شده………………………………………………………………………………………………….47
شکل3-4: منحني توزيع دانه بندي نمونه ماسه رس‌دار………………………………………………………………………………….48
شکل3-5: تصوير شماتيک دستگاه تحکيم…………………………………………………………………………………………………..52
شکل3-6: زهکشي قائم يک طرفه……………………………………………………………………………………………………………..52
شکل3-7: دستگاه تحکيم يک بعدي…………………………………………………………………………………………………………..53
شکل3-8: دستگاه تحکيم يک بعدي…………………………………………………………………………………………………………..53
شکل3-9: جزئيات دستگاه تحکيم………………………………………………………………………………………………………………54
شکل3-10: شکل عمومي نمودار تغييرشکل نمونه در مقابل زمان………………………………………………………………….54
شکل3-11: منحني تغييرشکل-زمان با استفاده از روش لگاريتم زمان……………………………………………………………56
شکل4-1: ارتباط نسبت تخلخل با زمان در آزمايش‌هاي خزشي تک مرحله‌اي در شرايط خشک و اشباع بر نمونه ماسه رس‌دار در تنش هاي 300، 600 و 1200 کيلوپاسکال…………………………………………………………………………..63
شکل4-2: ارتباط نسبت تخلخل با زمان در آزمايش‌هاي خزشي چند مرحله‌اي در شرايط خشک و اشباع بر نمونه ماسه رس‌دار در تنش هاي 50-1200کيلوپاسکال…………………………………………………………………………………………64
شکل4-3: ارتباط نسبت تخلخل با زمان در آزمايش‌هاي خزشي بارگذاري-باربرداري در حالت اشباع بر نمونه ماسه رس‌دار در تنش هاي300، 600 و 1200 کيلوپاسکال…………………………………………………………………………………….64
شکل4-4: ارتباط نسبت تخلخل با زمان در آزمايش‌هاي خزشي بارگذاري-باربرداري و تک مرحله‌اي در حالت اشباع بر نمونه ماسه رس‌دار در تنش 600 کيلوپاسکال……………………………………………………………………………………………65
شکل4-5: ارتباط نسبت تخلخل با زمان در آزمايش‌هاي خزشي بارگذاري-باربرداري و تک مرحله‌اي در حالت اشباع بر نمونه ماسه رس‌دار در تنش 600 کيلوپاسکال……………………………………………………………………………………………65
شکل4-6: ارتباط نسبت تخلخل با زمان در آزمايش‌هاي خزشي بارگذاري-باربرداري و تک مرحله‌اي در حالت اشباع بر نمونه ماسه رس‌دار در تنش 1200 کيلوپاسکال…………………………………………………………………………………………66
شکل4-7: ارتباط ضريب تراکم ثانويه و تنش خزشي در آزمايش‌هاي خزشي چندمرحله‌اي در حالت خشک و اشباع بر نمونه ماسه رس‌دار………………………………………………………………………………………………………..‌.‌……………………..66
شکل4-8: ارتباط ضريب تراکم ثانويه و تنش خزشي در آزمايش‌هاي خزشي تک مرحله‌اي در حالت خشک و اشباع بر نمونه ماسه رس‌دار…………………………………………………………………………………………………………………………………67
شکل4-9: ارتباط بين نسبت تخلخل- لگاريتم تنش موثر در دو حالت خشک و اشباع بر روي نمونه ماسه رس‌دار………………………………………………………………………………………………………………………………………………………67
شکل4-10: ارتباط نسبت تخلخل با زمان در نمونه ماسه رس‌دار اشباع مسلح شده با الياف ژئوتکستايل در درصدهاي وزني1/0-5/0-1% در تنش 1200 کيلوپاسکال در آزمايش تک مرحله‌اي………………………………………..70
شکل4-11: ارتباط نسبت تخلخل با زمان در نمونه ماسه رس‌دار اشباع مسلح شده با الياف ژئوتکستايل در درصدهاي وزني1/0-5/0-1% در تنش 600 کيلوپاسکال در آزمايش تک مرحله‌اي………………………………………….70
شکل4-12: ارتباط نسبت تخلخل با زمان در نمونه ماسه رس‌دار اشباع مسلح شده با الياف ژئوتکستايل در درصدهاي وزني1/0-5/0-1% در تنش 300 کيلوپاسکال در آزمايش تک مرحله‌اي………………………………………….71
شکل4-13: ارتباط نسبت تخلخل با زمان در نمونه ماسه رس‌دار خشک مسلح شده با الياف ژئوتکستايل در درصدهاي وزني1/0-5/0-1% در تنش 1200 کيلوپاسکال در آزمايش تک مرحله‌اي………………………………………..71
شکل4-14‌: ارتباط نسبت تخلخل با زمان در نمونه ماسه رس‌دار خشک مسلح شده با الياف ژئوتکستايل در درصدهاي وزني1/0-5/0-1% در تنش 600 کيلوپاسکال در آزمايش تک مرحله‌اي………………………………………….72 شکل4-15‌: ارتباط نسبت تخلخل با زمان در نمونه ماسه رس‌دار خشک مسلح شده با الياف ژئوتکستايل در درصدهاي وزني1/0-5/0-1% در تنش 300 کيلوپاسکال در آزمايش تک مرحله‌اي …………………………………………72
شکل4-16‌: ارتباط ضريب تراکم ثانويه و تنش خزشي در آزمايش‌هاي خزشي تک مرحله‌اي در حالت خشک بر نمونه ماسه رس‌دار مسلح شده با ژئوتکستايل در درصدهاي وزني1/0-5/0-1% ……………………………………………..73 شکل4-17‌: ارتباط ضريب تراکم ثانويه و تنش خزشي در آزمايش‌هاي خزشي تک مرحله‌اي در حالت اشباع بر نمونه ماسه رس‌دار مسلح شده با ژئوتکستايل در درصدهاي وزني1/0-5/0-1% ………………………………………………………73

