بررسی افت تنش انحرافی خاك در اثر افزایش فشار آب حفره اي در حین برش سه محوري

خلاصه
با افزایش رطوبت در خاكها، آزاد سازي تنش در کل توده ي خاك رخ می دهد و سبب افت تنش و کاهش پارامترهاي مقاومت برشی خاكمیشود. در سالهاي اخیر برخی محققین با انجام آزمایش سه محوري بر روي مصالح خاکی غیر اشباع و اشباع نمودن نمونهها در حین برش درتنش ثابت، افت تنش ایجاد شده ناشی از اشباع سازي نمونه را الزاما به پدیده رمبندگی ربط دادند و آن را نتیجه ي فروریزشی بودن خاك دانستند.این در حالیست که حتی در نمونههاي اشباع نیز با افزایش رطوبت در حین برش، افت تنش رخ می دهد. زیرا براساس اصل تنش مؤثر، با افزایشرطوبت و در نتیجه افزایش فشار آب حفرهاي در نمونه سه محوري، حتی در نمونههاي اشباع، تنش مؤثر میانگین کاهش مییابد و سبب ایجاد تغییرشکلهاي پلاستیک و افت تنش انحرافی میشود. بنابراین افت تنش به وجود آمده در اثر اشباع کردن نمونه در حین برش سه محوري را نمیتوانلزوما ناشی از رمبندگی دانست. براي اثبات این موضوع، در این تحقیق رفتار مکانیکی یک نمونه سه محوري اشباع که درحین برش فشار آبحفرهاي در آن افزایش یافته است، بررسی شده است. به منظور انجام این تحقیق از اجراي یک برنامه تفاضل محدود براي مدل کردن نمونه سهمحوري و افزایش فشار آب حفرهاي در آن در حین برش استفاده شده است. نتایج این تحلیل نشان داد که افت تنش بر اثر افزایش رطوبت و درنتیجه افزایش فشار آب حفره اي، در همه خاكها اتفاق میافتد. بنابراین افت تنش الزاما ناشی از رمبندگی نیست بلکه ممکن است صرفا تغییر شکلهاي پلاستیک و یا ترکیب تغییرشکلهاي پلاستیک و رمبندگی سبب ایجاد افت تنش گردد.

کلمات کلیدي:

فشار آب حفرهاي . تنش انحرافی . رمبندگی . تفاضل محدود . نمونه سه محوري

دومین کنفرانس ملی مکانیک خاک و مهندسی پی  (1394)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

معرفي روشي تحليلي در بيان تحكيم تك بعدي خاكهاي نيمه اشباع تحت بار ديناميكي

چكيده
اين نوشته يك راه حل تحليلي براي تحكيم يك بعدي در خاك هاي نيمه اشباع با ضخامت محدود و بارگذاري عمودي كهبصورت نمايي با زمان تغيير مي كند ارائه ميدهد. شرايط مرزي به گونه اي است كه سطح فوقاني در مقابل هوا و آب نفوذپذيرو سطح تحتاني در برابر هوا و آب نفوذ ناپذير ا ست. رابطه انتقالي بين بردارهاي موقعيت در سطح فوقاني و هر عمقي با به كاربستن تبديل لاپلاس و روش هاي رياضي كايلي-هميلتون بر معادلات حاكم آب و هوا و قانون دارسي و قانون فيك بدست ميآيد. ا ضافه ف شارهاي هواي حفره اي و آب حفره اي و ن ش ست در محدوده لاپلاس تبديل يافته با ا ستفاده از تبديل لاپلاس باشرايط اوليه و مرزي بدست مي آيد. با انجام تبديل لاپلاس معكوس راه حل هاي تحليلي براي اضافه فشارهاي هواي حفره ايو آب حفره اي در هر عمقي و نشست در محدوده زمان، مشخص مي شوند. اين مطالعه تحكيم يك بعدي خاك نيمه اشباع را تحت بارگذاري وابسته به زمان بر پايه ي تئوري تحكيم يك بعدي خاك نيمه اشباع ارزيابي مي كند.

