بررسی فشار آب منفذی اضافی در آزمایش نفوذ مخروط در خاک‌‌های رسی اشباع زهکشی‌‌نشده

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران.

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

doi
10.22060/ceej.2024.22402.7975
چکیده

گستردگی کاربرد آزمایش نفوذ مخروط به‌‌علت سرعت عملیات آن در شناسایی لایه‌‌های خاک و ویژگی‌‌های آن، باعث شده‌است که روش‌های مختلف تحلیلی برای مطالعه‌‌ی این آزمایش به‌‌وجود آید. اندازه‌‌گیری فشار آب منفذی اضافی در طی آزمون نفوذ مخروط نقش به‌‌سزایی را در تعیین خصوصیات و پارامترهای مهندسی خاک‌های رسی می‌‌تواند ایفا کند. در بسیاری از مسائل ژئوتکنیکی، وضعیت تنش اولیه‌‌ی موجود در زمین، پارامتر مهمی است که برای طراحی و تحلیل باید شناخته شود؛ ضریب فشار جانبی در حالت سکون، K0، نیز برای سال‌ها توسط مهندسین ژئوتکنیک مورد مطالعه قرار گرفته‌‌است، زیرا پارامتری ضروری در طراحی و تحلیل بسیاری از مسائل ژئوتکنیکی مانند شمع‌‌‌ها و پایداری شیب‌‌ها است. با توجه به کمبود مطالعات جامع برروی خاک‌‌های رسی، اهمیت شناسایی رفتار این خاک‌‌ها وهمچنین محدودیت‌‌آزمون‌‌های آزمایشگاهی، در این پژوهش با مدل‌‌سازی عددی آزمایش نفوذ مخروط در خاک‌‌های رسی اشباع در شرایط زهکشی‌‌نشده، تأثیر ضریب فشار جانبی و تنش‌‌های موثر قائم اولیه بر فشار آب منفذی ایجاد شده براثر نفوذ مخروط، بررسی و رابطه‌‌ای‌‌ بین فشارهای آب منفذی اضافی در محل‌‌های u2 وu1 و همچنین u2 و u3 براساس این دو پارامتر ارائه شده‌‌است. برای مدل‌‌سازی در این تحقیق، از نرم‌‌‌‌افزار فلک دوبعدی مبتنی بر روش تفاضل محدود و مدل رفتاری کم‌‌-کلی‌‌اصلاح‌‌شده استفاده شده‌‌است. برای صحت‌‌سنجی، نتایج به‌‌دست‌‌آمده از مدل‌‌سازی عددی نیز با نتایج اندازه‌‌گیری‌‌ها در آزمایش‌‌ برجای نفوذ مخروط مقایسه گردیده‌‌‌‌‌‌است. نتایج به‌‌دست آمده نشان داد که با افزایش هریک از پارامترهای ضریب فشار جانبی و تنش موثر قائم،  اضافه فشار آب منفذی در هر سه محل اندازه‌‌گیری فشار آب منفذی افزایش می‌‌یابد.