ارزیابی رفتار سه محوری مونوتونیک مصالح شنی

از مصالح شنی تیزگوشه و گردگوشه به طور وسیع به عنوان مصالح ساخت در خاکریزهای مهندسی استفاده می‌شود. از جمله مشکلات موجود در تحلیل رفتار مصالح شنی در کاربری‌های یاد شده، عدم شناخت رفتار و همچنین مشخص نبودن پارامترهای مقاومتی و تغییرشکلی مصالح با جنس‌های متفاوت، تحت بارگذاری مونوتونیک با توجه به محدودیت‌های هزینه زیاد انجام آزمایش‌ها و اندازه دانه‌ها برای وسایل آزمایش می‌باشد. این پژوهش نتایج حاصل از آزمایش‌های سه‌محوری قطر بزرگ مونوتونیک مختلف (82 نمونه استاتیکی زهکشی شده و 67 نمونه استاتیکی زهکشی نشده) روی انواع مصالح سنگریزه‌ای تیزگوشه، گردگوشه و مصالح با درصدهای مختلف شن به‌کار رفته در بدنه سدهای مهم کشور را ارائه می‌دهد. بررسی نتایج آزمایش‌ها شامل تغییرات زاویه اصطکاک داخلی، تنش تفاضلی حداکثر، کرنش حجمی و یا فشار آب حفره ای در برابر تنش محدود کننده و درصد ریزدانه می باشد. کرنش محوری نظیر تنش تفاضلی حداکثر مصالح تحت شرایط CD کمتر از مقادیر نظیر CU می‌باشد. دیگر این‌که جایی‌که کرنش حجمی در شرایط CD حداکثر است اضافه فشار آب حفره‌ای در شرایط CU شروع به کاهش می کند. مقادیر نسبت تنش تفاضلی CD به CU در سطح کرنش‌های کم بیشتر از مقادیر نظیر در سطح کرنش‌های محوری بالا می‌باشد و نسبت تنش تفاضلی CD به CU در کرنش‌های کوچک، کمتر از واحد می‌باشد. منحنی‌های تنش ـ کرنش ـ تغییر حجم تحت شرایط CD با استفاده از مدل رفتاری سخت-شوندگی نرم‌افزار PLAXIS شبیه‌سازی شد که دلالت بر قابلیت مناسب مدل در شبیه‌سازی رفتار مصالح سنگریزه‌ای دارد. فرمولی هم برای محاسبه فاکتور شکست مارسال ارائه شده است. نتایج نشان می‌دهد که رابطه خطی بین فاکتور شکست و انرژی شکست وجود دارد و با افزایش تنش محدودکننده و کرنش محوری، بر میزان انرژی شکست افزوده می‌شود. نتایج حاصل از این مطالعه، در بررسی ظرفیت باربری پی‌ها، میزان نشست الاستیک پی ساختمان‌های مستقر روی خاکریزهای شنی مهندسی‌، ضریب اطمینان پایداری شیب‌های مهندسی‌ساز و اندرکنش شالوده و خاک شنی قابل استفاده خواهد بود.

کلیدواژه ها:

مصالح تیزگوشه و گردگوشه شنی ، سه محوری ، CD و CU ، شکست دانه ، HSm