کاربرد اصل تنش موثر در مکانيک خاکهاي غيراشباع محدوديتها و مزيتها

خلاصه
شالوده عمده سازههاي موجود، خاکريز روسازي راهها، شيروانيهاي خاکي و قسمت قابل توجهي از بدنه سدهاي خاکي در حالت غيراشباع و ياتحت تاثير مکش قرار دارند. ضرورت بررسي مکانيک خاکهاي غيراشباع، هنگامي روشن ميشود که با توده ريزدانهاي از خاکهاي مسالهدار، مانندخاکهاي آماسي )متورم شونده( و يا خاکهاي رمبنده )فروريزشي(، سر و کار داشتهباشيم.در اين مقاله، ابتدا به مفهوم مکش و چگونگي تاثير آن بر رفتار مکانيکي خاکهاي غيراشباع پرداخته مي شود. نقش مکش به عنوان پارامتر سختشوندگي خاک مورد بررسي قرار ميگيرد و به تاثير مکش بر ساختار خاک غيراشباع اشاره ميگردد. در ادامه چند مدل مختلف که با هدفتوضيح رفتار هيدرومکانيکي خاکهاي غيراشباع ارائه شدهاند؛ مورد بحث قرار گرفته و نقاط ضعف و قوت هريک بررسي ميشود. در نهايت و باتوجه به توضيحات ارائه شده، مدل کشسان- خميري مناسبتر براي توصيف رفتار مکانيکي خاکهاي غيراشباع پيشنهاد ميگردد.

کلمات کليدی:

مدل رفتاری . خاک غيراشباع . تنش موثر

دومین کنفرانس ملی مکانیک خاک و مهندسی پی  (1394)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

بررسی اثر آب بر نا پایداری شیروانی های خاکی

خلاصه
آب مایه حیات است، اما وجود آن در شیروانیهای خاکی میتواند عواقب جبرانناپذیری را به همراه داشته باشد. زیرا آب به علت خاصیتسیالگونه خود به راحتی در خلل و فرخ خاکها حرکت نموده و به علت کاهش تنش موثر و در نتیجه کاهش مقاومت خاک میتواند اثرات مخربیبر پایداری شیروانیهای خاکی داشته باشد. بالا آمدن آب زیر زمینی در خاکهای ریزدانه سبب تورم دانههای خاک و در خاکهای درشت دانهسبب تقلیل زاویه اصطکاک داخلی دانههای خاک میشود که همگی منجر به کم شدن ظرفیت باربری نهایی خاک خواهد شد. از این رو درمطالعات پایداری شیروانیها، وجود آب یک مسئله بحرانی بوده که عدم توجه به آن میتواند اثرات مخربی در کوتاه مدت یا دراز مدت داشته باشد.بنابراین بایستی با روشهای مناسب زهکشی، از تجمع آب در شیروانیهای مستعد لغزش جلوگیری نمود و در هنگام بارندگی و بالا آمدن آبهایزیر زمینی که مهمترین عوامل حضور آب در خاک میباشد، قبل از رسیدن خاک به حالت گسیختگی، این آبهای مخرب به بیرون خاک هدایتگردد. لذا در این پژوهش، پایداری یک شیروانی خاکی مستعد لغزش را در حضور یا عدم حضور آب بررسی نموده و ضریب اطمینان بدست آمده در دو حالت را با یکدیگر مقایسه مینماییم.

کلمات کلیدی:

آب . شیروانیهای خاکی . تنش موثر . مقاومت خاک . زهکشی . ضریب اطمینان

دومین کنفرانس ملی مکانیک خاک و مهندسی پی  (1394)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

ارزیابی پتانسیل روانگرایی در خاکهاي رسی مطالعه موردي: سایت اجرایی ایستگاه پمپاژ جزیره مینو

کلمات کلیدی :

روانگرایی . تنش موثر . مقاومت برشی . فشار آب منفذی . حد مایع

پنجمین کنگره ملی مهندسی عمران (1389)

تحلیل پایداری تونلهای تحت فشار زیر سطح آب زیرزمینی با در نظر گرفتن نیروهای تراوش

کلمات کلیدی :

تونل تحت فشار ، پوشش نفوذپذیر ، تراوش ، تنش موثر ، تحلیل پایداری

دهمین کنفرانس ملی تونل (1392)

