تاثیر اختلاط دانه های ژئوفوم و خاک بر پارامترهای مقاومت برشی خاک ماسه ای با استفاده از آزمایش برش مستقیم

استفاده از مخلوط دانه‏های ژئوفوم در ترکیب با خاک از موضوعات اخیر مورد توجه محققان بوده است. این امر موجب کاهش محسوس وزن مخصوص خاک شده و فشار محرک دیوارهای حائل را به شدت کاهش می‏دهد. همچنین استفاده از این ترکیب در مناطق لرزهخیز اهمیت دارد. در این مقاله به بررسی تاثیر اختلاط ژئوفوم و۳ نوع خاک ماسهای بر وزن مخصوص و پارامترهای مقاومت برشی خاک‏ها پرداختیم. خاک‏های استفاده شده، ماسه‏ ۱۶۱ فیروزکوه، ماسه‏ ۱۶۱ فیروزکوه با ۱۰ درصد لای و ماسه‏ ۱۶۱ فیروزکوه با ۲۰ درصد لای است. دانه‏های ژئوفوم همگی ریزدانه است که از الک شماره ۱۰ عبور کردهاند و مقادیر وزنی اضافه شده آن‏ها به خاک ۰، ۲/۰، ۴/۰، ۶/۰ درصد وزنی خاک است. آزمایشها در دستگاه برش مستقیم ۱۰×۱۰ سانتیمتر تحت سه تنش قائم ۵۰، ۱۰۰، ۱۵۰ کیلوپاسکال انجام شدند. نتایج بهدست آمده نشان می‏دهند که با افزایش درصد وزنی ژئوفوم، زاویه اصطکاک داخلی در ماسه کاهش و چسبندگی ظاهری در مخلوط خاک-ژئوفوم افزایش می‏یابد. با افزایش تنش‏های قائم در مخلوط ماسه و ژئوفوم (با درصد وزنی یکسان ژئوفوم) مقاومت برشی افزایش می‏یابد. هرچه میزان چسبندگی طبیعی خود خاک کمتر باشد تاثیر افزودن ژئوفوم در افزایش چسبندگی خاک بیشتر است. همچنین در اختلاط حدود ۴/۰ درصد ژئوفوم با خاک، نرخ رشد چسبندگی خاکها با سرعت کندتری افزایش یافته و نرخ کاهش زاویه اصطکاک داخلی نیز کندتر میشود. با توجه به آزمایشهای انجام شده می‏توان مقادیر زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی خاک‏های آزمایش شده را در صورت اختلاط با درصدهای دیگر ژئوفوم با تقریب مناسبی پیشبینی کرد.  

کلیدواژه ها:

geofoam beads ، internal friction angle ، cohesion ، direct shear test ، دانههای ژئوفوم ، زاویه اصطکاک داخلی ، چسبندگی ، آزمایش برش مستقیم