ارزیابی عملکرد ژئومکانیکی کائولین متراکم شده با به کارگیری مدل رفتاری خاک های غیراشباع

از عمده ترین دلایل اهمیت شناخت دقیق رفتار کائولین های متراکم شده آن است که عمده لایه های رویی پهنه های زمین شناختی تشکیل دهنده این نوع خاک به صورت غیراشباع در طبیعت یافت می شوند و با شناسایی این نوع خاک در یک منطقه می توان تمهیدات  لازم را برای مقابله با خرابی های احتمالی اندیشید. در خاک های غیراشباع از دو متغیر حالت تنش (تنش میانگین و مکش ماتریسی) استفاده می شود و مدل های موجود مکانیک خاک، قابلیت شبیه سازی رفتار پیچیده خاک های غیراشباع در حالت های مختلف بارگذاری نیرویی و محیطی (یعنی تغییرات مکش) را دارند. ولی در مقایسه با واقعیت موجود رفتار خاک، این مدل ها قادر به پیش بینی دقیق رفتار خاک های غیراشباع نیستند. در این پژوهش، سعی شده است با بررسی تفضیلی مدل رفتاری پایه بارسلونا به عنوان یک مدل ساختاری خاک غیراشباع، نقاط ضعف این نوع مدل شناسایی شده وبا انجام شبیه سازی کامپیوتری، فرمول بندی کامل مدل پایه خاک غیراشباع بارسلونا براساس مکانیک خاک حالت بحرانی و با استفاده از روش تفاضل محدود، پیاده سازی شوند و در ادامه رفتار این نوع خاک به صورت محیط متخلخل سه فازه شبیه سازی و با شرایط واقعی صحت سنجی شود. به منظور دست یابی به انطباق بهتر این مدل با واقعیت، تحلیل محاسباتی انجام شده است و با در نظر گرفتن نسبت بیش تحکیمی در معادلات تسلیم مدل پایه بارسلونا، مدل تکمیل شده پیشنهادی در یک پروژه عملی بهسازی با اختلاط عمیق خاک به منظور کنترل نشست به کار گرفته شده است. در این تحقیق مشاهده شد در کائولین های متراکم، مسیرهای تنش در مطالعات آزمایشگاهی و تحلیل عددی انجام شده در این پژوهش هم خوانی خوبی با یک دیگر دارند، از این رو مدل پیشنهادی می توانند در پیش بینی دقیق تر رفتار خاک های غیراشباع در مهندسی ژئوتکنیک و به ویژه خاکریزهای مهندسی به کار گرفته شود. هم چنین نتایج حاصل از استفاده از این مدل در کنترل نشست با بهسازی خاک به روش  اختلاط عمیق نتایج دقیق تری در مقایسه با واقعیت نشان می دهد  

Keywords:

Compacted kaolin , Barcelona basic constitutive model , Unsaturated soil , Deep soil mixing , Over-consolidation ratio , Stress path , کائولین متراکم , خاک های غیراشباع , مدل سازی عددی , نسبت پیش تحکیمی , مسیرهای تنش.