بررسی تجربی پاسخ ديناميكی خاک های رسی متراكم شده
بررسي تجربي پاسخ ديناميكي خاك هاي رسي متراكم شده
چكيده:
مطالعه اي جهت تعيين خواص ديناميكي خاك هاي رسي متراكم شده تحت ارتعاشات با دامنه كم، انجام شده است.
آزمايش ها روي سه نوع خاك از پلاستيسته كم تا زياد، با استفاده از انرژي تراكم استاندارد و اصلاح شده، انجام شده است. به نمونه ها اجازه داده شد تا پس از متراكم شدن خشك شوند و سرعت امواج S,P، ضريب پواسون و مدول برشي نمونه ها، اندازه گيري شد. سرعت الاستيك امواج و مدول برشي ديناميكي با كاهش پلاستيسته خاك، افزايش يافت.
با كاهش درجه اشباع در طول دوره خشك سازي، سرعت ها و مدول هاي برشي افزايش يافته و ضريب پواسون نيز كاهش يافت است. به طور كلي سرعت ها و مدول برشي به طور قابل توجهي در ابتداي دوره خشك سازي افزايش يافت. تغييرات براي خاك هاي كوبيده شده با انرژي تراكم استاندارد و ميزان رطوبت بالاتر، بيشتر مي باشد. مدول برشي خاك ها را همچنين مي توان با استفاده از فرمول هاي رايج تجربي محاسبه كرد. ميزان مكش براي خاك هاي مورد آزمايش جهت محاسبه تنش مؤثر، محاسبه شده است. مدول برشي محاسبه شده با مقادير اندازه گيري شده، مطابقت خوبي دارد.
كلمات كليدي: انتقال پالس، خاك هاي متراكم شده، مدول برشي، خاك هاي غيراشباع
مقدمه:
استفاده از خاك هاي چسبنده متراكم شده، در كارهاي مهندسي عمران رايج و متداول مي باشد. نظير ساخت خاكريزها، سدها، بندها و سيل بندها. دانستن خواص ديناميكي خاك هاي چسبنده متراكم شده، براي شناخت رفتار مهندسي اين خاك ها، تحت بارهاي ديناميكي و بارگذاري سيكلي با شدت كم نياز مي باشد. چنين بارهايي شامل ارتعاشات ناشي از ماشين آلات پي سازي، شمع كوب ها، حركت قطارها و اتومبيل ها كه همانند ارتعاشات ناشي از زلزله در فواصل دور و انفجارهاي معمولي مي باشد، مي گردد.
بررسی تجربی پاسخ ديناميكی خاک های رسی متراكم شده
شرايط تراكم و تغييرات درجه اشباع، پس از تراكم، بر روي رفتار خاك چسبنده تأثير مي‌گذارد. تأثيرات اين شرايط روي خواص استاتيكي و پاسخ اين گونه خاك ها در اين شرايط، به طور گسترده اي بررسي گرديده است.
.(Fredlund and Rahardjo 1991:Brown 1996)
به هر حال اطلاعات محدودي راجع به تأثير اين شرايط، روي خواص ديناميكي خاك‌هاي چسبنده متراكم شده موجود مي باشد.
در چندين دهه اخير خواص ديناميكي و پاسخ خاك ها، به صورت تئوري و تجربي مطالعه شده است.
(Hardin and Black 1968,1969; Hardin and Drenvich 1972; Richard et al. 1970; Hardin 1978; Iwasakietal 1972; Goddara 1990)
اغلب داده هاي آزمايشگاهي براي خاك هاي دانه اي و دست نخورده مي باشد. معادلات، بر پايه نتايج آزمايش هاي مختلف، جهت محاسبه پاسخ ديناميكي خاك ها، توسعه يافته اند. به طور معمول، معادلات تجربي جهت تعيين مدول برشي خاك ها با استفاده از داده هاي مربوط به ماسه هاي خشك اشباع و خاك هاي چسبنده اشباع مي‌باشد. جزتاس (1991) نشان داد چنانچه درجه اشباع بين 10 تا 50 درصد، تنش هاي ايجاد شده ناشي از خاصيت موئينگي از ماسه هاي سيلتي مي تواند باعث افزايش مدول برشي به ميزان 50-100 درصد بيش از مقادير اندازه گيري شده در نمونه هاي كاملاً خشك يا اشباع گردد.
آزمايش ها جهت تعيين خواص ديناميكي خاك ها مي تواند در آزمايشگاه يا به صورت صحرايي (در سايت) انجام گردد.(Karmer 1996) به طور مثال قسمت هاي آزمايشگاهي، شامل ستون تشديد، انتقال پالس مافوق صوت كه جزو آزمايش هاي با كرنش كوچك مي باشند و آزمايش سه محوري سيكلي، برش مستقيم سيكلي و آزمايش برش پيچشي سيكلي كه جزو آزمايش هاي با كرنش بالا هستند، مي شود. آزمايش هاي صحرايي، شامل بازتاب لزره اي، بازتاب، آزمايش پرتاب به پايين (down-hole) چاه‌هاي دوگانه، آزمايش تعليق امواج P,S مخروط لرزه اي و آزمايش تحليل طيفي امواج سطحي كه جزو آزمايش هاي با كرنش كم مي باشد.
آزمايش انتقال پالس مافوق صوت، شرايط و امواج مشابه با آنچه كه در آزمايش ژئوفيزيك در صحرا توليد مي شود، ايجاد مي كند.
اين تحقيق شامل بررسي آزمايشگاهي، پاسخ خاك هاي رسي متراكم شده به ارتعاشات با دامنه كم، كه با روش انتقال پالس مافوق صوت ايجاد شده، مي باشد. اثرات نوع خاك، شرايط تراكم و درجه اشباع روي پاسخ ديناميكي خاك ها بررسي گرديده است. قابليت معادلات تجربي موجود براي خاك هاي آزمايش شده، نيز، ارزيابي شده است.
پيشينه تحقيق:
مدول برشي، G، يكي از پارامترهاي اساسي و پايه اي مي باشد، كه جهت تعيين پاسخ خاك ها به ارتعاشات با دامنه كوتاه، استفاده مي گردد.(Hardin and Black 1968) با فرض اينكه محيط نيمه بي نهايت و الاستيك است، مشابه با فرض لمب و وتيمن (1969) و ريچارد
بررسی تجربی پاسخ ديناميكی خاک های رسی متراكم شده
پسورد فایل: www.bazaarfile.ir
