بررسی عددی رفتار ستون های سنگی در خاک های غیراشباع

خلاصه
روش ستون های سنگی، یکی از روش های قدیمی بهسازی خاک می باشد. در اکثر قریب به اتفاق کارهای پژوهشی انجام گرفته بر روی آنها چه در مقیاس آزمایشگاهی و چه در قالب کارهای تمام مقیاس و چه در مدلسازی های عددی ، فرض بر این بوده که خاک، اشباع می باشد و به نوعی به مسائل مرتبط با مکش ایجادشده در خاک پرداخته نمی شد. روابط معمول بدست آمده توسط محققین پیشین برای تعیین ظرفیت باربری ستون های سنگی نیز برای خاک در شرایط خشک یااشباع ارائه شده اند . استفاده از این روابط برای تعیین ظرفیت باربری ستون های سنگی واقع بر خاکهای غیراشباع به علت در نظر نگرفتن سهم مکش بافتی در مقاومتبرشی منجر به نتایج محافظه کارانه میشود. اهمیت این مسئله، خصوصا آنجایی بیشتر می شود که بیشتر خاکهایی که در عمل با آنها سر و کار داریم، در وضعیت غیراشباعمی باشند. در این مقاله، رفتار واقعی ستون سنگی در خاک غیراشباع و اشباع بررسی شده و نتایج حاصل باهم مقایسه گردیده است. طبق نتایج حاصل از تحلیل هایعددی انجام گرفته در این تحقیق، ظرفیت باربری زمین اصلاح شده با ستون سنگی در حالی که وضعیت خاک در حالت واقعی غیراشباع در نظر گرفته شود، نسبت بهحالتی که از اثرات مکش ناشی از مویینگی صرفنظر شده و خاک به صورت اشباع فرض می گردد، افزایش می یابد. همچنین مقادیر نشست های قائم و تغییرشکل هایخمره ای در حالت غیراشباع نسبت به حالت اشباع، مقادیر کمتری داشتند.

کلمات کلیدی:

ستون سنگی . خاک غیراشباع . مکش . منحنی مشخصه . تغییرشکل های خمره ای

دومین کنفرانس ملی مکانیک خاک و مهندسی پی  (1394)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

بررسی یکتایی خط تحکیم نرمال یک خاک رمبنده

خلاصه
مکش نقش تعیین کننده ای در بررسی رفتار تحکیمی خاک های غیر اشباع دارد، از اینرو این موضوع همواره مورد توجه محققین این زمینه بودهاست. در این پژوهش تأثیر شرایط اولیه بر روی رفتار تحکیمی یک خاک رمبنده، پس از فروریزش بررسی شده است. نمونه ها با شرایط اولیهمتفاوت و به صورت استاتیکی در آزمایشگاه ساخته شدند. در ابتدا بر روی نمونه های رمبنده تا یک تنش مشخص آزمایش تحکیم غیراشباع انجامشد و سپس با حفظ مقدار تنش، نمونه ها اشباع و رفتار تحکیمی آنها پس از فروریزش بررسی شد. با توجه به نتایج بدست آمده می توان گفت کهشرایط اولیه تأثیر قابل توجهی بر رفتار تحکیمی نمونه های رمبنده، پس از فروریزش نداشته و رفتار تحکیمی آنها مشابه با رفتار تحکیمی خاکرمبنده در حالت اشباع می باشد. به عبارتی می توان گفت خطوط تحکیم نرمال خاک های رمبنده با شرایط اولیه متفاوت، پس از اشباع شدن وفروریزش یک خط واحد را تشکیل می دهند. این نتیجه موجب تسهیل در پیش بینی میزان تغییر حجم ناشی از فروریزش، در خاک های رمبنده می شود.

کلمات کلیدی:

مکش . خاک رمبنده . خاک غیر اشباع . فروریزش.

دومین کنفرانس ملی مکانیک خاک و مهندسی پی  (1394)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

ارائه یک رابطه جدید براي پیش بینی رفتار حجمی خاك هاي غیراشباع در حالت بحرانی

خلاصه
خاكهاي غیراشباع حدود 40 درصد سطح زمین را در برگرفته و در بسیاري از پروژه هاي مهندسی ژئوتکنیک با آن ها برخورد می-شود. پارامتري که منجر به تغییر رفتار این خاك ها نسبت به حالت اشباع میگردد، پدیده مکش است. یکی از جنبه هاي اساسی رفتارخاك تحت تأثیر مکش، وضعیت حالت بحرانی است. مطالعات پیشین نشان داده است خط حالت بحرانی در فضاي تنش هاي مؤثر مستقل ازمکش و در فضاي حجم-تنش مؤثر وابسته به مکش و تغییرات آن خواهد بود. در این مطالعه، رابطه جدیدي براي تأثیر مکش بر خط حالت بحرانیدر فضاي حجم-تنش ارائه شده است. مقایسه نتایج رابطه جدید و روابط موجود نشان داد که دقت رابطه جدید در پیش بینی خط حالت بحرانی بیشتر از سایر روابط ارائه شده است؛ بنابراین می تواند به عنوان یک رابطه جایگزین در بررسی حالت بحرانی خاك غیراشباع به کار رود.

