ارزیابی روانگرایی مصالح ریزدانه سیلتی با استفاده از روش مبتنی بر انرژی کرنشی (مطالعه موردی سد باطله مس سونگون)

هنگامی که از سدهای ذخیره باطله برای ذخیره میلیون ها تن مواد باطله و حجم زیادی آب یا مایع خطرناک استفاده می شود، حساسیت جوامع مختلف در مقابل شکست و تخریب چنین سازه هایی در مقابل ارتعاشات حاصل از لرزه خیزی، شدیدتر احساس می گردد. گزارش USCOLD نشان می دهد که در طی سال های اخیر در حدود ۱۸۵ حادثه از این قبیل در سدهای ذخیره باطله اتفاق افتاده است و نگرانی های زیاد زیست محیطی را فراهم نموده است. سازوکار خرابی های سد ناشی از زلزله در حوضچه های مواد باطله عمدتا به علت روانگرا شدن ماسه های مواد باطله است. این مقاله به عنوان مطالعه موردی به بررسی اثر بارهای سیکلی بر سیلت خالص مورداستفاده در سد باطله در شمال غرب ایران می پردازد. آزمایش های سیکلی تحت تنش های برشی استاتیک اولیه مختلف با استفاده از یک سیستم سه محوری سیکلی خودکار انجام شد. این مصالح از معدن مس سونگون واقع در شمال غرب ایران تامین می شود. در این پژوهش از آزمایش های فشاری زهکشی نشده با تراکم های نسبی یکسان با اثرات مختلف فشار محصورکننده و نیز تاثیر پارامتر تنش برشی استاتیکی اولیه بر روی مصالح مذکور در شرایط بارگذاری سیکلی استفاده شده است. در این مطالعه، آزمایش های سیکلی با استفاده از رویکرد انرژی کرنشی برای ارزیابی انرژی ظرفیت و فشار آب منفذی باقیمانده انجام شد. آزمایش های سیکلی بر روی نمونه ها با در نظر گرفتن دامنه برشی ۷۵/۰ درصد و فرکانس۳/۰ هرتز انجام شد. برای α = ۰، چگالی انرژی از J/m۳ ۴۷۴ به میزان تقریبا ۴/۱ برابر افزایش یافت، با این حال زمانی که α = ۰.۴ بود، نرخ رشد شدیدتری از J/m۳ ۶۸۲ به میزان تقریبا ۵/۷ برابر، اندازه گیری شد.

کلیدواژه ها:

سه محوری ، تنش برشی استاتیکی اولیه ، روانگرایی ، انرژی کرنشی ، خاک سیلتی