مطالعه آزمایشگاهی تحکیم خاک بر اثر بارگذاری چرخه ای

یکی از مسائل مهم در مهندسی ژئوتکنیک مسئله ی فشار آب حفره ای ایجادشده در اثر بارگذاری خاک های رسی و تحکیم ناشی از آن است. به دلیل پیچیدگی و ابهامات زیاد، این موضوع از دیرباز تا کنون مورد توجه محققان زیادی قرار گرفته است. در پژوهش حاضر با اضافه نمودن وسایلی به دستگاه تحکیم معمولی یک دستگاه تحکیم خاص ساخته شد، به نحو ی که بتوان در طی فرایند تحکیم در اثر بارگذاری ایستا و چرخه ای به صورت پیوسته فشار آب حفره ای و نشست را با دقت بسیار خوبی قرائت و ثبت کرد. نتایج نشان می دهد میزان اضافه فشار آب حفره ای در شروع بارگذاری به نسبت تخلخل اولیه خاک وابسته است بدین منظور رابطه ی جدیدی بین این متغیر ها ارائه شده است. با استفاده از نتایج حاصل از تغییرات فشار آب حفره ای روش جدیدی برای تعیین ضریب تحکیم ارائه شد. با به کارگیری تئوری ترزاقی نحوه ی اتلاف فشار آب منفذی برای روش لگاریتم زمان، جذر زمان و روش جدید به دست آمد. روش جدید نتایج دقیق تری ارائه می دهد. در ادامه رفتار تحکیمی خاک در اثر چند نوع بارگذاری چرخه ای بررسی شد. نتایج نشان می دهد زمان لازم برای اتمام تحکیم اولیه در حالت بارگذاری چرخه ای بسیار بیشتر از بارگذاری ایستا است و به دنبال آن خاک نشست بسیار بیشتری را تجربه می کند. اثر فرم بارگذاری چرخه ای در فرایند تحکیم بررسی شد، بر اساس نتایج فرم بارگذاری اثر بسزایی در روند تحکیم خاک دارد. همچنین رفتار خاک در طی فرایند تحکیم مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. تئوری غیرخطی و خطی تحکیم برای بارگذاری چرخه ای مثلثی تعمیم داده شد و با استفاده از روش عددی تفاضلات محدود یک حل تحلیلی برای معادله دیفرانسیل حاصل ارائه شد. نتایج حاصل از تئوری غیرخطی نسبت به تئوری ترزاقی برای بارگذاری چرخه ای همگرایی بهتری با نتایج آزمایشگاهی دارد ولی به دلایل نامشخصی مانند تغییر در ساختار خاک یا غیره این تئوری ها نمی توانند به خوبی رفتار خاک را مدل کنند و میزان نشست و درجه تحکیم حاصل از این تئوری ها به طور قابل توجهی کوچک تر از مقدار واقعی است.