مطالعه آزمایشگاهی رفتار ناهمسان زهکشی نشده ماسه شامل چرخش تنش اصلی با استفادهاز دستگاه استوانه پیچشی توخالی

بیشتر لایه های رسوبی به دلیل رسوب مرحله ای در لایه های افقی دارای ساختار ناهمسان هستند. لذا پاسخ خاک به بارگذاری وابسته به بزرگی و جهت تنش دارد و بیشتر مسائل در مهندسی ژئوتکنیک سه بعدی بوده و خاک در معرض یک حالت تنش ناهمسان با سه مولفه تنش متفاوت همراه با چرخش محورهای اصلی قرار دارد. بنابراین ضروری است که رفتار خاک در چنین شرایط بارگذاری واقعی خوبی درک شود، به طوری که مهندسین بتوانند طراحی و تحلیل ژئوتکنیکی مناسب را در موقعیت های عملی داشته باشند. این مقاله پژوهشی به بررسی اثر تغییر زاویه تنش اصلی بر پاسخ ماسه بر اساس آزمایش های زهکشی نشده برش پیچشی استوانهای توخالی پرداخته است. آزمایشها بر روی ماسه فیروزکوه تحت زاویه تنش اصلی ۱۵ تا ۶۰ درجه انجام شده است. در زاویه ۱۵ درجه بارگذاری فشاری حاکم می باشد و با افزایش زاویه α مقدار لنگر پیچشی بیشتر می-شود و در زوایای بیشتر از ۴۵ درجه رفتار حاکم از نوع کششی خواهد بود. رفتار ماسه مورد آزمایش یک رفتار نرم شوندگی کرنشی با کرنش محدود و دارای نقطه شبه پایدار QSS می باشد. با افزایش زاویه تنش اصلی ɑ رفتار به وضوح نرم شونده و انقباضی تر می شود . نمونه ها در زاویه ۱۵ درجه مقاومت برشی پیک زهکشی نشده ۵۴ کیلوپاسکال را در مقایسه با زاویه ۳۰ درجه با ۴۲ کیلوپاسکال و ۶۰ درجه با ۲۷/۵ کیلوپاسکال برای چگالی نسبی یکسان نشان دادند. با افزایش تنش همه جانبه شاخص ناهمسانی کاهش یافته و شاخص مقاومت اوج کاهش می یابد. با افزایش زاویه تنش اصلی شاخص تردی افزایش می یابد بطوریکه تحت زاویه ۶۰ بیشترین افزایش در شاخص مشاهده میشود که با نتایج موجود در ادبیات فنی مطابقت دارد. این افزایش در شاخص تردی نشان میدهد که حساسیت روانگرایی خاک ماسه با افزایش زاویه تنش اصلی افزایش می یابد

Keywords:

ناهمسان ذاتی , زاویه تنش اصلی , ماسه فیروزکوه , رفتار نرم شوندگی کرنشی , نقطه شبه پایدار , شاخص تردی