بررسی تنش موثر پایان ساخت در مقاطع مختلف سدهای خاکی واقع در درههای تنگ

برای بررسي تغييرات تنش موثر در ترازها و مقاطع مختلف سدهای خاكي در پایان ساخت، ميبایست دو عامل دخيل در آن، یعني تنش كل و فشار آب حفره  ای، مورد توجه قرار گيرند تا بتوان با بررسي تغييرات این دو عامل، تغييرات تنش موثر را مورد مطالعه قرار داد. افزایش فشار آب حفرهای و سرعت محو آن در مقاطع مختلف، به علت تفاوت در ميزان سربار و همچنين تفاوت در عرض هسته و طول زهکشي، متفاوت خواهد بود. از طرف دیگر پدیدهي قوس زدگي بر ميزان تنش كل اثر خواهد گذاشت. یکي از مسائل مهم در سدهای خاكي، احداث آنها در دره های تنگ مي باشد، در این حالت وقوع پدیدهي قوسزدگي حتمي است. در درههای تنگ هرچه شيب دره تندتر باشد قوسزدگي تشدید مي گردد در نتيجه در چنين شرایطي در نظرگرفتن اثر سه بعدی سد پراهميت به نظر مي رسد. از آنجا كه پدیده ی قوس زدگي هم در مقطع طولي سد و هم در مقطع عرضي آن رخ مي دهد، بدون در نظر گرفتن سازهي سد بصورت سه بعدی، انتقال تنش طولي آن دیده نخواهد شد. تركيب دو پدیدهي كاهش تنش كل بر اثر قوس زدگي و تاثير آن بر چگونگي تغييرات فشار آب حفره ای در دوران ساختمان باید مورد بررسيهای دقيقتر قرار گيرند تا بتوان در مورد تغييرات تنش موثر، كه وابسته به هردوی اینهاست، نتيجهگيری نمود . جهت انجام این استفاده ميگردد. برای مدلسازی از هندسهي سد گتوند استفاده شد ABAQUS بررسي، یک سد مدلسازی خواهد شد. برای مدلسازی سه بعدی از نرمافزار و پارامترهای ژئوتکنيکي همين سد با اندكي تغييرات مورد استفاده قرار گرفت. نتایج تحليل در هفت مقطع سد، در دوران ساختمان، مورد بررسي قرار گرفتند  .سپس با استفاده از این اطلاعات نمودارهای لازم رسم وبررسي گشتند. با بررسي نتایج، تغييرات تنش موثر در مقاطع عرضي مختلف سد، مانند مقاطعتکيه  گاهي و مقاطع مياني آن، مورد بحث قرار ميگيرد و ميزان تاثير تغيير فشار آب حفرهای وتنش كل روی این معلول ارزیابي ميگردد.

کلمات کلیدی:

سد خاکی ، آباکوس، مدلسازی سه بعدی، تنش موثر، دره تنگ

نویسندگان :

سحر نجارزاده (دانشجوی کارشناسی ارشد سازههای هیدرولیکی دانشکده مهندسی عمران)

علی اصغر میرقاسمی (استاد دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده های فنی دانشگاه تهران)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

بررسی تاثیراحداث ساختمان بر روي خاك با پتانسیل روانگرایی

از جمله خاکهاي مساله دار خاکهاي با خاصیت روانگرایی اي غیر متراکم اشباع و در خلال یک بار دینامیکی مانند زلزله رخ می دهد. افزایش فشار آب منفذي ممکن است به تقلیل و حتی از بین رفتن کامل مقاومت برشی خاك بیانجامد. روانگرایی خاك بر نوع و حالت خاك بستگی دارد و بمیزان باربري و حالت تنش اولیه خاك و سرگذشت دینامیکی باز تمرکز نموده اند، که در این σ2 = σ می گردد. بیشتر مطالعات انجام یافته، روي حالت تنش اولیه از حالت آزاد با فرض 3 حالت تنش می تواند در دستگاه سه محوري مورد مطالعه قرار گیرد. در این مقاله موضوع احداث ساختمان بر روي خاك با پتانسیل روانگرایی و نتایج کوتاه مدت و دراز مدت این کار مورد پرداخته FLAC بررسی قرار گرفته است. براي انجام این مهم به تعریف تودة آبرفتی با قابلیت روانگرایی در محیط برنامه  15و 20 طبقه و بار ترکیبی از ساختمانهاي یاد شده، بر ،10 ، شده است و در ادامه بارهاي معادل با ساختمانهاي عادي 5 روي این توده اعمال شده است. همچنین از رکورد زلزلۀ بم بعنوان زلزلۀ طرح مسأله استفاده گردیده است. با بررسی هاي انجام یافته در هر مورد و مقایسۀ نتایج حاصله از هر مدل با یکدیگر و آبرفت طبیعی، تاثیر احداث ساختمان بر روي خاکهاي با پتانسیل روانگرایی مطالعه شده و تأثیر افزایش و کاهش پتانسیل روانگرایی توده در صورت احداث ساختمان بر روي اینگونه توده ها به ترتیب در کوتاه مدت و دراز مدت مشاهده شده است.

کلمات کلیدي:

فشار آب منفذي، تنش موثر، نمو کرنش برشی ، ru ،  پتانسیل روانگرایی

نویسندگان :

غلام مرادي (استادیار دانشکده عمران، دانشگاه تبریز)

مهدي حسین زاده ستوبادي (کارشناسی ارشد مهندسی عمران - مکانیک خاك وپی ، دانشگاه تبریز)

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