کلمات کلیدي:

غیراشباع . حالت بحرانی . مکش . رفتار حجمی . تنش مؤثر

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

ارائه یک رابطه جدید براي پیش بینی رفتار حجمی خاك هاي غیراشباع در حالت بحرانی

خلاصه
خاكهاي غیراشباع حدود 40 درصد سطح زمین را در برگرفته و در بسیاري از پروژه هاي مهندسی ژئوتکنیک با آن ها برخورد می-شود. پارامتري که منجر به تغییر رفتار این خاك ها نسبت به حالت اشباع میگردد، پدیده مکش است. یکی از جنبه هاي اساسی رفتارخاك تحت تأثیر مکش، وضعیت حالت بحرانی است. مطالعات پیشین نشان داده است خط حالت بحرانی در فضاي تنش هاي مؤثر مستقل ازمکش و در فضاي حجم-تنش مؤثر وابسته به مکش و تغییرات آن خواهد بود. در این مطالعه، رابطه جدیدي براي تأثیر مکش بر خط حالت بحرانیدر فضاي حجم-تنش ارائه شده است. مقایسه نتایج رابطه جدید و روابط موجود نشان داد که دقت رابطه جدید در پیش بینی خط حالت بحرانیبیشتر از سایر روابط ارائه شده است؛ بنابراین می تواند به عنوان یک رابطه جایگزین در بررسی حالت بحرانی خاك غیراشباع به کار رود.

کلمات کلیدي:

غیراشباع . حالت بحرانی . مکش . رفتار حجمی . تنش مؤثر

نویسندگان :

اسماعیل قلی زاده ، منوچهر لطیفی

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

مطالعه آزمایشگاهی تاثیر مکش بر روي ضریب ظرفیت باربري Nγ در خاك غیراشباع

خلاصه
ظرفیت باربري خاك غیراشباع با استفاده از رویکردهاي متداول استفاده شده براي خاك اشباع با نادیده گرفتن اثر مکش ساختاري برآورد میشود. این امر باعث یک رویکرد محافظه کارانه در طراحی هاي استفاده شده براي پی سطحی در خاك غیراشباع میباشد. به همین دلیل، مکش ساختاري در ظرفیت باربري پی سطحی تاثیر مهمی دارد. به اضافه، یک چارچوب کلی براي تفسیر کردن ظرفیت باربري خاك غیراشباع با احتساب تاثیر مکش ساختاري، میتواند بسیار مفید باشد.  در شرایط غیراشباع مورد بررسی قرار گرفته N در این مقاله، تاثیر مکش بر روي ظرفیت باربري پی سطحی و ضریب ظرفیت باربري 12و 14 سانتیمتر، ظرفیت ، است. در این مطالعهآزمایشگاهی، با انجام آزمایش بارگذاري صفحه بر روي پیهاي سطحی دایرهاي به قطرهاي 9 باربري ماسه متراکم در شرایط اشباع و غیراشباع بدست آمده است. تمام اطلاعات مورد نیاز از جمله: پارامترهاي مربوط به ویژگیهاي فیزیکی خاك که شامل نمودار دانهبندي، پارامترهاي تراکم و دانسیته نسبی خاك و همچنین پارامترهاي مقاومت برشی، نمودار نگهداشت آب – خاك و درصد رطوبت در عمق هاي مختلف خاك اندازهگیري شد. طراحی و آماده سازي دستگاه و جعبه ظرفیت باربري به نحوي انجام شد که بتوان مقادیر ظرفیت باربري را در شرایط اشباع و غیراشباع و براي تراز آب زیرزمینی مختلف بدست آورد. آزمایشها بر روي ماسه خوب دانهبنديشده/ استهبان در شرایط اشباع و غیراشباع انجام شد و نشان داده شد که در حوزه مکشهاي بالا، ظرفیت باربري ماسه در حالت غیراشباع میتواند تا 5 برابر حالت اشباع باشد و این افزایش ظرفیت باربري براي پی با قطر بزرگتر، داراي افزایش بیشتري میباشد. همچنین با استفاده از نتایج آزمایشگاهی در N پیهاي سطحی در شرایط غیراشباع ارائه شد و نشان داده شد که ضریب ظرفیت باربري N رابطهاي براي محاسبه ضریب ظرفیت باربري شرایط غیراشباع علاوه بر زاویه اصطکاك داخلی، میتواند تابعی از بعد پی، وزن مخصوص متوسط و مکش متوسط موجود در خاك باشد.

