دانشگاه محقق اردبیلی
دانشکده ی فنی مهندسی
گروه آموزشی عمران
پایان نامه برای دریافت درجه ی کارشناسی ارشد
در رشته ی عمران، گرایش مکانیک خاک و پی
عنوان:
بررسی آزمایشگاهی رفتار خزشی خاکها تحت تنش برشی ثابت
استاد راهنما:
احد اوریا
استاد مشاور:
امین قلی زاد
| چکیده:
ازآنجایی‌که سازههای زیادی در مناطق متراکم شهری ساخته میشوند، نیاز فزایندهای به ساختن ساختمانها و سازههای ژئوتکنیکی بر روی خاکهای رسی نرم به وجود آمده است. خاکهای رسی معمولاً تغییرشکل خزشی قابل‌توجهی از خود نشان میدهند. اگرچه پژوهشهای زیادی در رابطه با رفتار خزشی رس طبیعی انجام شده است، هنوز سؤال‌های زیادی دربارهی این پدیده وجود دارد. حتی امروز نیز پیشبینی تغییرشکل وابسته به زمان خاک رس به‌طورکلی مشکلات زیادی دارد. اثرات خزش در خاکها در تنش انحرافی (تنش برشی) از اولویت بیشتری نسبت به تنشهای همسان و حالت تنش ادئومتری برخوردار است. اگر تنش برشی اعمال شده از حد معینی بیشتر باشد، اثرات خزش ممکن است منجر به گسیختگی خاک گردد؛ بنابراین یکی از مهمترین مسائل در رفتار خزش برشی، یافتن مقادیر بسیج برشی است که منجر به رخ دادن خزش اولیه، ثانویه و مرحلهی سوم میشود. مطالعات آزمایشگاهی، صحرایی و عددی مفصل برای درک بهتر و درنتیجه پیشبینی بهتر این رفتار مورد نیاز است. در این پژوهش ابتدا آزمایشهای تحکیم و برش متعددی بر روی خاکهای رسی انجام شده و مورد ارزیابی قرار گرفته است. سپس رفتار خزشی خاک تحت تنش برشی ثابت، در تنشهای قائم مختلف، مورد مطالعه قرار گرفته است. نهایتاً آستانهی گسیختگی ناشی از خزش برشی خاک، در شرایط اولیهی مختلف ارزیابی شده و به‌صورت درصدی از مقاومت برشی نهایی خاکها بیان شده است.
|
– مقدمه
با توجه به توسعهی چشمگیر اقدامات سازهای و ساختمان‌سازی در ایجاد فرودگاهها، تونلهای زیرزمینی، احداث اسکلههای عظیم، بزرگراهها، احداث سدها و سازههای مربوط به آنها، شبکههای عظیم آبیاری و زهکشی و …، نیاز به مصالح ساختمانی تا حد زیادی افزایش پیدا کرده است.
ازجمله مهمترین مصالحی که در پروژههای مختلف عمرانی مانند احداث کانالهای خاکی، سدهای خاکی و غیره مورد استفاده قرار میگیرد، خاک است. خاکهای رسی[1] مواد طبیعی شدیداً پیچیدهای شامل مقدار زیادی از دانههای رسی پراکنده با قطر کوچکتر از 0/002 میلیمتر هستند که تأثیر زیادی را در فرایندهای فیزیکی، مکانیکی و شیمی-فیزیک واقع در درون این مواد دارند. خاکهای رسی تمام خواص رئولوژیکی را دارا میباشند که خزش[2] خاکهای رسی یکی از متداولترین، آشکارترین و قابل‌لمس‌ترین این خواص است. به دلیل طبیعت پیچیده خاک رسی، جنبههای زیادی بر روی رفتار خزشی آنها تأثیر می‌گذارد، مانند ترکیب (مثلاً حجم دانههای رسی)، تاریخچه تنش، تغییرات دما، محیط بیوشیمیایی و دگرگونی‌های خاک. در مقایسه با مواد ماسهای، خاکهای رسی معمولاً تغییرشکلهای خرشی بالایی را از خود نشان میدهند. به‌عنوان‌مثال میتوان به نشستهای بلندمدت، تغییرمکانهای شیبدار و افقی ساختمانها و سازههای ژئوتکنیکی، یا لغزش آرام شیبهای طبیعی و توده‌های خاک اشاره نمود.
ازجمله عواملی که باعث رفتار غیرخطی مصالح میشود، وابستگی رفتار آنها به زمان است که گونه نظریهپردازی شده آن به‌صورت شناخته شده پدیده خزش یا تحکیم ثانویه[3] میباشد.
خزش یا وارفتگی عبارت است از افزایش تدریجی تغییرشکل یک ماده در طول زمان که در حالت ساده تحت اثر بار ثابت قرار دارد. بسیاری از مصالح مانند فولاد، بتن، خاک، سنگ و… در رفتارشان خزش نشان میدهند.
بر اساس مشاهدات واقعی سازههای قدیمی و شیبهای طبیعی، وجود خزش در خاکهای رسی از زمانهای قدیم شناخته شده است. بااین‌حال، بررسی جدی این پدیده در اواسط قرن 19 ام و به دلیل فعالیتهای ساختمان‌سازی شدید، شروع شده است. میتوانیم بگوییم که در طول قرن اخیر و بهطور عمده در طول سالهای اخیر، تغییرشکلهای خزشی و خزشهای برشی در خاکهای رسی به یکی از مهمترین مسائل مکانیک خاک تبدیل شده است.
مثالهای مستند متعددی از رفتار خزشی میتوان بیان نمود که برخی از آنها درنهایت منجر به گسیخته شدن و تخریب سازه شدهاند؛ مانند برج کج پیزا و فاجعه مخزن Vayount در ایتالیا.
میتوان دریافت که مطالعه رفتار خزشی خاکها به‌طورکلی و رفتار خزشی خاکهای رسی بهطور خاص برای پیشبینی بهتر رفتار صحرایی سازهها و دامنهها خیلی مهم است. این کار همچنین برای اجتناب از مسائل تغییرشکل بلندمدت قابل‌توجه که میتواند منجر به شکست سازهها شود، ضروری است.
براي دانلود متن کامل پايان نامه کليک کنيد
لینک بالا اشتباه است
:: بازدید از این مطلب : 503
|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0
عضو شوید
عضویت سریع
آمار مطالب
آمار بازدید
