مدلسازي تحکیم خاكهاي غیر اشباع با بارگذاري وابسته به زمان با استفاده از روش دیفرانسیل کوادرچر

خلاصه
ساخت یک سازه بر روي خاك باعث تحکیم لایههاي زیرین می شود. در طول پدیده تحکیم فشار آب و هواي اضافی از طریق مرزهاي نفوذپذیراز بین می رود، که نتیجه آن کاهش حجم و نشست خاك است. از آنجایی که ساخت سازه یک کار زمان بر بوده و بارگذاري در طول زمان متغیراست و از سوي دیگر اغلب خاكهاي موجود در طبیعت به صورت غیر اشباع هستند، پیش بینی رفتار خاكهاي غیر اشباع با بارگذاري وابسته بهزمان حائز اهمیت است. دو رویکرد متفاوت براي تحلیل پدیده تحکیم در خاكها وجود دارد که رویکرد کوپل نسبت به رویکرد غیرکوپل ارجحیت دارد زیرا در رویکرد کوپل وابستگی بین تحلیل تنش-کرنش و تحلیل تراوش اعمال می شود. در این مقاله براي حل مساله فوق الذکر از روش عددي دیفرانسیل کوادرچر استفاده شده و تاثیر تابع و سرعت بارگذاري بر تغییرات فشار آب و هواي حفره اي بررسی شد.

کلمات کلیدي:

خاك غیراشباع . تحکیم تکبعدي کوپل . بارگذاري وابسته به زمان . روش دیفرانسیل کوادرچر

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

مطالعه آزمایشگاهی تاثیر مکش بر روي ضریب عکس العمل بستر پی دایرهاي

خلاصه
شالوده ساختمانهاي متداول، براساس نشست طراحی و تحلیل میشوند. ضریب عکسالعمل خاك نسبتفشار کفپی به میزان نشست پی می- باشد و براي تحلیل عددي رفتار پیها مورد استفاده قرار میگیرد. تحقیقات و مطالعات گستردهاي در زمینه مقدار این ضریب براي خاكهاي خشکو اشباع انجام شده است. اما مقدار این پارامتر در مورد خاكهاي غیراشباع و تاثیر مقدار مکش برروي این پارامتر تا کنون مورد بررسی کاملی قرار نگرفته است. در این مقاله تاثیر سطح آب زیرزمینی بر ضریب عکسالعمل پیهاي دایرهاي بصورت آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار میگیرد. با این هدف، سه پی دایرهاي شکل با قطرهاي نه، دوازده و چهارده سانتیمتر ساخته شده و بر روي خاك نصب میشوند. در این مطالعه آزمایشگاهی، با انجام آزمایش بارگذاري صفحه بر روي پیهاي سطحی دایرهاي به قطرهاي نه، دوازده و چهارده سانتیمتر، نمودار تنش - نشست ماسه متراکم در شرایط اشباع و غیراشباع بدست آمده است. تمام اطلاعات مورد نیاز از جمله: پارامترهاي مربوط به ویژگیهاي فیزیکی خاك که شامل نمودار دانهبندي، پارامترهاي تراکم و دانسیته نسبی خاك و همچنین پارامترهاي مقاومت برشی، نمودارنگهداشت آب – خاك و درصد رطوبت در عمق هاي مختلف خاك اندازهگیري شد. سطح آب زیرزمینی در ترازهاي مختلفثابت نگه داشته شده و بارگذاري پی تا رسیدن به گسیختگی کامل انجام میشود. بعلاوه درصد رطوبت خاكدر عمقهاي مختلفاندازهگیري شده و توزیع مکش با استفاده از منحنی مشخصه آب-خاكتعیین میگردد. ضریبعکسالعمل خاكدر حالات مختلفمحاسبه شده و تاثیر مکشبر این ضریب مورد بحث و بررسی قرار گرفته میگیرد. نتایج نشان داد که تراز آب زیرزمینی به طور مستقیم برروي ضریب عکس العمل بستر تاثیر میگذارد. با پایین رفتن تراز آب زیرزمینی، مکشخاك بیشتر شده و در نتیجه ضریبعکس العمل بستر افزایشمییابد. این روند افزایشی تا جایی که آبدر عمق موثر حبابتنشوجود دارد، ادامه می- یابد. 

کلمات کلیدي:

ضریب عکس العمل بستر، ماسه، مکش، پی دایرهاي، خاك غیراشباع

نویسندگان :

امین اسماعیل پور ، محسن اژدري

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

بررسی روش هاي اندازه گیري مکش خاك در آزمایشگاه

خلاصه
بسیاري از مدل سازي هاي ژئوتکنیکی بدون وجود خاك غیر اشباع تحلیل می شوند، این در حالی است که مکانیک خاك غیراشباع به دلیل پیچیده بودن رفتار خاك در این وضعیت با ناشناخته هاي فراوانی روبه روست. با توجه به اینکه در خاك غیر اشباع فضاي بین حفره ها تا حدي با آب و تا حدي با هوا پر شده است و این امر منجر به فشار آب منفذي یا مکش در خاك می شود، اندازه گیري دقیق و تفسیر مکش خاك براي  درك رفتار خاك هاي غیر اشباع ضروري است. مکش خاك در تمامی خاك هایی که در بالاي سطح آزاد نشت قرار گرفته اند، یافت می شود و از مهم ترین پارامترهایی است که شرایط فشار رطوبت خاك هاي غیر اشباع را توصیف می کند. اندازه گیري آزمایشگاهی مکش خاك می تواند براي ارزیابی کیفیت نمونه ها، تخمین در جاي تنش موثر و رفتار واقعی خاك هاي غیراشباع بسیار مفید باشد. در این مقاله، پس از معرفی خاك هاي غیراشباع و اهمیت آن در کلیه شاخه هاي علوم زمین مانند ژئوتکنیک، معدن، کشاورزي، محیط زیست برخی دیگر از این روش ها می توانند براي آزمایش در محل استفاده شوند. پس از شرح این روش ها، به کاربرد و اهمیت مکش خاك، خصوصا پارامتر ماتریس مکش در تعیین پارامترهاي ژئوتکنیکی خاك اشاره می گردد.

کلمات کلیدي:

خاك غیراشباع، مکش خاك، ماتریس مکش، روش هاي آزمایشگاه

نویسندگان :

راضیه مهدي پور رابري ، علیرضا احمدي

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

ارزیابی محتواي حجمی آب لنز اطراف ذرات بیضوي در خاك غیراشباع

تاکنون اشکال مختلفی براي ذرات جامد خاك بهمنظور بهبود مدلسازي عددي جهت استفاده در محاسبات خاك غیراشباع پیشنهاد شده است. از اینرو مطالعاتی چند در زمینۀ استفاده از اشکال چندضلعی در حالت دوبعدي انجام شده است که یک مدل مناسب از رفتار ذرات ارائه میدهد ضمن اینکه هیچ صحتسنجی معتبري بر روي روابط بدست آمده انجام نگرفته است. نتایج آزمایشات اعتبارسنجی نشان داده است که در پیش بینی رفتار مکانیکی خاك، استفاده از روش اجزاي مجزا برپایۀ شکل بیضوي، بسیار مشابه با نمونۀ واقعی خاك است. بدین منظور در این مقاله با فرض بیضوي بودن دانههاي خاك براي دو حالت مختلف از نحوة قرارگیري ذرات در کنار هم، مقدار محتواي آب تشکیل شده در بین ذرات خاك غیراشباع بهروش حجمی مورد محاسبه قرار گرفته و نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از فرض کروي بودن ذرات خاك مقایسه شده است. در ادامه با تغییر هر یک از کمیتهاي مؤثر نظیر شعاعهاي کوچک و بزرگ ذرات بیضوي، زاویه پرکنندگی، مکش ماتریسی و شعاعهاي لنز آب، مقدار محتواي حجمی آب حاصل در محل تماس بین هر دو ذره از خاك غیراشباع، مورد مطالعه قرار گرفته است.

کلمات کلیدي:

ذرات بیضوي، خاك غیراشباع، محتواي آب لنز، مکش ماتریسی، زاویۀ پرکنندگی

نویسندگان :

حسن قاسم زاده (استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی)

محمد حسین جهانگیر (دانشجوي دکتراي مهندسی عمران، مکانیک خاك و پی، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی)

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

تاثیر جابجایی گذراي عمق آب زیرزمینی بر روي تغییرحجم خاکهاي رسی

پیچیدگیهاي زیادي در مورد ناحیهاي که در آن تغییرات تراز آب زیرزمینی در نزدیکی سطح زمین رخ میدهد وجود دارد. به طور سنتی، تمایل موجود در مهندسی ژئوتکنیک، در صورت امکانپذیر بودن به پرهیز یا سادهسازي فاحش تاثیر ،PlaxFlow و PLAXIS تحلیل این ناحیه است. در این مقاله بوسیله انجام تحلیلهاي اجزاء محدود با نرمافزارهاي این تغییرات بر روي میزان نشست و تورم خاکهاي رسی بررسی شدهاست. نتایج نشان میدهد که با بالا آمدن تراز آب، تورم خاك و با پائین آمدن آن، نشست رخ میدهد. همچنین یک خاك رسی موجود در ادبیات تحقیق که با ترشدن، دچار رمبش میشود؛ مدلسازي شدهاست اما به دلیل کمبود مدل رفتاري خاکهاي غیراشباع در تحلیل، فرآیند رفتاري مشاهدهشده با واقعیت تطابق ندارد.

کلمات کلیدي:

تورم، رمبندگی، تراز آب زیرزمینی، اجزاء محدود، خاك غیراشباع

نویسندگان :

علیرضا اسکندرينژاد (دانشجوي کارشناسی ارشد مکانیک خاك و پی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس)

مسعود دهقانی (استادیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس)

محسن اژدري (عضو هیات علمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد استهبان)

عادل عساکره (دانشجوي دکتري خاك و پی، دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی، تهران)

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