اثر ناهمسانی القایی در رفتار مکانیکی ماسه کربناتی بوشهر در شرایط زهکشی‌نشده
حامد فرشباف آقاجانی، دانشجوی دوره دکتری مهندسی عمران- مکانیک خاک دانشکده مهندسی عمران دانشگاه علم و صنعت ایران در رساله دکتری خود که آن را با راهنمایی دکتر حسین صالح‌زاده و مشاوره دکتر حبیب شاه نظری ارائه کرده، آورده است: پدیده ناهمسانی یکی از ویژگی‌های ذاتی در نهشته‌های رسوبی موجود در طبیعت است که باعث می‌شود تا پاسخ رفتار خاک متأثر از راستای بارگذاری نسبت به راستای رسوب‌گذاری شده و موجب وابستگی مشخصات مکانیکی و مقاومتی خاک به راستای بارگذاری شود.
در سال‌های گذشته، بسیاری از محققان با انجام مطالعات آزمایشگاهی، اثر پدیده ناهمسانی در ماسه‌های سیلیکاتی استاندارد با دانه‌بندی یکنواخت و متشکل از دانه‌های گردگوشه را مطالعه کرده‌اند. با این حال، تحقیقات اندکی در مورد اثر پدیده ناهمسانی در سایر ماسه‌ها بویژه ماسه‌های دریایی با منشاء کربناتی اسکلتی انجام یافته است. با توجه به فراوانی ماسه کربناتی در سواحل خلیج فارس و احداث سازه‌های عظیم نفتی و ساحلی بر روی این نوع خاک‌ها، بررسی اثر دوران تنش اصلی و همچنین نحوه رفتار ماسه در بارگذاری سه‌بعدی با اعمال تنش میانی ضروری به نظر می‌رسد. با توجه به این موضوع طی این تحقیق با انجام آزمایش‌هایی در دستگاه برش پیچشی استوانه توخالی، رفتار ناهمسانی ماسه کربناتی بندر بوشهر با دانه‌های با شکل نامنظم و اندازه‌های مختلف تحت بارگذاری با راستاهای مختلف و با شرایط تحکیمی و تراکم مختلف مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت.
بر اساس نتایج به دست‌آمده، همه نمونه‌ها در راستای بارگذاری مختلف، ابتدا دچار انقباض و سپس اتساع می‌شوند. دو نوع روند ناهمسانی متفاوت برای پارامترهای مکانیکی و مقاومتی در بخش انقباضی و اتساعی ماسه بوشهر مشاهده شد.
در فاز رفتار انقباضی اولیه، با متمایل راستای بارگذاری از حالت قائم به سمت صفحه افقی، مقادیر پارامترهای مرتبط با تغییر شکل و فشار آب حفره‌ای حداکثر (Umax) افزایش و پارامترهای سختی اولیه، تنش انحرافی لحظه PT و نرخ تولید فشار آب حفره‌ای کاهش می‌یابد که این روند منظم نزولی یا صعودی مشابه با مشاهدات انجام یافته در سایر ماسه‌های سیلیکاتی نیمه‌تیز گوشه یا گردگوشه در ادبیات فنی است. ولی در فاز رفتار اتساعی، اثر ناهمسانی در پارامترهای تنش انحرافی و فشار آب حفره‌ای لحظه نهایی از یک روند سهموی پیروی می‌کند که بیشینه فشار آب حفره‌ای و کمینه مقاومت برشی در راستای بارگذاری 30 درجه اتفاق می‌افتد. پارامترهای تغییرشکل ماسه شامل مدول تغییر شکل سکانتی اولیه، کرنش متناظر با لحظه تغییر رفتار و کرنش نهایی نمونه‌ها دارای روند ناهمسانی نزولی با افزایش زاویه راستای بارگذاری بوده که این روند، مشخصه بارز ماسه کربناتی بوشهر بوده و تنها در ماسه سیلیکاتی با رفتار اتساعی مشاهده شده است.
بررسی‌ها نشان داد که افزایش فشار محصورشدگی و تراکم نمونه‌ها باعث کاهش شدت پدیده ناهمسانی در پارامترهای مقاومتی و فشار آب حفره‌ای شده، ولی تاثیری در شدت ناهمسانی در پارامتر تغییر شکل ماسه نداشته که نشان‌دهنده ذاتی بودن ناهمسانی کرنش‌ها در ماسه با رفتار اتساعی است.
به گزارش ایسنا، همچنین نتایج آزمایش‌ها بیانگر وجود رابطه خطی یکتا بین تنش انحرافی (qPT) و تنش اصلی میانگین مؤثر (p ' PT) در لحظه تغییر رفتار خاک برای همه نمونه‌های آزمایش است که نشان‌دهنده مستقل بودن خط تغییر رفتار خاک در ماسه بوشهر از سطح تراکم، فشار محصورشدگی و راستای بارگذاری است.
No tags for this post.
