بررسی فرونشست مصالح ماسه ای هنگام اشباع شدن با استفاده از آزمایش مقاومت برشی سه محوری

هنگامی که مصالح دانه ای خشک اشباع شوند آزادسازی تنش در کل توده خاک رخ می دهد که منجر به نشست ناگهانی در توده ی خاک شده که گاه به چندین متر هم می رسد. در این پایان نامه نشست ناگهانی با انجام آزمایش های آزمایشگاهی مقاومت برشی سه محوری بررسی شده است. در ابتدا، دو نوع مصالح خاکی شامل مصالح ماسه ی ساحلی و ماسه شسته تهیه شدند؛ قبل از انجام آزمایش های اصلی، خصوصیات فیزیکی انواع مصالح با انجام آزمایش های آزمایشگاهی شامل آزمایش های دانه بندی، تعیین مقدار توده ویژه، تعیین مقادیر دانسیته خشک حداکثر به روش میزلرزه و آزمایش تعیین دانسیته خشک حداقل اندازه گیری شد. سپس دستگاه آزمایش مقاومت برشی سه محوری در حالت های خشک، اشباع و نشست ناگهانی برای تعیین پارامترهای مقاومت برشی و افت تنش در خاک استفاده شد. در آزمایش های نشست ناگهانی، نمونه ها در وضعیت خشک تحت تنش همه جانبه قرار گرفته سپس تا نسبت مشخصی از تنش برشی، تحت بار محوری قرار گرفته و پس از اشباع شدن تا حد نهایی گسیختگی، بارگذاری محوری ادامه یافته است. نتایج آزمایش های مقاومت برشی نشان دادند که با اشباع کردن مصالح، مقادیر پارامترهای مقاومت برشی کاهش یافتند و این مقادیر در دو آزمایش اشباع و نشست ناگهانی نزدیک بودند. بخش اصلی این تحقیق به بررسی تأثیر عوامل مختلف بر میزان نشست ناگهانی مصالح ماسه ای تخصیص داده شد. برای شناخت اثر این عوامل پارامترهای به خصوصی نظیر تنش همه جانبه، دانسیته ی نسبی یا تراکم خاک، درصد رطوبت اولیه، تغییرمکان یا سطح تنش برشی، قطر دانه ها، نوع دانه بندی مصالح، مسیر تنش و سرعت بارگذاری انتخاب شدند. آزمایش ها نشان دادند که با افزایش تنش همه جانبه و سطح تنش برشی، میزان نشست ناگهانی افزایش می یابد و اضافه کردن رطوبت اولیه به خاک و افزایش میزان دانسیته ی نسبی در مصالح سبب کاهش مقدار نشست ناگهانی می گردد.