كلمات كليدي:

تحكيم . بار ديناميكي . خاك نيمه اشباع . اضافه فشار هواي حفرهاي . فشار آب حفرهاي

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

پيش بيني فشار آب حفره اي ناشي از زلزله: مطالعه موردي شهر بابل

خلاصه
روانگرايي خاك پديده اي است كه به صورت از دست رفتن مقاومت برشي خاك تحت بارگذاري يكنواخت و دوره اي بيان مي شود. در برخياز خاك هاي ماسه اي در طول بارگذاري دوره اي فشار آب منفذي قابل توجهي توليد مي شود. بالا رفتن فشار آب حفرهاي، تنش موثر خاك راكاهش ميدهد كه در نهايت منجر به شروع روانگرايي خاك مي گردد. بررسي توليد و زايل شدن فشار آب منفذي اضافي يك روش براي ارزيابيروانگرايي ميباشد. اين پژوهش يك مطالعه موردي از پيش بيني اضافه فشار آب حفره اي از خاك بابل است. گمانه ي مورد بررسي در اينپژوهش شامل لايه ي خاك 30 متري است كه دربردارنده ي دو لايه ماسه ي سيلتي مي باشد كه پيش بيني اضافه فشار آب حفره اي براي اين دوبر اساس روش تفاضل محدود انجام گرفته است. نتايج ،FLAC 2D لايه مورد بررسي قرار مي گيرد. مدل سازي عددي با استفاده از نرم افزارحاصل از مدل سازي نشان مي دهد كه فشارآب حفره اي به مقدار قابل ملاحظه اي در اثر زلزله وارد شده بالا مي رود كه بيانگر مستعد بودن اين لايه ي خاك براي روانگرايي مي باشد. همچنين زمان وارد شدن قسمت اصلي زلزله با روند افزايش فشار آب حفره اي كاملا مطابقت دارد.

كلمات كليدي:

روانگرايي . فشار آب حفرهاي . مدلسازي عددي . روش تفاضل محدود

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

معرفي روشي تحليلي در بيان تحكيم تك بعدي خاكهاي نيمه اشباع تحت بار ديناميكي

چكيده
اين نوشته يك راه حل تحليلي براي تحكيم يك بعدي در خاك هاي نيمه اشباع با ضخامت محدود و بارگذاري عمودي كهبصورت نمايي با زمان تغيير مي كند ارائه ميدهد. شرايط مرزي به گونه اي است كه سطح فوقاني در مقابل هوا و آب نفوذپذيرو سطح تحتاني در برابر هوا و آب نفوذ ناپذير ا ست. رابطه انتقالي بين بردارهاي موقعيت در سطح فوقاني و هر عمقي با به كاربستن تبديل لاپلاس و روش هاي رياضي كايلي-هميلتون بر معادلات حاكم آب و هوا و قانون دارسي و قانون فيك بدست ميآيد. ا ضافه ف شارهاي هواي حفره اي و آب حفره اي و ن ش ست در محدوده لاپلاس تبديل يافته با ا ستفاده از تبديل لاپلاس باشرايط اوليه و مرزي بدست مي آيد. با انجام تبديل لاپلاس معكوس راه حل هاي تحليلي براي اضافه فشارهاي هواي حفره ايو آب حفره اي در هر عمقي و نشست در محدوده زمان، مشخص مي شوند. اين مطالعه تحكيم يك بعدي خاك نيمه اشباع راتحت بارگذاري وابسته به زمان بر پايه ي تئوري تحكيم يك بعدي خاك نيمه اشباع ارزيابي مي كند.

كلمات كليدي:

تحكيم . بار ديناميكي . خاك نيمه اشباع . اضافه فشار هواي حفرهاي . فشار آب حفرهاي

نویسندگان :

