تأثیر پارامترهای فیزیکی بر رفتار زهکشی نشده مخلوط ماسه و ریزدانه خمیری غیراشباع

مطالعات مکانیک خاک از آغاز تا به اکنون به شکل جامعی بر روی خاک های اشباع انجام شده است. اما به ویژه در دو دهه اخیر با توجه به برخورد مهندسین با خاک های غیراشباع در لایه سطحی که به شدت در معرض سیکل های تر و خشک شدگی می باشند، نگاه ویژه ای به مکانیک خاک در حالت غیراشباع شده است. در این راستا مدل های رفتاری بسیاری ارائه و با آزمایش های مختلفی اعتبار بخشی شده اند، اما در تمامی این آزمایش ها بحث شرایط تنش مطرح بوده و کم تر به خصوصیات فیزیکی خاک پرداخته شده است. مطالعات سال های اخیر نشان می دهند که رفتار خاک در شرایط مختلف تنش و خصوصا در حالت غیراشباع به شکل چشم گیری متأثر از بافت و فیزیک خاک مورد نظر می باشد. اما محققین کم تری به بررسی دقیق این موضوع پرداخته اند. در این پژوهش با متغیر دانستن بافت خاک، ترکیب هایی با نسبت های مختلف از ماسه و رس (از 5 تا 40 درصد رس)، مورد آزمایش سه محوری در هر دو حالت اشباع و غیراشباع قرار گرفتند. بخشی از آزمایشات در نسبت تخلخل کل ثابت و بخشی دیگر با نسبت تخلخل بین دانه ای ثابت انجام شدند. در مجموعه اول آزمایش ها مشخص شد که بافت خاک اثر زیادی بر تأثیرپذیری خاک از مکش (به عنوان مهم ترین متغیر تنش در حالت غیراشباع) دارد به گونه ای که در مقدار 20% رس، رفتار مقاومتی و تغییرحجمی نمونه تقریبا مستقل از مکش عمل کرده و مقدار مکش اثر ناچیزی بر رفتار خاک دارد. در ادامه پیشنهادی در رابطه با پیش بینی تغییر مکش در طول آزمایش با مقدار آب ثابت ارائه شده است که طبق آن، مقدار مکش ورودی، مقدار اولیه مکش و تغییرات حجم در طول برش، تعیین کننده روند تغییرات مکش نمونه خواهند بود. همچنین رفتار این نمونه ها در حالت اشباع نیز بسیار تحت تاثیر بافت نمونه قرار دارد. به ویژه اینکه با افزایش مقدار رس، شدت تغییرات فشار آب حفره ای کم تر می شود. در بخش دوم و آزمایش های با نسبت تخلخل بین دانه ای یکسان، مشاهده شد که افزایش رس مقاومت بیشینه را افزایش می دهد. همچنین رفتار آغازین نمونه ها در طول بارگذاری، بسیار تحت تاثیر اسکلت ماسه ای آن ها بوده است. اما با افزایش مقادیر مکش، مقاومت پسماند برای نمونه-های با درصدهای مختلف رس، همچنان نزدیک به یکدیگر نخواهد بود.