مي كنند به مخاطره مي اندازد. يكي از روش هاي جلوگيري از وقوع اين نوع ناپايداري ها استفاده از سيستم هاي تسليح كننده مثل پيچ سنگ Rock Bolt در شيبهاي سنگي است. در حالي كه بطور معمول توزيع عناصر تسليح كننده در سطوح شيبهاي سنگي بصورت يكنواخت در نظر گرفته مي شود ممكن است در برخي از قسمت هاي شيب به واسطه برخي خصوصيات هندسي و يا مكانيكي لايه ها نياز بيشتري به عناصر تسليح كننده داشته باشند در جهت بهبود اين نوع معايب در تسليح شيبهاي سنگي روش جديدي در تحليل پايداري شيبها با عنوان Geomechanical Rating of Reinforcement )GRR پيشنهاد شده است. هدف اين روش ارائه يك روند منطقي جهت توزيع بهينه عناصر تسليح كننده ي مورد نياز در شيب هاي سنگي است. براي استفاده از اين روش در ابتدا شييب سنگي از نظر خصوصيات ژئومكانيكي و هندسي منطقه بندي شده و سپس نياز واقعي هر منطقه به عناصر تسليح كننده به كمك الگوريتم خاصي مشخص مي گردد. در اين روش براي هر يك از مناطق شيب سنگي ضرايب خاصي مشخص گرديده و پس از آن ماتريس اين ضرايب براي شيب مورد نظر تعيين مي گردد سپس تغيير مكان هر يك از مناطق شيب سنگي تعيين گرديده و پس از آن ماتريس نسبت تغيير مكان به كمك روابط و الگوريتم خاصي براي شيب مورد نظر تعيين مي شود. در ادامه پس از بدست آوردن ماتريس هاي فوق و در طي يك عمليات رياضي مقادير نهايي روش فوق براي هر يك از مناطق شيب سنگي تعيين مي گردد.