بررسی اثر تنش برشی اولیه بر مقاومت روانگرایی خاکهای ماسه ای با آزمایش های سه محوری سیکلی

روانگرایی پدیده ایست که به علت افزایش اضافه فشارآب حفره ای درخاک های اشباع وقتی در اثر بارگذاری سیکلی (متناوب) قرارمی گیرند ایجاد می شود. تاکنون تحقیقات گسترده ای بر روی روانگرایی ماسه های سیلیسی صورت گرفته است اما رفتار ماسه های کربناتی در برابر روانگرایی کمترمورد توجه قرارگرفته است. پارامترهای زیادی از جمله تراکم نسبی نمونه، تنش موثر همه جانبه، تنش برشی همه جانبه و بسیاری از عوامل دیگر بر مقاومت روانگرایی ماسه تاثیر گذارند. از بین این عوامل اثر تنش برشی اولیه بر مقاومت روانگرایی هنوز به روشنی مشخص نیست. به همین دلیل در این تحقیق سعی می شود تا تاثیر تنش برشی اولیه بر مقاومت روانگرایی ماسه کربناتی بوشهر تعیین شود و در کنار آن تاثیر دو پارامتر تراکم نسبی و تنش همه جانبه نیز ارزیابی می شود. برای بررسی اثر تنش برشی اولیه بر مقاومت روانگرایی تعداد 25 آزمایش سه محوری سیکلی کرنش-کنترل روی نمونه های ماسه کربناتی بوشهر انجام شده است. همه نمونه ها به روش پاشش خشک ساخته شدند. برخی از نمونه ها بصورت همسان و بقیه آنها بصورت ناهمسان تحکیم شده و در نهایت به صورت سیکلی و چند مرحله ای بارگذاری شدند. علت بارگذاری نمونه ها به صورت چند مرحله ای این بود که علاوه بر بررسی عوامل مذکور بر مقاومت روانگرایی، اثر آنها روی پارامترهای دینامیکی خاک هم ارزیابی شود. همچنین با استفاده از نتایج آزمایشهای کرنش کنترل مقدار کرنش آستانه برشی حجمی نیز برای ماسه کربناتی بوشهر تعیین شده است. برای بررسی اثر عوامل فوق بر مقاومت روانگرایی، از دیدگاه انرژی و از مفهوم انرژی ظرفیت استفاده شده است. انرژی ظرفیت مقدار انرژی کرنشی تجمعی جذب شده توسط المان خاک از شروع بارگذاری سیکلی تا لحظه شروع روانگرایی می باشد. نتایج نشان می دهندکه مقاومت روانگرایی یا همان انرژی ظرفیت با افزایش تراکم نسبی و تنش موثر میانگین افزایش می یابد. نتیجه بیشتر آزمایشها نشان می دهد که در شرایط تنش موثر میانگین اولیه برابر، با افزایش تنش برشی استاتیکی اولیه، مقاومت روانگرایی ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. بررسی اثر عوامل مختلف بر مدول برشی نشان می داد که در شرایط تنش موثر میانگین برابر، مدول برشی ماسه کربناتی بوشهر با افزایش تراکم نسبی، تنش موثر محدود کننده و تنش برشی استاتیکی اولیه افزایش پیدا می کند.