بررسی اثر شکستگی ذرات بر پارامترهای مقاومت برشی خاک¬های شیستی

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: بررسی اثر شکستگی ذرات بر پارامترهای مقاومت برشی خاک¬های شیستی

ارائه دهنده: Provider: سعيد شريف نيا - مهندسی عمران

اساتید راهنما: Supervisors: دكتر قديمي

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دكتر اوحدي - دكتر ملكي

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: ساعت 11:30 - 1403/6/28

مکان ارائه: Place of presentation: كلاس 43

چکیده: Abstract: خاک‌های شیستی که از هوازدگی و یا خردشدن سنگ شیستی برجا می‌مانند رفتاری شبیه به خاک‌های دانه‌ای از خود نشان می‌دهند. در اثر اضافه تنش ناشی از عواملی مانند افزایش ارتفاع ساختمان یا سد در حال احداث و یا کوبش شمع‌ها، نیرویی که بر ذرات خاک در تراز فونداسیون ساختمان و سد و یا اطراف نوک شمع‌ها وارد می‌شود منجر به شکسته شدن دانه‌های خاک می‌گردد، اگرچه هوازدگی و یا یخ‌زدن و آب‌شدن مکرر نیز می‌تواند منجر به شکستگی ذرات خاک شود. شکستگی ذرات، دانه‌بندی طبیعی خاک را تغییر می‌دهد که منجر به تغییر رفتار آن می‌شود. علاوه بر این، شکستگی ذرات، مکانیک کلاسیک خاک را که فرض می‌کند تغییر شکل توه خاک عمدتاً ناشی از تغییر فضای خالی در بین ذرات خاک و حرکت ذرات نسبت به یکدیگر است، به چالش می‌کشد. از این جهت بررسی شکستگی ذرات در رفتار خاک به موضوع تحقیقاتی مهمی در مهندسی ژئوتکنیک تبدیل ‌شده‌است. طی سال‌های گذشته شکستگی ذرات به‌طور گسترده در شرایط متفاوت به‌ويژه تحت اثر اضافه تنش مورد بررسی قرار گرفته است (Lade et al., 1996; Xiao and Liu, 2017; Yu, 2021). در این پژوهش، ابتدا سه نمونه متفاوت از انواع خاک‌های شیستی، که حاصل از خرد شدن مکانیکی توده‌های شیستی هستند، از نقاط مختلف شهر همدان اخذ شد. سپس با بررسی خصوصیات فیزیکی اولیه این خاک‌ها، شکستگی ذرات آن‌ها تحت فشار یک‌بعدی مورد بررسی قرار گرفت تا روند شکستگی ذرات با تغییر منحنی‌های دانه‌بندی در طول اعمال تنش مطالعه شود. مقادیر شاخص شکستگی نسبی هاردین برای حالت‌های قبل و بعد از بارگذاری، محاسبه شد. مشاهدات نشان داد كه شکستگی ذرات خاک‌های شیستی مشابه سایر خاک‌های دانه‌ای با افزایش فشار و کرنش محوری افزایش مي‌یابد. شکستگی ذرات قابل‌توجه‌تری در نمونه‌های متراکم‌تر دیده مي‌شود. شاخت شکستگي براي انواع خاک‌هاي شيستي مورد بررسي در هر ميزان كرنش ثابت با افزايش وزن مخصوص، در حالت خشك حداقل 29 و حداكثر 46 و پس از طي دوره اشباع حداقل 22 و حداكثر 39‌ واحد افزايش يافت‌است. اين شاخص در هر وزن مخصوص اوليه ثابت با افزايش كرنش، در حالت خشك حداقل 9 و حداكثر 23 و پس از طي دوره اشباع حداقل 15 حداكثر 33‌ واحد افزايش يافت‌است تغییر یافته‌است. قبل از اعمال تنش همه خاک‌ها از طبقه SP (Poorly graded sand with gravel) بوده‌اند که پس از اعمال تنش، در بحرانی ترین حالت به ترتیب به انواعML (Sandy silt)، SM (Silty sand) و SM (Silty sand) تبدیل شده‌اند. همچنين مجموعه‌ای از آزمایش‌های برش مستقیم بر روی نمونه‌های اصلی و نيز نمونه‌هایی که تحت فشارهای متفاوت یک‌بعدی قرارگرفته‌بودند، انجام شد. شکستگی ذرات، مقاومت برشی خاک‌های شیستی را با کاهش قابل ملاحظه در زاویه اصطکاک داخلی، تغییر مي‌دهد.

فایل: ّFile: تنزيل فایل