بررسی ویژگی های مکانیکی و رفتار دینامیکی مارن های شمال غرب شیراز

مارن­ ها از جمله خاک­ های مسئله ­داری هستند که به دلیل ماهیت تغییرشکل ­پذیری و حساسیت به رطوبت و شرایط آب و هوائی به شدت دچار فرسایش می ­شوند. عوارض این خاک­ها در بستر راه­ ها، تکیه ­گاه سدها، ساختگاه سازه­ های بلند مرتبه و اندرکنش خاک-سازه و مانند آن مشاهده می­ شود. هنگامی که خاک در اثر زلزله تحت ارتعاش قرار می گیرد ویژگی­ ها و پارامترهای ژئوتکنیکی آن تغییر می­ کند. رفتار مارن در برابر زلزله علاوه بر ویژگی­ های ژئوتکنیکی از مشخصات دینامیکی که شامل سرعت موج برشی، سرعت موج فشاری، فرکانس طبیعی، مدول برشی و نسبت میرایی است نیز تاثیر می ­پذیرد. این  ویژگی­ ها را می توان از آزمایش های آزمایشگاهی و درجا به دست آورد. این تحقیق با هدف شناخت رفتار دینامیکی مارن­ های شمال شیراز که ترکیبی از مارن حاوی سنگ گچ انیدریدی متورم شونده است انجام شده است. بدین منظور علاوه بر آزمایش های استاتیکی آزمایشگاهی و برجا، آزمایش سه محوری تناوبی نیز بر روی نمونه ها انجام شده است. نتایج تحقیق نشان داد که در مارن ­های عادی تحکیم یافته با  افزایش فشار همه جانبه از ۴۰۰ به ۶۰۰ کیلو پاسکال (افزایش عمق خاک)، مدول برشی ۵۰ از  به ۲۰۰ کیلوپاسکال افزایش می یابد. بعلاوه رفتار نسبت میرایی برای کرنش های کمتر و بیشتر از یک درصد نسبتا متفاوت است، اما در حالت کلی برای کرنش های بالاتر از یک درصد، با افزایش فشار همه جانبه از ۱۰۰ تا  ۶۰۰ کیلوپاسکال نسبت میرایی از ۲۱/ به ۱۸/ کاهش می­ یابد.

Keywords:

Shear modulus , marl , damping ratio , cyclic loading , site effect. , مدول برشی , مارن , نسبت میرایی , بارگذاری تناوبی , موج برشی.