فائزه اصلیان

فائزه اصلیان


تاریخ انتشار : Publish : نسخه قابل چاپ Print

دانشکدة مهندسي

گروه آموزشی مهندسي عمران

 

جلسه دفاع از پايان نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران گرایش مکانیک خاک و پی

 

عنوان:

تأثیر ریزدانه بر تغییرات مدول برشی خاک ماسه­ای ساحل بندر انزلی تحت

تنش­های تناوبی مختلف در چارچوب مکانیک خاک حالت بحرانی

 

استاد راهنما:

دکتر عباس قديمي

 

اساتید داور:

دکتر محمد ملكي

دكتر مسعود مكارچيان

 

نگارش:

فائزه اصليان

 

زمان: سه­شنبه 28/11/1393

مكان: آمفي تئاتر دانشكده مهندسي

ساعت 18


چكيده:

با توجه به گسترش روزافزون ساخت سازه­های ساحلی، بررسی خطر وقوع روانگرایی در کشور زلزله­خیز ایران که مساحت زیادی از آن را مناطق ساحلی با خاک ماسه­ای اشباع یا نزدیک به اشباع تشکیل می­دهد، از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. خاک­های ماسه­ای عموماً حاوی مقادیری ریزدانه هستند که خصوصیات رفتاری آن­ها را تحت تأثیر قرار می­دهند. محققین نشان داده­اند که مفهوم مکانیک خاک حالت بحرانی (CSSM) می­تواند چارچوب مناسبی را جهت توصیف رفتار خاک­های ریزدانه، ماسه­ای و نیز ماسه­های حاوی ریزدانه فراهم آورد. با این وجود، در نتایج ارائه شده توسط محققین مختلف در رابطه با اثر ریزدانه­ها بر مقاومت ماسه­های مخلوط در مقابل روانگرایی اختلافاتی دیده می­شود. این نتایج به ظاهر متضاد، لزوم انجام مطالعات بیش­تر در این زمینه را ایجاب می­کند.

      در این پژوهش، رفتار استاتیکی و تناوبی خاک ماسه­ای ساحل بندر انزلی با درصدهای مختلف لای در چارچوب مکانیک خاک حالت بحرانی بررسی شده است. آزمایش­های انجام شده در این پژوهش شامل آزمایش­های سه­محوری استاتیکی زهکشی شده­ی همسان به صورت کرنش کنترل و نیز آزمایش­های سه­محوری تناوبی زهکشی نشده­ی همسان به صورت تنش کنترل است. آزمایش­های استاتیکی به منظور تعیین خط حالت بحرانی (CSL) ماسه­ی ساحلی بندر انزلی با درصدهای مختلف لای انجام گرفت. آزمایش­های تناوبی در سطوح تنش اولیه­ی مختلف و تحت تنش­های تناوبی متفاوت انجام شدند. در این آزمایش­ها تغییرات در اضافه فشار آب حفره­ای و مدول برشی ترکیبات خاک ماسه­ای با لای مورد توجه قرار داشت.

      نتایج آزمایش­ها نشان می­دهند که حضور ریزدانه­ی غیرخمیری، رفتار استاتیکی و خصوصیات دینامیکی خاک ماسه­ای را تحت تأثیر قرار می­دهد. بر اساس نتایج استاتیکی، برای درصدهای ریزدانه­ی کم­تر از لای آستانه ، افزایش لای موجب می­شودکه CSLها به سمت پایین حرکت کنند. این خطوط در تنش­های تحکیمی کم، تقریباً موازی یکدیگر هستند. موقعیت CSL برای ترکیبات مختلف ماسه و ریزدانه در فضای  مشخص شد و CSL واحدی برای تمامی ترکیبات ماسه لای در این فضا حاصل گردید. نتایج نشان داد که برای درصدهای ریزدانه­ی کم­تر از ، افزایش لای روند تولید اضافه فشار آب حفره­ای را افزایش داده و موجب کاهش مدول برشی می­شود. هم­چنین مشاهده شد که با افزایش فاصله­ی حالت اولیه­ی نمونه از CSL، مدول برشی افزایش می­یابد. نمونه­های با درصد لای کم­تر و فاصله­ی بیش­تر نسبت به CSL دارای بیش­ترین مقادیر مدول برشی بودند. عواملی از جمله درصد لای، پارامتر حالت و نیز تنش تحکیمی کنترل کننده­ی مقادیر مدول برشی خاک ماسه­ای حاوی ریزدانه است.


Abstract:

      Due to increasing development of coastal constructions, assessing the risk of liquefaction in the earthquake-prone the country of Iran, which has large areas of saturated or nearly saturated sand, is of special importance. Sandy soils might contain fines that affect their behavioural properties. Researchers have found that the concept of critical state soil mechanics (CSSM) can provide a suitable framework for describing the behavior of fine-grained sands and also sands containing fines. Yet, the results presented by different researchers on the resistance of different sands against liquefaction, indicate significant variations, warranting further research to explain apparently conflicting results.

      In this study, the static and cyclic response of Anzali Shore sand with different fines content was investigated within the framework of critical state soil mechanics. Experiments conducted include triaxial and stress controled cyclic triaxial tests. Monotonic tests were conducted to determine the critical state line (CSL) of Anzali shore sand with different percentages of silt. The cyclic tests started with various levels of initial stresses and under different cyclic stress ratios. Excess pore water pressures generated and the changes in the shear modulus of the soils were monitored.

      Results of the experiments show that the presence of non-plastic fines influences the static and dynamic properties of the sandy soil. Based on the static results, for fine percentages below a certain threshold, the increase of silt would result in a downward move of the CSL. At low consolidation stresses, these lines are nearly parallel to each other. CSLs of different combinations of sand and fines in the  space was determined, resulting in a single CSL for all the combinations of sand and silts in this space. Further, the results showed that for fine percentages below a certain level, the increase in silt increases excess pore water pressure and reduces the shear modulus. It was also observed that the shear modulus increases with increasing distance of the soils state from the CSL. Samples with lower percentages of silt at large distances to the CSL had the highest values of shear modulus. Factors like the percentage of silt, state parameter and consolidation stress influence the shear modulus of the sands containing fine.