تأثیر سربار بر استعداد روانگرایی خاک زیر آن

اغلب پژوهشهای انجام گرفته در بررسی استعداد روانگرایی نهشتههای زیرین سازهها، بدون در نظر گرفتن اثر سازه انجام می شود و با اعمال ضریب تصحیح بر نتایج تحلیل روانگرایی در محیط آزاد اثر سازه لحاظ میگردد. بارگذاری دورهای در خاک های ماسهای اشباع با دانسیتههای مختلف باعث روانگرایی اولیه یا نهایی خواهد شد. مشاهدات صحرایی و آزمونهای آزمایشگاهی حاکی از این است که توزیع فشار آب منفذی اضافی نزدیک سازه و دور از آن بسیار متفاوت خواهد بود. این اختلاف بیشتر ناشی از تغییر تنشهای قائم، تنشهای برشی افقی و نسبت پیشتحکیمی ناشی از وجود سازه میباشد. در پژوهش حاضر، تأثیر سربار بر استعداد روانگرایی در نهشتههای ماسهای و ماسه ایلایدار در تراکمهای مختلف در برابر تکانهای ناشی از زلزله مورد ارزیابی قرار گرفت. تحلیلهای متعدد جهت بررسی اثر سربار بر اضافهفشار منفذی، تنش موثر، ضریب اطمینان، نشست و تغییرشکل افقی خاک هنگام روانگرایی انجام شد. رفتار غیرخطی خاک در تنجشهای بزرگ مانند تنجشهایی که در هنگام تکانهای شدید ناشی از زلزله در هنگام روانگرایی ایجاد میشود، یکی از مشخصات بارز مصالح خاک است. شواهد متعدد آزمایشگاهی نشان داده است که این مصالح در بارگذاری دورهای رفتار غیرکشسان و هیسترسیس از خود نشان می دهند. به این منظور تحلیل تنش – کرنش غیر خطی با استفاده از روش تفاضل محدود – یکی از روش های عددی حل معادلات دیفرانسیل که از روشهای میدانی یا دیفرانسیلی برای حل یک سری معادلات دیفرانسیل با مقادیر اولیه و شرایط مرزی مشخص استفاده میکند- و با کمک نرم افزار flac انجام شد. نتایج این پژوهش نشان می دهد وجود سربارهای کم بر نهشتههای ماسهای شل تأثیر ناچیزی براستعداد روانگرایی دارد، اما در سربارهای زیاد باعث کاهش استعداد روانگرایی در عمق محدودی میشود، در این حالت اضافه فشارمنفذی حتی با ضریب اطمینان بزرگتر از یک هم گسترش می یابد که کاهش تنش موثر به همراه اضافه فشارمنفذی میتواند سختی خاک را کاهش دهد و با از میان رفتن فشار منفذی نشست رخ خواهد داد که میزان آن در گوشه پی نسبت به وسط پی قابل ملاحظه می باشد، نشست نامتقارن و نیز تغییرشکلهای افقی زیاد ایجاد شده عواملی هستند که از افزایش سربار نتوان به عنوان عامل مثبتی در ماسه های شل استفاده نمود. برای نهشتههای ماسهای نیمه متراکم تا متراکم افزایش سربار، سبب افزایش ضریب اطمینان در برابر روانگرایی،که برحسب تکانهای شدید زلزلههای مختلف متفاوت است خواهد شد،که در صرف نظرکردن آن بیش از حد محافظهکارانه خواهد بود. همچنین عمقی که سربار تأثیر بیشتری دارد در نهشتههای ماسهای و ماسه ای لایدار شل بهمراتب کمتر از نهشتههای ماسهای وماسه ای لایدار نیمهمتراکم و متراکم است. در ضمن، نشست، اضافهفشارمنفذی و تغییرشکلهای افقی در نهشتههای ماسه ا ی لایدار نسبت به نهشتههای ماسهای خالص کمتر است، اما اثرگذاری سربار در عمق بیشتر می باشد.