کشف حقایقی جدید درباره خاک های فروریزشی
خاک های فروریزشی در بسیاری از مناطق ایران وجود دارند و این گونه خاک ها هر چند وقتی خشک هستند از مقاومت بالایی برخوردارند اما زمانی که رطوبت به آنها رسیده و اصطلاحاً حالت اشباع پیدا می کنند به ناگهان سست شده و ساختارشان فرو می ریزد که این امر خطراتی را برای سازه های بنا شده بر روی آن ها به دنبال دارد.
تحقیقات گذشته نشان می دهد سست شدن ناگهانی پیوندهای بین دانه ای یا کاهش یافتن مکش ماتریسی خاک های فروریزشی دلیل اصلی فرو ریختن ساختار آنها در هنگام اشباع شدن است اما جزئیاتی از قبیل اثر متقابل پارامترهای تنش، مکش ماتریسی و مسیر اعمال تنش بر تغییرات حجم و درجه اشباع بر رفتار هیدرودینامیکی خاک های فروریزشی تاکنون به ندرت بررسی شده است.
همچنین به دلیل مشکلات و سختی های موجود در اخذ نمونه دست نخورده در محل، تهیه نمونه دست نخورده آزمایشگاهی و آزمایش بر روی آن، به ندرت آزمایش ها بر روی نمونه دست نخورده انجام شده است که این موضوع برخی حقایق در مورد این نوع خاک ها را کماکان در هاله ای از ابهام نگاه داشته است.
به همین دلیل پژوهشگران دانشکده عمران دانشگاه صنعتی شریف برای دستیابی به جزئیات نامکشوف رفتار خاک های فروریزشی طی انجام تحقیقی با عنوان « بررسی رفتار هیدرومکانیکی خاک های فروریزشی دست نخورده با انجام آزمایش سه محوری غیر اشباع» یک دستگاه آزمایشگاهی سه محوری موجود در دانشگاه را به نحوی ارتقا دادند که امکان کنترل پیوسته و با دقت بالای مقدار مکش ماتریسی، تغییر حجم نمونه و تغییرات درجه اشباع را فراهم کند.
سپس با تهیه کردن نمونه های دست نخورده از یک خاک فروریزشی لسی و آزمایش های بارگذاری همه جانبه و آزمایش های برش سه محوری با کنترل مقدار مکش ماتریسی، تغییر حجم، تغییر شکل قائم و درجه اشباع نمونه مشاهدات جدیدی از رفتار هیدرودینامیکی این گونه خاک ها تحت شرایط گوناگون انجام دادند.
بنا به آنچه امیر اکبری گرگانی در رساله دکترای خود که با راهنمایی پروفسور سید محسن حائری انجام شده آورده است، نتایج به دست آمده از آزمایش ها به طور کلی نشانگر کاهش سختی خاک، کاهش مقاومت برشی خاک و افزایش تغییر حجم آن در اثر اعمال کاهش در مقدار مکش ماتریسی در یک مقدار تنش خالص میانگین ثابت است.
همچنین مشاهده شده که رفتار نگهداشت آب- خاک به سطح تنش اعمالی وابسته است و نتیجه تحلیل ها نشان دهنده وابستگی متقابل رفتار هیدرومکانیکی این خاک به سطوح تنش اعمالی، مسیر تنش اعمالی و تغییرات درجه اشباع است.
تحقیقات پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف در حالی انجام شده است که مطالعات صورت گرفته بر روی خاک های فروریزشی تاکنون، به ندرت اثر متقابل پارامترهای فوق را در شرایط آزمایش سه محوری مورد توجه قرار داده اند.
دستاورد قابل توجه این تحقیق کشف حقایقی درباره مکانیزم فروریزش و کاهش حجم در خاک مورد آزمایش در اثر اعمال بارگذاری های همه جانبه بوده است که نشان می دهد در چنین شرایطی ساختار خاک به صورت پله ای در هم می شکند. همچنین یکتا بودن سطح حالت بحرانی در شرایط اشباع و غیر اشباع که از مباحث مورد بحث و ابهام در حیطه مکانیک خاک های غیر اشباع است برای خاک فروریزشی مورد مطالعه به اثبات رسیده است.
ارائه یک مدل رفتاری بر اساس مفاهیم سخت شوندگی برای تحلیل نتایج به دست آمده از آزمایش ها از دستاوردهای دیگر این تحقیق است که به موجب آن پارامتر تنش موثر با استفاده از فرضیات و تئوری های مطرح در زمینه مکانیک خاک های غیر اشباع محاسبه شده است.
No tags for this post.