فهرست علائم اختصاري

علامت اختصاري
مفهوم يا توضيح
Cv
ضريب تحکيم اوليه
C?
ضريب تراکم ثانويه
Cc
ضريب تراکم پذيري
e
تخلخل
e0
تخلخل اوليه
eEOP
تخلخل در پايان تحکيم اوليه
0?
تنش 1 کيلو پاسکال
creep?
تنش خزشي
t100
زمان شروع تغييرشکل‌هاي خزشي
z?
تغييرشکل قائم
k0
ضريب فشار خاک در حالت سکون
?
ضريب اصطکاک
OCR
نسبت بيش تحکيمي

فصل اول:
کليات پژوهش

1-1- مقدمه
رفتار تراکم پذيري خاک‌ها به نگراني مهمي در مهندسي ژئوتکنيک تبديل شده است. با اجراي ساختمان‌ها، خاکريزها، جاده‌ها و … اغلب نشست‌هاي قابل توجهي ايجاد مي‌شود. اين نشست‌ها را مخصوصاً زماني مي‌توان خيلي مهم تلقي نمود که فونداسيون سازه متشکل از لايه‌هاي عميق رسي باشد. پيش‌بيني رفتار خاک بعد از ماه‌ها و يا سال‌ها با استفاده از دانش امروزي، چالش مهمي در مهندسي ژئوتکنيک مي‌باشد. زماني که خاک تحت بارگذاري ثابتي قرار مي‌گيرد، باگذشت زمان تغييرشکل‌هايي را تجربه مي‌کند که خزش ناميده مي‌شود. تغييرشکل‌هاي وابسته به زمان، به خصوص زماني که تغييرشکل‌هاي دراز‌مدت مطرح مي‌شود، در مهندسي ژئوتکنيک اهميت زيادي دارند. اين تغييرشکل‌ها، شامل نشست سازه بر روي زمين‌هاي تراکم پذير، حرکات شيب‌هاي طبيعي و يا گودبرداري شده، فشرده شدن زمين‌هاي نرم اطراف تونل و… مي‌باشد.
استفاده از مصالح ژئوسنتتيک، از اواسط دهه هفتاد ميلادي در دنيا اوج گرفته است. در بين اين مصالح ژئوتکستايل‌ها و پس از آن ژئوممبرين‌ها بيشترين کاربرد را در بين مصارف گوناگون يافته‌اند. ژئوسنتتيک‌ها از مواد پليمري تشکيل شده‌اند که همراه با مصالح طبيعي مثل خاک و سنگ در سازه‌هاي مهندسي بکار مي‌روند. ژئوتکستايل‌ها عملکرد بسيار خوبي در رابطه با پخش و يکنواخت کردن تنش‌ها يا نيروها در يک سطح بيشتري داشته و به نحو مطلوبي مانع گسيختگي‌هاي نقطه‌اي و موضعي مي‌شود. مصالح بنايي و خاکريزها تنش‌هاي فشاري را به نحو مطلوبي مي‌توانند تحمل کنند در حاليکه درکشش ضعيف هستند. در حقيقت عملکرد الياف در عمق معيني از خاک را مي‌توان مشابه رفتار ميلگردهاي فولادي در بتن دانست. يک خصوصيات ديگر ژئوتکستايل‌ها، خاصيت ارتجاعي آن‌هاست و اين امر موجب مي شود که خاکي که با الياف تقويت شده و تحت اثر بار خارجي دچار نشست شده است، بعد از حذف بار به حالت اوليه بر مي‌گردد. مطالعات تئوري نشان مي‌دهد که استفاده از الياف ژئوتکستايل در خاک‌ها باعث افزايش مقاومت و ضريب ارتجاعي خاک مي‌شود ( محمد بلوچي، زينب قناد. 1389). با توجه به کاربرد ژئوسنتتيک‌ها، مطالعه تاثيرات آن‌ها بر رفتار خزشي ضروري بنظر مي‌رسد.