کلمات کلیدي:

ظرفیت باربري، ماسه، غیراشباع، پی دایرهاي، مکش

نویسندگان :

امین اسماعیل پور ، محسن اژدري

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

مطالعه آزمایشگاهی تاثیر مکش بر روي ضریب عکس العمل بستر پی دایرهاي

خلاصه
شالوده ساختمانهاي متداول، براساس نشست طراحی و تحلیل میشوند. ضریب عکسالعمل خاك نسبتفشار کفپی به میزان نشست پی می- باشد و براي تحلیل عددي رفتار پیها مورد استفاده قرار میگیرد. تحقیقات و مطالعات گستردهاي در زمینه مقدار این ضریب براي خاكهاي خشکو اشباع انجام شده است. اما مقدار این پارامتر در مورد خاكهاي غیراشباع و تاثیر مقدار مکش برروي این پارامتر تا کنون مورد بررسی کاملی قرار نگرفته است. در این مقاله تاثیر سطح آب زیرزمینی بر ضریب عکسالعمل پیهاي دایرهاي بصورت آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار میگیرد. با این هدف، سه پی دایرهاي شکل با قطرهاي نه، دوازده و چهارده سانتیمتر ساخته شده و بر روي خاك نصب میشوند. در این مطالعه آزمایشگاهی، با انجام آزمایش بارگذاري صفحه بر روي پیهاي سطحی دایرهاي به قطرهاي نه، دوازده و چهارده سانتیمتر، نمودار تنش - نشست ماسه متراکم در شرایط اشباع و غیراشباع بدست آمده است. تمام اطلاعات مورد نیاز از جمله: پارامترهاي مربوط به ویژگیهاي فیزیکی خاك که شامل نمودار دانهبندي، پارامترهاي تراکم و دانسیته نسبی خاك و همچنین پارامترهاي مقاومت برشی، نمودارنگهداشت آب – خاك و درصد رطوبت در عمق هاي مختلف خاك اندازهگیري شد. سطح آب زیرزمینی در ترازهاي مختلفثابت نگه داشته شده و بارگذاري پی تا رسیدن به گسیختگی کامل انجام میشود. بعلاوه درصد رطوبت خاكدر عمقهاي مختلفاندازهگیري شده و توزیع مکش با استفاده از منحنی مشخصه آب-خاكتعیین میگردد. ضریبعکسالعمل خاكدر حالات مختلفمحاسبه شده و تاثیر مکشبر این ضریب مورد بحث و بررسی قرار گرفته میگیرد. نتایج نشان داد که تراز آب زیرزمینی به طور مستقیم برروي ضریب عکس العمل بستر تاثیر میگذارد. با پایین رفتن تراز آب زیرزمینی، مکشخاك بیشتر شده و در نتیجه ضریبعکس العمل بستر افزایشمییابد. این روند افزایشی تا جایی که آبدر عمق موثر حبابتنشوجود دارد، ادامه می- یابد. 

کلمات کلیدي:

ضریب عکس العمل بستر، ماسه، مکش، پی دایرهاي، خاك غیراشباع

نویسندگان :

امین اسماعیل پور ، محسن اژدري

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

مدل رفتاري بهینه مقاومتی خاکهاي ریزدانه غیراشباع

در این مقاله با استفاده از داده هاي بدست آمده از آزمایشات آزمایشگاهی انجام شده بر خاکهاي ریزدانه غیراشباع، چهار مدل رفتاري بصورت توابع توانی، نمایی، چندجمله اي از درجه دوم و تانژانت هیپربولیک، ارائه شده و بمنظور ارزیابی آنها از نتایج آزمایشگاهی، استفاده شده است. سپس بر اساس نتایج آزمایشگاهی بدست آمده از محققان دیگر بر روي خاکهاي ریزدانه غیراشباع، چهار مدل دیگر از نوع توابع مشابه، ارائه شده است. در چهار مدل اخیر، اثر مکش ماتریک نیز در نظر گرفته شده است. هشت مدل ارائه شده از نقطه نظر دامنه کاربرد، میزان حداکثر خطا و ضریب همبستگی، مقایسه شده و در نهایت مدل رفتاري بهینه مقاومتی خاکهاي ریزدانه غیراشباع، انتخاب شده است. دامنه کاربرد و انطباق پذیري مدل با داده هاي مبنا، قابل قبول بوده است.

کلمات کلیدي:

خاك غیر اشباع، مدل رفتاري، مکش، تابع تانژانت هیپربولیک

نویسندگان :

رضا تن زاده (مدیر گروه عمران مرکز آموزش عالی علمی-کاربردي جهاد دانشگاهی شعبه رشت)

علی فرهادي (استادیار گروه مهندسی عمران دانشگاه تربیت معلم تهران)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)