بررسی رفتار تنش-کرنش خاک رس منجمد با بهره‌گیری از آزمایش سه‌محوری

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 فارغ التحصیل ژئوتکنیک، گروه مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

doi
10.22065/jsce.2022.332406.2747
چکیده

روش‌های غیردائمی بهسازی خاک، همواره جزء دغدغه‌های مهندسین ژئوتکنیک بوده است. امروزه استفاده از روش‌هایی همچون میخکوبی و مهارکوبی جزء روش‌های متداول در کشور ایران است، در حالی که در کشورهای پیشرفته از روش‌های نوینی همچون انجماد مصنوعی خاک نیز استفاده می‌شود. دلیل گسترش روزافزون استفاده از روش انجماد مصنوعی زمین علاوه بر مزایای فنی، اقتصادی و زیست‌محیطی، قابلیت استفاده از آن در تمامی شرایط مرزی و تمامی انواع خاک‌ها است. با توجه به مطالعه ناچیز آزمایشگاهی بر روی رفتار رس منجمد، در این مقاله پس از انجام آزمایش‌های اولیه، بالغ بر 130 آزمایش سه‌محوری تحکیم‌نیافته زهکشی نشده بر روی نمونه‌های رسی تهیه شده از ساختگاه دریاچه شورابیل (واقع در شهرستان اردبیل)، انجام شده است. در این آزمایش‌های سه‌محوری تأثیر انجماد، کاهش دما، افزایش سرعت بارگذاری و افزایش فشار محدود کننده بر رفتار تنش – کرنش نمونه‌های رسی اشباع به طور کامل بررسی شده است. نتایج این مطالعه نشان می‌دهند که کاهش دما به طور قابل ملاحظه‌ای مقامت برشی و مدول الاستیسیته نمونه‌های رسی منجمد را افزایش می‌دهد. همچنین به دلیل حضور ماتریس یخ در ساختار رس منجمد، سرعت بارگذاری تا حدود زیادی بر مقاومت برشی رس منجمد تأثیرگذار است، به طوری که منجر به افزایش مقاومت برشی و مدول الاستیسیته نمونه‌ها می‌گردد. همچنین تمامی نمونه‌ها رفتار سخت‌شوندگی کرنشی از خود نشان داده و در هیچ کدام از نمونه‌ها گسیختگی ترد مشاهده نمی‌شود. بنابراین استفاده از روش انجماد مصنوعی زمین در خاک‌های رسی قابل استفاده است.