مطالعه آزمایشگاهی نشست پی بر بستر ماسه غیر اشباع با استفاده از تکنیک VIP
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Place of Publication, Distribution, etc.
تهران
NOTES PERTAINING TO TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
Text of Note
حسن قاسم زاده
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Body granting the degree
خواجه نصیرالدین طوسی
Date of degree
۱۳۹۸
Discipline of degree
مکانیک خاک و پی
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
از جمله بحثصهای مطرح در مجامع علمی در حیطه ژئوتکنیک، مطالعه رفتار مهندسی خاکصهای غیراشباع میصباشد. در اکثر روابط ظرفیت باربری خاکصهای غیراشباع، توده خاک صلب فرض شده و تٲثیر تغییرات پارامترهای مکش بافتی، نسبت تخلخل، و درجه اشباع در نظر گرفته نشده است. در پروژهصهای عملی در برخورد با خاکصهای غیراشباع، استفاده از روابط متداولی که برای خاکصهای خشک یا اشباع ارایه شدهصاند، منجر به نتایج محافظه کارانه و در نتیجه طراحی غیراقتصادی سازهصهای واقع بر خاکصهای غیراشباع میصشود. در این پژوهش دستگاهی برای محاسبه ظرفیت باربری خاک در حالت غیراشباع طراحی و ساخته شده که در برابر آب و هوا عایق است. همین ویژگی باعث میشود تا قابلیت اعمال مکش مورد نظر به نمونه وجود داشته باشد. از جمله ویژگیصهای دیگر این دستگاه، جداره شیشه-ای و شفاف آن میصباشد که قابلیت عکس برداری در حین آزمایش و سپس پردازش تصاویر را ممکن میصسازد. خاک مورد استفاده در این پژوهش ماسه جاجرود بوده و پی مورد استفاده از جنس فولاد و به ابعاد سانتیصمتر و به ضخامت 2 سامتیصمتر میصباشد. درجهصهای اشباع مورد بررسی 0، 52، 05، 57 و 001 درصد بوده و آزمایشصهای مربوط به حالت غیراشباع به دو روش انجام شده است که تفاوت آنصها در نوع آمادهصسازی نمونه آزمایش و همچنین روش انجام آزمایش میصباشد. در همهص آزمایش-های انجام شده سرعت بارگذاری 2 میلیمتر بر دقیقه بوده و در حین آزمایش به منظور پردازش تصویر، عکس برداری با فرکانس 2 هرتز انجام شده است. نتایج آزمایشصهای انجام شده نشان میصدهد، کاهش درجه اشباع (افزایش مکش) باعث افزایش ظرفیت باربری نسبت به نمونه اشباع تا حدود 86 درصد و نسبت به نمونه خشک تا حدود 55 درصد میصشود. مقایسه نتایج به دست آمده آزمایشگاهی با رابطه ظرفیت باربری خاک غیراشباع ارایه شده توسط قاسم زاده و اکبری نشان میصدهد این نتایج برای نمونهصهای با درجه اشباع 52 و 05 درصد به هم نزدیک بوده و برای نمونه 57 درصد اشباع حدود 52 درصد باهم اختلاف دارند. همچنین با توجه به نتایج حاصل از پردازش تصویر، میصتوان دریافت که مکانیزم گسیختگی برشی ایجاد شده برای نمونهصهای خشک و اشباع و غیراشباع گسیختگی برشی کامل بوده و زاویه گوه فعال خاک غیراشباع همانطور که قاسم زاده و اکبری نشان دادند یعنی 56 درجه میصباشد.
Text of Note
One of the issues in geotechnical society is the study of engineering behavior of unsaturated soils. In most relationships of bearing capacity of unsaturated soils, the rigid soil mass is assumed and the influence of changes in matric suction, porosity ratio and degree of saturation has not been considered. In practical projects dealing with unsaturated soils, using of the conventional equations provided for dry or unsaturated soils, lead to conservative results and consequently lead to non-economic design of structures. In this research, a device has been designed and developed to examine unsaturated soil bearing capacity. Chamber of which is insulated against air and water. This feature makes it possible apply the suction to the sample. Chamber has the transparent glass walls that give us the opportunity shoot during tests and then do image processing. The soil used in the study is Jajrud sand and the foundation is 2 cm thick steel with dimension of . Saturation levels were 0%, 25%, 50%, 75% and 100% and the unsaturated experiments were performed in two methods which are different in sample preparation, likewise, in the method of the implementing the experiment. In all experiments the loading rate was 2 mm / min and during the experiment 2 Hz frequency shooting was performed for image processing )PIV technique(. The results of the experiments show that the decrease of saturation )suction increase( causes increase the bearing capacity up to 68% more than the saturation sample and up to 55% more than the dry sample. The results of the experiments are compared with the analytical relationship of bearing capacity of unsaturated soil, proposed by Ghasemzadeh and Akbari, and the maximum difference is 25%. Also, according to the results of image processing, it can be inferred that the failure mode is general shear failure mechanism for the dry, saturated and unsaturated samples. The active wedge angle of the unsaturated soils, as shown by Ghasemzadeh and Akbari, is , which is . Keywords: Soil Bearing Capacity, Foundation Settlement, Unsaturated Soil, Degree of Saturation, Image Processing, Shear Failure mechanism, Active Wedge Angle of Soil