بررسی آزمایشگاهی رفتار ناهمسان ماسه حاوی مقادیر کم رس کائولین با استفاده از دستگاه برش پیچشی استوانه‌ای توخالی

نویسندگان

1 استاد، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 دانشجوی دکترا، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

doi
10.22065/jsce.2024.416107.3218
چکیده

رفتار زهکشی نشده خاک ماسه حاوی ذرات ریزدانه یک چالش در تحقیقات ژئوتکنیکی می‌باشد که در این مقاله به مطالعه تأثیر مقادیر کم ریزدانه رس کائولین بر رفتار ناهمسان ماسه پرداخته می‌شود. در ادبیات فنی داده‌های متفاوت در مورد تاثیر ریزدانه خصوصا در درصدهای بالای وجود دارد، اما در مقادیر کم ریزدانه (به ویژه ریزدانه‌های رسی) و شرایط ناهمسان مطالعات کافی صورت نگرفته است. بدین منظور در این تحقیق 30 آزمایش زهکشی نشده با استفاده از دستگاه برش پیچشی استوانه‌ای توخالی (TSHCA) با مقادیر α و b ثابت بر روی ماسه فیروزکوه انجام می‌شود. نمونه‌ها دارای مقادیر رس کائولین 0، 3، 5، 7 و 10 درصد می‌باشند و زاویه تنش اصلی (α) از 15 تا 60 درجه متغیر است. نمونه‌ها در آزمایشگاه با روش ریزشی خشک با قیف تهیه شده و تحت تنش موثر اولیه 100 و 200 کیلو پاسکال تحکیم می‌شوند. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد که افزایش زاویه تنش اصلی (α) منجر به رفتار انقباضی بیشتر در ماسه می‌شود. با افزودن ذرات رس به ماسه میزبان تا 3 درصد در بارگذاری تحت زاویه 15 و 30 درجه مقاومت پیک نمونه افزایش یافته و سپس با افزایش میزان رس تا 10 درصد مقاومت نمونه کاهش می‌یابد، لیکن تحت زاویه 60 درجه با افزودن 5 درصد رس بیشینه کاهش در مقاومت پیک برشی مشاهده می‌شود و با افزایش بیشتر درصد رس بر خلاف زوایای تنش اصلی 15 و 30 درجه، افزایش در مقامت پیک نمونه مشاهده می‌شود، بطوریکه در 10 درصد رس مقدار مقاومت نمونه از ماسه میزبان بیشتر می‌شود که این رفتار را می‌توان به ذات چسبنده ذرات رس و مقاومت در برابر بارگذاری کششی نسبت داد. با افزایش درصد ریزدانه رس، شاخص رفتار ناهمسانی کاهش می‌یابد.