بررسی تأثیر وجود لایه غیر روانگرا روی یک لایه خاک مستعد روانگرایی استاتیکی بر رفتار پی سطحی با مدل سازی فیزیکی

به علت گسترش روزافزون جمعیت و زیبایی های طبیعی و ایجاد جاذبه های گردشگری در مناطق ساحلی سازه های مختلفی ساخته می شود که خاک برخی از این مناطق مستعد روانگرایی می باشد. به همین دلیل داشتن درک درست و دقیق از نحوه رفتار پی های سطحی در شرایط روانگرایی از اهمیت بالایی برخوردار است. لذا در این مطالعه به بررسی رفتار پی های سطحی نواری پرداخته شده است تا در حالت دو بعدی درک درستی از این رفتار به دست آید. جهت مدل سازی رفتار باربری پی ها در فشارهای آب اضافی از یک محفظه آزمایش به ابعاد 120×90×90 سانتی متر استفاده شده است. مدل پی نواری دارای عرضی معادل 15 سانتی متر می باشد. برای مشاهده تغییرات زیر پی از دو صفحه پلاکسی گلاس در طرفین محفظه آزمایش استفاده شده است. برای ارزیابی دقیق تغییرات گوه زیر پی از مش های 55 سانتیمتری ماسه رنگی استفاده شده است. اضافه فشار آب حفره ای با استفاده از تراوش ایستایی و تغییر ارتفاع محفظه آب قابل اعمال می باشد. ظرفیت باربری پی ها در نسبت های اضافی آب حفره ای صفر ،0/3، 0/7و یک مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایشات به ازای سه ضخامت مختلف (b/3، 2b/3، 3b/2) برای لایه غیر روانگرا انجام شده است. مقیاس مدل فیزیکی مورد استفاده در این مطالعه با نسبت (1 به 10) نسبت به شرایط واقعی می باشد. آزمایشات در دو دسته انجام شد. در دسته اول، آزمایشات مربوط به بار- نشست انجام شد. در دسته دوم آزمایشاتی تحت عنوان آزمایشات بار- ثابت انجام شد تا میزان نشست های برشی تحت بار ثابت اندازه گیری شود. در نتیجه این آزمایشات مشخص شد که ظرفیت باربری خاک با افزایش ضخامت لایه غیر روانگرا افزایش می یابد. به عنوان مثال در شرایط روانگرایی کامل مشاهده شد که وجود لایه غیر روانگرا موجب افزایش ظرفیت باربری تا میزان 1/59 کیلوگرم بر سانتی متر مربع شده است. همچنین مشخص شد که به ازای ضخامت های بیشتر از 3b/2 برای لایه غیر روانگرا، روانگرایی تأثیر شایانی بر کاهش ظرفیت باربری پی نخواهد داشت. همچنین دیده شد که نرخ افزایشی ظرفیت باربری نرمال شده با افزایش ضخامت لایه غیر روانگرا در نسبت های بالای اضافه فشار حفره ای نسبت به نسبت های پایین تر اضافه فشار بیشتر می شود. علاوه بر آن با اندازه گیری میزان نشست های برشی تحت بار ثابت، رفتار پی های سطحی در شرایط پس از روانگرایی مورد بررسی قرار گرفت. در پایان نیز با استفاده از نتایج آزمایشات بار نشست حدودی برای ضریب اطمینان بهینه ارائه شد.