تأثیر میزان ریزدانه خمیری و پلاستیسیته در پتانسیل روانگرایی خاک

پدیده روانگرایی خاک تقریبا در تمام زلزله های بزرگ مشاهده شده است. خرابی های ناشی از روانگرایی خاک از جمله مخاطرات ژئوتکنیکی است که طی زلزله می توان رخ دهد. این پدیده که عموما در ماسه های سست و اشباع مشاهده می شود، موجب نشست زمین، خرابی ساختمان ها و لغزش ناگهانی شیب ها شده و در نهایت منجر به خسارت جانی و مالی می شود. عمده ترین تحقیقاتی که تاکنون در این رابطه انجام شده بر روی ماسه های تمیز و ماسه های سیلت دار متمرکز بوده اند و ماسه های رس دار کمتر مورد توجه قرار گرفته شده است، چرا که همواره تصور بر این بوده که چسبندگی رس مانع از رخداد روانگرایی در این خاک خواهد شد. اما وقوع چند روانگرایی در ماسه های رس دار در طی سالیان اخیر، نشان داده است که باید در این زمینه تحقیقات بیشتری صورت گیرد. در این مطالعه با انجام یک تحقیق گسترده بر روی ماسه و ترکیبات آن با رس های با پلاستیسیته مختلف، تأثیر عواملی مانند درصد ریزدانه، پلاستیسیته و فشار همه جانبه مورد بررسی قرار گرفته شده است. برای این منظور چندین آزمایش سه محوری استاتیکی بر روی نمونه های ساخته شده با روش تراکم مرطوب انجام شده است. برای بررسی تأثیر پلاستیسیته از دو نوع رس با پلاستیسیته کم (کائولینیت) و پلاستیسیته زیاد (بنتونیت) استفاده شده است. برای بررسی تأثیر درصد ریزدانه روی مشخصات رفتاری ماسه ها، آزمایش ها بر روی ماسه تمیز و ترکیبات 5، 10، 15، 20، 25، 30 و 40 درصد کائولینت و همچنین 5، 10 و 15 درصد بنتونیت انجام شده است. همچنین برای بررسی تأثیر فشار همه جانبه، تمامی آزمایش ها در سه فشار موثر تحکیمی 100، 200 و 300 کیلوپاسکال انجام شده است. لازم به ذکر است که آزمایش ها در نسبت تخلخل ثابتی انجام شده تا امکان مقایسه و بررسی تأثیر رس بر روی ماسه ای که در حالت تمیز به روانگرایی می رسد فراهم آید. نتایج حاصل نشان می دهد که با افزایش درصد رس در نسبت تخلخل ثابت باعث تغییر مشخصات رفتاری ماسه خواهد شد. همچنین نتیجه گیری شده است که پلاستیسیته نمونه ها هم به طور محسوسی روی نوع رفتار و نحوه تغییرات آن تأثیر گذار است، بطوریکه با افزایش پلاستیسیته نمونه ها تا 5/7 درصد مقاومت پیک در منحنی تنش-کرنش کاهش پیدا کرده و در مقاومت باقیمانده تغییر چندانی حاصل نمی شود ولی با افزایش نشانه خمیری دیده می شود با زیاد شدن مقاومت پیک رفتار نمونه ها نیز شروع به تغییر کرده و در نشانه خمیری بیشتر دیگر رفتار نمونه ها شباهتی به ماسه سست ندارد.