1-2- پيشينه تحقيق

خاك به عنوان مصالح ساختماني در مهندسي عمران در طرح‌هاي مهمي به كار گرفته مي‌شود. انسان روي خاك زندگي مي‌كند و انواع مختلف سازه همانند خانه‌ها، راه‌ها، پل‌ها و … را احداث مي‌نمايد. بنابراين مهندسان عمران بايد به خوبي خواص خاك از قبيل مبداء پيدايش، دانه‌بندي، قابليت زهكشي آب، نشست، مقاومت برشي، ظرفيت باربري و غيره را مطالعه نموده و رفتار خاك را در نتيجه فعاليت انسان پيش‌بيني نمايند. تاريخچه فهم رفتار خزشي خاک‌هاي رسي به قرن 19 بر مي‌گردد. از جمله مثال‌هاي کلاسيکي مي‌توان به نشست برج پيزا در ايتاليا اشاره کرد، به‌طوري که بر اثر خزش، برج حدود 5/1 متر نشست کرده و به يک سمت کج شده است و هم‌اکنون نيز برج مستعد نشست کردن مي‌باشد. انحراف برج حدود 5/5 درجه مي‌باشد. شرايط ژئولوژيکي سازه و نشست متغير با زمان در شکل‌1-1 آورده شده است.

شکل‌1-1‌: تغييرشکل خزشي-برج پيزا- ايتاليا

زماني که خاک اشباع تحت بارگذاري ثابتي قرار مي‌گيرد، با زايل شدن فشار آب حفره‌اي تنش‌هاي موثر با گذشت زمان افزايش مي‌يابند، به عبارتي تحکيم اوليه اتفاق مي‌افتد. مقدار قابل توجهي از نشست‌ها طي تحکيم اوليه اتفاق مي‌افتد و نسبت تحکيم اوليه را مي‌توان با استفاده از ضريب تحکيم Cv بيان نمود. بعد از زايل شدن کامل فشار آب حفره‌اي اگر بارگذاري برروي خاک حفظ شود، يک سري تغييرشکل‌هاي با گذشت زمان اتفاق مي‌افتد که تراکم ثانويه يا خزش ناميده مي‌شود. نسبت تراکم ثانويه را مي‌توان با ضريب C? بيان نمود. بنابراين محاسبه و پيش بيني اين نشست‌هاي دراز مدت اهميت زيادي دارد.
يک سري تحقيقاتي در زمينه ضريب تراکم ثانويه حدود يک دهه بعد از تئوري ترزاقي1 (1925) به عمل آمد که بيانگر تراکم خاک‌هاي رسي در اثر زايل شدن فشار آب منفذي بود. مطالعات آزمايشگاهي انجام شده توسط تيلور2 (1942) و بيوسمن3 (1936) به طور واضح، تاثير زمان بر تراکم پذيري رس را بيان مي‌نمود. بيوسمن (1936) رابطه نشست-لگاريتم زمان را تحت تنش ثابت براي خاک‌هاي رسي به صورت خطي بيان نمود. تيلور (1942) براي اولين بار مدل وابسته به زمان را به منظور شرح رفتار خزشي خاک‌هاي رسي که در آن تحکيم اوليه و تراکم ثانويه به عنوان دو فرايند مجزا در نظر گرفته مي‌شود را ارائه نمود. بجروم4 (1967) به منظور شرح رفتار خزشي و فشار بيش تحکيمي ناشي از تاثيرات خزش، مدلي را که در آن تحکيم اوليه و تراکم ثانويه به صورت کوپل عمل مي‌کنند، ارائه داد. اگرچه تحکيم

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید