مهندس محمد حسین ملاحسنی لشکاجانی دانشجوی دوره دکتری این دانشکده در رشته مهندسی عمران گرایش ژئوتکنیک، ۱۵ دی ماه سال ۱۴۰۳ از رساله خود تحت عنوان « ارزیابی استعداد روانگرایی و فشار آب حفره ای تولید شده در ماسه لای دار با روش انرژی» به صورت حضوری با راهنمایی دکتر محمد حسن بازیار دفاع می نماید. |
چکیده این رساله به شرح زیر میباشد: برای سالها، تاثیر لای غیرخمیری بر روی رفتار روانگرایی ماسه های لای دار موضوعی چالش برانگیز و مورد بحث در میان محققان بوده است. خسارات گسترده و صدمات زیاد ناشی از وقوع روانگرایی در خاکهای حاوی ریزدانه غیرخمیری در سالهای اخیر، لزوم درک بهتر رفتار روانگرایی ماسه های لای دار و نیاز به روشن ساختن ابهامات موجود را هر چه بیشتر آشکار نموده است. از طرف دیگر، روش انرژی به عنوان یک روش جایگزین روش تنش برای ارزیابی روانگرایی، دارای مزایا و برتری هایی است که میتواند در ارزیابی رفتار روانگرایی ماسه های لای دار مورد استفاده قرار گیرد. روش انرژی بر این مبنا بنا شده است که یک ارتباط قوی بین انرژی تلف شده و فشار آب حفره ای اضافی تولید شده وجود دارد. همچنین در روش انرژی، مقاومت روانگرایی به صورت انرژی ظرفیت (Wliq) بیان میشود که انرژی تلف شده تا لحظه وقوع روانگرایی (تنش موثر صفر و یا رسیدن به یک کرنش تعریف شده) میباشد و مستقل از مسیر تنش است. در این تحقیق، برای بررسی رفتار روانگرایی مخلوط های ماسه-لای، ابتدا یک برنامه جامع آزمایشگاهی بر روی مخلوط های مختلف ماسه و لای فیروزکوه با بازه وسیعی از مقدار ریزدانه، تراکم نسبی و تنش موثر انجام شد. این برنامه شامل انجام آزمایش های پایه برای تعیین مشخصات فیزیکی مخلوط های فیروزکوه، ۳۹ آزمایش سه محوری سیکلی زهکشی نشده کرنش کنترل و ۳۸ آزمایش سه محوری مونوتونیک زهکشی نشده میباشد. همچنین نتایج تعداد زیادی آزمایشهای انجام شده توسط محققین قبلی موجود در ادبیات فنی، گردآوری و تحلیل شد. بر همین اساس، یک مدل پیشبینی برای نسبت فشار آب حفرهای اضافی (ru) بر اساس انرژی تلف شده ارائه شد. این مدل دارای شکل تابعی ساده و قابل کاربرد برای خاکهای مختلف میباشد و میتواند به سادگی در روشهای تحلیل پاسخ ساختگاه بکار برده شود. این مدل، با استفاده از نتایج چند آزمایش سانتریفیوژ و داده های زلزله ثبت شده واقعی در یک سایت آرایه درونچاهی مورد صحت سنجی قرار گرفت که عملکرد مناسب این مدل را به اثبات رساند. همچنین، یکی از ویژگی های خوب این مدل این است که میتوان ضریب اطمینان (FS) را بر اساس نسبت فشار آب حفره ای اضافی (ru) قابل قبول طرح تعیین نمود. نتایج نشان داد که تراکم نسبی (Dr) میتواند به عنوان یک پارامتر مناسب برای تعریف حالت تراکم در پیشبینی انرژی ظرفیت ماسه های تمیز و مخلوط های با مقدار ریزدانه بیشتر از ریزدانه آستانه (FCth) استفاده شود. اما به دلیل پیچیدگی نقش ریزدانه در ریزساختار ماسه-لای، یک رابطه کلی بین انرژی ظرفیت و مقدار ریزدانه در مخلوط های با ریزدانه کمتر از ریزدانه آستانه مشاهده نشد. به همین دلیل، مفهوم نسبت منافذ بین دانه ای معادل (*e) برای در نظر گرفتن اندرکنش ذرات ماسه و لای در این مخلوط ها باید استفاده شود. مشاهده شد که فاکتور مشارکت ریزدانه (b) (که نسبت ذرات ریز که در سازوکار انتقال نیرو مشارکت مینمایند، میباشد) علاوه بر نسبت تفاوت اندازه ذرات (x) و مقدار ریزدانه، تابعی از Dr نیز میباشد، که در تحقیقات قبلی نادیده گرفته شده بود. بر همین اساس، یک مدل پیشبینی برای فاکتور مشارکت ریزدانه (b) پیشنهاد شد و نشان داده شد که این مدل میتواند به خوبی داده های انرژی ظرفیت مخلوط های مختلف یک ماسه و لای مشخص را یکپارچه نماید. نتایج آزمایشهای مونوتونیک نشان داد که نسبت منافذ بین دانه ای معادل (*e ) میتواند برای ارزیابی رفتار تنش-کرنش مونوتونیک مخلوطهای مختلف یک ماسه و لای مشخص با مقادیر مختلف ریزدانه نه تنها در حالت بحرانی بلکه در دیگر حالتها در مسیر تنش هم، مورد استفاده قرار گیرد. مقدار متوسط به دست آمده از آزمایش های مونوتونیک برای مخلوط های فیروزکوه برابر با همان مقدار b متوسط بدست آمده از آزمایشهای سیکلی بود. همچنین در یک تراکم نسبی ثابت، با افزایش مقدار ریزدانه، پتانسیل فروریزش (CP) افزایش می یابد. به عبارت دیگر، با افزایش مقدار ریزدانه، تمایل به رفتار انقباضی یا نرم شوندگی افزایش می یابد و خاک بیشتر مستعد به فروریزش میشود. در پایان، براساس تحلیل های آماری چندین دسته داده مختلف، مقدار حدودی ۲۵ درصد برای مرز پایینی و مقدار حدودی ۳۵ درصد برای مرز بالایی ریزدانه آستانه دیده شد که میتوان برای سادگی مقدار ریزدانه آستانه را برابر با ۳۰ و یا با در نظر گرفتن ریزدانه پراکندگی، مقدار آن را ۳۵ درصد در نظر گرفت. کلمات کلیدی پایان نامه: مخلوط ماسه-لای، روانگرایی، انرژی ظرفیت، لای غیرخمیری، فشار آب حفره ای آدرس ایمیل دانشجو: mh_mollahasanicivileng.iust.ac.ir mh.mollahasaniyahoo.com |