بررسي رفتار برشي ماسه كربناته جزيره خارك در حالت سيماني سازي شده به صورت شبه طبيعي

Shearing behavior of Carbonate Sand of Khark Island Cemented by a Pseudo-natural Method

در اين پژوهش به بررسي تاثير سيماني شدن طبيعي بر رفتار برشي ماسه­ كربناته جزيره خارك پرداخته شده است. بدين منظور از يك روش شبيه سازي سيماني شدن خاك در طبيعت براي سيماني سازي كردن نمونه ­هاي اين خاك استفاده گرديد. اهميت اين روش سيماني سازي در قابليت آن به ‌عنوان جايگزيني براي نمونه‌هاي دست نخورده سيماني شده طبيعي است كه در عمل به دست آوردن آن‌ها سخت و پر هزينه است. نمونه ­هاي سيماني سازي شده با اين روش و نمونه‌هاي غير سيماني با استفاده از آزمايش برش مستقيم تحت برش قرار گرفته و نتايج با هم مقايسه و تحليل گرديدند. همچنين تاثير متغيرهاي مدت زمان عمل­ آوري ماسه سيماني شده و درصد تراكم بر رفتار برشي ماسه­ اين محل بررسي شد. مشاهده گرديد كه سيماني كردن ماسه خارك باعث افزايش مقاومت به ويژه در تنش‌هاي قائم بزرگ‌تر و همچنين كاهش تمايل به اتساع گرديد. سيماني كردن خاك باعث افزايش زاويه اصطكاك داخلي گرديد در حالي كه مشاهده گرديد كه با سيماني شدن، چسبندگي خاك ميتواند افزايش يا كاهش يايد و يا بدون تغيير بماند. افزايش زمان عمل آوري خاك سيماني شده خارك همواره باعث افزايش قابل توجه چسبندگي و تغيير ناچيز در زاويه اصطكاك داخلي آن گرديد. همچنين مشاهده گرديد كه افزايش تراكم خاك سيماني شده خارك مي‌تواند منجر به كاهش، افزايش و يا بدون تغيير ماندن چسبندگي آن شود در حالي كه عمدتاً باعث افزايش زاويه اصطكاك داخلي آن مي‌گردد. عوامل محتمل در ايجاد تغييرات ياد شده معرفي شده و تاثير هر يك از آنها بررسي گرديد.

In the present study, the effect of natural cementation on the shearing behavior of carbonate sand of Khark Island, south of Iran, has been investigated. To do so, a pseudo-natural cementation method was employed. The importance of this technique lies in its suitability as a substitute for undisturbed samples of cemented carbonate soil that are hard and costly to prepare. Uncemented and cemented samples provided by this method were tested using direct shear apparatus and the results were analyzed and compared to one another. Furthermore, the effects of factors such as curing time and relative compaction on the shearing behavior of the Khark sand were studied. It was observed that cementation results in the rise of the shearing resistance, in particular at high vertical stresses, and leads to a decline in the tendency of soil to dilation. While cementation led to growth in the internal friction angle of soil, it may cause an increase, a decrease, or no change in the cohesion of the Khark sand. The increase in curing time led to a considerable rise in the cohesion and a minor change in the internal friction angle of the cemented soil. Furthermore, results showed that as the relative compaction of the investigated cemented carbonate soil goes up, the cohesion of the soil might increase, decline, or stay unchanged while the internal friction angle always increases. Factors that are likely to contribute to the development of the behavior stated earlier were introduced and their effects were discussed thoroughly.