نگارش پایان نامه با موضوع : تعیین پارامترهای آزمایش تحکیم در لایههای آبرفتی با استفاده از ... |
![]() |
نمونه گیری از خاک با حفظ شرایط واقعی کار بسیار مشکلی است. تفاوت قابل توجه در میزان رطوبت، حد روانی و شاخص پلاستیسیته و فشار همه جانبه نمونههای تهیه شده از اعماق مختلف و حتی از یک عمق خاص، بیانگر تفاوت رفتار در نمونههای تهیه شده از یک نوع خاک میشود و این مسئله علاوه بر افزایش هزینه انجام آزمایشات سبب پیچیدگی و وارد نمودن قضاوت مهندسی در پروژههای مهندسی ژئوتکنیک میگردد. دادههای آزمایشگاهی زیادی موجود هستند که در پروژههای معینی به کار رفته و عملا بعد از مدتی فراموش شده اند. این اطلاعات قدیمی میتوانند بعنوان یک بانک اطلاعاتی مفید در ارزیابی پارامترهای ژئوتکنیکی بکار گرفته شوند.
راه حل مستقیم برای تعیین پارامترهای نشست تحکیمی خاک، استفاده از آزمایش تحکیم است. مطابق استاندارد ASTM D2435-90 انجام آزمایش تحکیم نیاز به صرف حدود یک هفته وقت دارد. دشواری انجام آزمایش تحکیم و بالاخص زمان طولانی انجام و هزینه بالای آن سبب بروز محدودیتهای فراوان در کیفیت و کمیت آزمایش به ویژه در پروژههای حجیم و وقت گیر شده است. در اکثر این پروژه ها به منظور جلو گیری از نیاز به زمان طولانی و همچنین کاهش هزینههای انجام مطالعات ژئوتکنیک اغلب تعداد آزمایش ها کاهش داده میشود و در نتیجه اطلاعات پیوسته و جامع از خاکها بخصوص در مواردی که تنوع لایه بندی زیاد است، بدست نمیآید. این امر سبب میشود طراحان بدون داشتن اطلاعات کافی، اقدام به ساده سازی پارامترهای طراحی نمایند که معمولا به صورت دست بالا است و از جهت دیگر سبب افزایش هزینههای اجرا میشود. بنابراین لازم است معیارهایی مشخص گردند تا بتوان از طریق آنها به دانشی جامع و با خطای قابل قبول پارامترهای تحکیم را تخمین زد. این کار علاوه بر اینکه سبب کاهش حجم آزمایشات و صرفه جویی در زمان و هزینه میشود از طرف دیگر میتواند اطلاعات پیوستهای از ساختگاه مورد نظر را فراهم سازد و دانش طراحان را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. با توجه به این موارد محققین مختلفی سعی کردند تا با بهره گرفتن از دادههای آزمایشگاهی فرمولهای تجربی جهت تعیین پارامترهای تحکیم خاک ارائه دهند. بدین طریق میتوان سایر محققین جهت تخمین نشست تحکیمی، با بهره گرفتن از اطلاعات تفصیلی بدست آمده از ده پروژه بزرگ ایران، رابطهای جامع تر و با دقت بالا جهت تعیین نشست تحکیمی خاک ها ارائه نمود.
۶-۲- شناسایی پارامترهای موثر در نشست تحکیمی خاک
با انجام آزمایش تحکیم، ضریب فشردگی یا شاخص تراکم (Compresstion index) از شیب نمودار تخلخل (e) بر حسب لگاریتم تنش موثر برای خاکهای تحکیم عادی یافته تعیین میشود.
بر اساس منحنی ، بطور مستقیم از رابطه زیر قابل تعیین است:
(۶-۱)
بطور غیر مستقیم و از روی پارامترهای موثر، اولین بار تزراقی و پک در سال ۱۹۹۷، رابطه تجربی زیر را به منظور تخمین ضریب فشردگی برای رس ها ی تحکیم عادی یافته در حالت دست نخورده پیشنهاد نمودند[۶].