سعيد غفارپور جهرمي  . محيا واحدي

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

پيش بيني فشار آب حفره اي ناشي از زلزله: مطالعه موردي شهر بابل

خلاصه
روانگرايي خاك پديده اي است كه به صورت از دست رفتن مقاومت برشي خاك تحت بارگذاري يكنواخت و دوره اي بيان مي شود. در برخياز خاك هاي ماسه اي در طول بارگذاري دوره اي فشار آب منفذي قابل توجهي توليد مي شود. بالا رفتن فشار آب حفرهاي، تنش موثر خاك راكاهش ميدهد كه در نهايت منجر به شروع روانگرايي خاك مي گردد. بررسي توليد و زايل شدن فشار آب منفذي اضافي يك روش براي ارزيابيروانگرايي ميباشد. اين پژوهش يك مطالعه موردي از پيش بيني اضافه فشار آب حفره اي از خاك بابل است. گمانه ي مورد بررسي در اينپژوهش شامل لايه ي خاك 30 متري است كه دربردارنده ي دو لايه ماسه ي سيلتي مي باشد كه پيش بيني اضافه فشار آب حفره اي براي اين دوبر اساس روش تفاضل محدود انجام گرفته است. نتايج ،FLAC 2D لايه مورد بررسي قرار مي گيرد. مدل سازي عددي با استفاده از نرم افزارحاصل از مدل سازي نشان مي دهد كه فشارآب حفره اي به مقدار قابل ملاحظه اي در اثر زلزله وارد شده بالا مي رود كه بيانگر مستعد بودن اينلايه ي خاك براي روانگرايي مي باشد. همچنين زمان وارد شدن قسمت اصلي زلزله با روند افزايش فشار آب حفره اي كاملا مطابقت دارد.

كلمات كليدي:

روانگرايي . فشار آب حفرهاي . مدلسازي عددي . روش تفاضل محدود

نویسندگان :

مريم تقوي نژاد ، عسكر جانعليزاده چوب بستي ، فرزاد فرخزاد

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

مدلسازي عددي پديده گسترش جانبي (Lateral Spreading) و بررسي تأثيرشتاب زلزله

در اين مقاله باتحليل عددي و با استفاده از مدل رفتاري پلاستيسيته دو سطحي حالت بحراني براي خاك، پديده گسترش جانبي در خاكهاي ماسهاي اشباع تحت اثر زلزله مدلسازي گرديده است. به جاي استفاده از يك مقدار ثابت براي نفوذپذيري از مدلي كه تغييرات ضريب نفوذپذيري را حين روانگرايي در نظر ميگيرد استفاده شده است. پس از صحت سنجي مدل ساخته شده به بررسي اثر مقدار حداكثر شتاب زلزله برجابهجايي جانبي زمين پس از وقوع روانگرايي پرداخته شدهاست. نتايج آناليز پارامتري نشان ميدهد كه با افزايش مقدار دامنه شتاب زلزله، مقدار ماكزيمم جابهجايي جانبي به صورت غير خطي افزايش مييابد ولي اين افزايش تأثير كمي در مقدار نشست و نسبت اضافه فشار آب حفرهاي ايجاد شده دارد.

كلمات كليدي:

گسترش جانبي، حداكثر تغيير مكان جانبي، ضريب نفوذپذيري، فشار آب حفرهاي

نویسندگان :

علي پاك (استاد دانشگاه صنعتي شريف)

اميد قاسمي فرع (كارشناس ارشد ژئوتكنيك)

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

ویژگیهاي تراکمی و فشار آب حفرهاي خاك رس مخلوط با خرده لاستیک

به منظور بررسی اثر خرده لاستیک بر رفتار مکانیکی خاك رس خالص، خرده لاستیک در درصدهاي  10رس خالص مخلوط شده و آزمایشهاي تراکم و سه محوري بر روي آنها انجام میشود. آزمایش تراکم براي تعیین درصد رطوبت بهینه و وزن مخصوص خشک حداکثر آنها انجام شده و سپس بر روي نمونههاي متراکم آزمایش سه محوري زهکشی نشده در سه فشار محفظهاي متفاوت انجام گردید. نتایج حاصل از این آزمایشها نشان داد که با افزایش خرده لاستیک، میزان رطوبت بهینه و دانسیته خشک حداکثر کاهش مییابد. همچنین، در فشارهاي محفظهاي بیشتر، با افزایش درصد خرده لاستیک مقدار فشار آب حفرهاي اضافی کاهش مییابد.

کلمات کلیدي:

رس، خرده لاستیک، آزمایش تراکم، آزمایش سه محوري، فشار آب حفرهاي،

نویسندگان :

حسین سلطانی جیقه (عضو هیئت علمی و استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه تربیت معلم آذربایجان)

امین ارثیزاد (دانشجوي کارشناسی ارشد خاك و پی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد زنجان)

وحید معرفت ( عضو هیئت علمی و مربی گروه عمران، مجتمع آموزش عالی بناب)

محرم اسدزاده (دانشجوي کارشناسی ارشد خاك و پی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد زنجان)

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