كليدواژه :
آزمايش سه محوري تنابي , پتانسيل روانگرايي , ماسه لاي دار , نسبت تنش سيكلي , ريزدانه غير پلاستيك
چكيده فارسي :
علت بسياري از خرابي‌هاي ناشي از زلزله در نهشته‌هاي سست تا نيمه متراكم اشباع، روانگرايي است. بيشتر پژوهش ها در زمينه بررسي پتانسيل روانگرايي بر روي ماسه (تميز) متمركز بوده و پژوهش بر روي ماسه لايدار و لاي محدود مي باشد. از اين رو، تمامي زواياي آن به درستي شناخته نشده است، همچنين پژوهش‌هاي پيشين نشان داده است كه تاكنون اثر CSR بر روي ميزان لاي بحراني در بررسي پتانسيل روانگرايي ماسه حاوي 40 درصد ريزدانه و فراتر مورد بررسي قرار نگرفته است، بنابراين در اين پژوهش با استفاده از آزمايش سه محوري تناوبي، تأثير نسبت تنش سيكلي (CSR) و درصد ريزدانه غير خميري در فشار همه‌جانبه ثابت بر پتانسيل روانگرايي ماسه لايدار مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين در اين مقاله تأثير فشار وارده بر اسكلت خاك در مرحله اشباع سازي، بر نتايج روانگرايي بررسي شده است. خاك مورد استفاده در اين پژوهش ماسه 161 و لاي غير پلاستيك فيروزكوه با 3 تركيب ماسه تميز، ماسه با 30 درصد لاي و ماسه با 60 درصد لاي است. تمامي آزمايشها در فشار همه جانبه ثابت 100 كيلوپاسكال و دانسيته نسبي پس از تحكيم حدود 32 درصد و طبق استاندارد ASTM.D-5311 انجام پذيرفته است. بر اساس نتايج حاصل شده با افزايش لاي در ماسه به ميزان %30، كاهش مقاومت روانگرايي رخ داده و سپس با افزايش بيشتر لاي، افزايش مقاومت مشاهده مي‌شود. با افزايش ريزدانه تا 30 درصد، رفتار ماسه حاكم بوده و در مقدار ريزدانه‌هاي بيشتر از 30 درصد، رفتار خاك ريزدانه و لاي حاكم شده است. همين‌طور نتايج نمايانگر آن است كه با تغييرات نسبت تنش سيكلي، ميزان درصد ريزدانه‌هايي كه به ترتيب بيشترين فشار آب حفره‌اي را ايجاد مي‌كنند تغيير خواهند كرد. در همين راستا معادله منحني روانگرايي محدودهاي از خاك‌هاي ماسه تا ماسه لايدار ارائه شده است. از سويي ديگر، تأثير فشار وارده بر اسكلت خاك در مرحله اشباع سازي ( ) نمونه‌ها، بر روي نتايج روانگرايي و كرنش‌هاي حاصل از آن، در ماسه با 60 درصد لاي، ماسه با 30 درصد لاي و تا حد كمتري بر روي ماسه مشهود به نظر مي‌رسد.
چكيده لاتين :
Liquefaction is the cause of many earthquake-induced failures in loose to semi-dense saturated deposits. Most recently published works have been focused on the liquefaction potential of clean sands, but the studies on silt and silty sands particularly the effect of cyclic stress ratio (CSR) on the critical silt content in the evaluation of sand liquefaction potential with 40% fine grains and more, have received less attention. Hence, the present work attempts to determine the effects of CSR, backpressure, the percentage of non-plastic fine-grain contents, and the effect of pressure on the saturated soil using cyclic triaxial experiment at a constant confining pressure. Samples were prepared by mixing 161-Firoozkuh Sand with three different amounts of silt including 0, 30, and 60 wt%. The experiment continued by the “wet tamping method” in which samples were made with a diameter of 5 cm and a height of 10 cm. All samples were compacted under constant confining pressure of 100 kPa at a relative density of 32%, following the recommendation of ASTM.D-5311. According to the obtained results, with increasing the silt in the sand by 30%, a decrease in liquefaction resistance occurred, but with a further increase of silt to sandy soil with 60% silt, an increase in liquefaction resistance was observed. This indicates that systematic progress from pure sand to sand with 30% silt, led the fine particles of silt to fill the voids between coarser particles of sand. This resulted in reducing the soil drainage capacity during earthquake vibrations or cyclic loading. Therefore, the liquefaction potential increases in these conditions, but the sand-like behavior still prevails up to 30% fine-grained, and then a further increase beyond 30% changes the soil behavior and the soil adopts fine-grained behavior, which reduces the liquefaction potential. The effects of CSR on liquefaction behavior of all soil samples of this study have been evident that with changes in the CSR, the percentage of fine particles that cause the highest pore water pressure, respectively, change. In this regard, the equation of liquefaction curve is presented in the range of sandy to loamy sands. The results showed that by increasing the silt content up to 30%, a decrease in liquefaction resistance occurred, and then a further increase in the silt content caused an increase in the resistance. It was observed that by increasing fine grains up to 30%, the behavior of sand is predominant, however, when the content of fine grains exceeds 30%, the behavior of fine grains and silt is dominant. Collectively, the results show that changes in the value of CSR causes a regular change in the percentage of fine particles that cause the highest pore water pressure. On the other hand, the effect of backpressure on the soil skeleton in the saturation state (B-value) of the samples on the result of liquefaction potential and the resulting strains was insignificant in sand with 60% silt and somewhat more pronounced in sand with 30% silt.