(۶-۲)
در این رابطه LL، حد روانی (Liquid Limit) خاک رس است. همچنین ترزاقی و پک در رابطهای مشابه، فرمول زیر را برای رسهای دست خورده (Remolded clays) ارائه دادند:
(۶-۳)
در هر دو رابطه (۶-۲) و (۶-۳)، LL به عنوان تنها پارامتر موثر در تعیین نشست تحکیمی معرفی شده است. همچنین آزوز و همکارانش (Azzouz et al., 1976) با بهره گرفتن از رگرسیون تک متغیره خطی، برای مناطق مختلف روابط زیر را ارائه نمودند [۷]:
(۲-۴) : برای رس برزیلی
(۲-۵) : برای رس شیکاگو
(۲-۶) : برای خاکهای آلی و نباتی
در این روابط LL (حد روانی)، (درصد تخلخل اولیه) و (رطوبت طبیعی خاک) بعنوان پارامترهای موثر در نظر گرفته شده است. هر یک از این پارامترهای به طور جداگانه برای تخمین نشست استفاده شده اند. نانسی و همکارانش با انجام مطالعه در خاکهای آتلانتیک شمالی، رابطه (۷-۶) را پیشنهاد دادند: [۸]
(۶-۷)
در این رابطه PI (نشانه خمیری) خاک، به عنوان پارامتر تاثیر گذار معرفی شده است، از آنجاییکه:
(۶-۸)
و با توجه به اینکه اثر LL در مطالعات قبلی وجود داشت بنابراین PI بعنوان پارامتر موثر دیگر توسط این محققین در نظر گرفته شده است. بطور مشابه چندین رابطه دیگر توسط محققین مختلف برای تخمین بر اساس پارامترهای معرفی شده فوق پیشنهاد شده است. این روابط در جدول ۶-۱ درج شده است [۹] و [۱۰]
جدول ۶-۱: روابط تجربی برای تعیین Cc
نوع و مشخصه خاک | رابطه | شماره رابطه |
همه رس ها خاک رس چسبنده، غیر آلی خاکهای با پلاستیسیته پایین همه رس ها |
(۶-۹) (۶-۱۰) (۶-۱۱) (۶-۱۲) |
همانطور که در روابط ذکر شده و جدول ۶-۱ مشاهده میشود در تمامی روابط معرفی شده اثر پارامترها به طور مجزا دیده شده و ترکیب آنها در تعیین رابطهای واحد منظور نشده است. در بخشهای بعدی این پژوهش با بهره گرفتن از یک بانک اطلاعاتی جامع اثر جدا گانه و ترکیبی این پارامترها در نشست تحکیمی خاک ارزیابی میشود.
۶-۳ بانک اطلاعات مورد استفاده
وجود یک بانک اطلاعاتی دقیق و جامع عامل مهمی در انجام یک پژوهش است. بدیهی است که اطلاعات ورودی برای پردازش ضمن اینکه باید همه پارامترهای مورد نیاز را شامل باشد، لازم است در شرایط مشابه نیز بدست آمده باشد تا اختلاف در روش تعیین آنها باعث ایجاد خطا در جوابها نشود. در این پژوهش نتایج آزمایشات حاصل از اعماق مختلف چندین گمانه در ۱۴ پروژه در نقاط مختلف ایران شامل کیش [۳۳]، ماهشهر[۳۴]، یانگی کند [۳۵]، خوی [۳۶]، مشهد [۳۷]، کازرون [۳۸]، قره دره [۳۹]، حاجی قشلاق [۴۰]، رشت ، لاهیجان [۴۱]، سد سیمره [۴۲]، سد طالقان [۴۳]، سد چغاخور [۴۴] و سد سبزکوه [۴۷] استفاده شده است. محدوده نتایج دادههای بدست آمده از این ۱۴ سایت در جدول شماره ۶-۲ درج شده است. از آنجایی که دادههای مورد استفاده از اعماق مختلف و تعداد بسیار زیادی گمانه جمع آورده شده است محدوده وسیعی از خاکهای رسی را در بر دارد.
جدول ۶-۲ : مشخصات کلی دادههای اولیه
فرم در حال بارگذاری ...
[چهارشنبه 1400-08-05] [ 02:17:00 ق.ظ ]
|