مقايسه رفتار ديناميكي نمونه‌ي خاك ماسه‌اي بازسازي ‌شده و مغزه‌گيري ‌شده توسط آزمايش ستون تشديد در خمش

Comparison of Dynamic Behavior of Reconstituted and Core Barrel Sandy Soil Sample by Resonant Column Test in Flexural Mode

تعيين خواص ديناميكي خاك‌ها مسئله‌اي مهم در حل مسائل مهندسي ژئوتكنيك لرزه‌اي به شمار مي‌رود. در اين راستا انواع متعددي از روش‌هاي صحرايي و آزمايشگاهي با مزيت‌ها و محدوديت‌هاي متفاوت با توجه به حل مسائل مختلف در دسترس هستند. يكي از معضلات پيش روي مهندسين اختلاف بين نتايج آزمايش‌هاي در محل و آزمايشگاهي است. از دلايل تفاوت بين مقادير پارامترهاي ديناميكي حاصل از آزمايش‌هاي در محل و آزمايشگاهي دست‌خوردگي نمونه‌ها، تفاوت شرايط تنش و از بين رفتن سيماني شدن است كه عدم توجه به اين موارد بر خواص ديناميكي خاك‌ها مي‌تواند موجب وقوع صدمات جدي در اثر تحليل‌هاي غيرواقعي زمين شود. از ميان روش‌هاي آزمايشگاهي، آزمايش ستون تشديد يكي از آزمايش‌هاي تعيين خواص ديناميكي‌ خاك‌ها در كرنش‌هاي كوچك به شمار مي‌رود. در اين پژوهش با انجام آزمايش ستون تشديد در خمش، مدول يانگ و نسبت ميرايي مصالح خاكي دست نخورده و بازسازي ‌شده مورد ارزيابي قرار گرفته است. اثرات تنش محدود كننده و ناهمساني تنش نيز در روند تغييرات مدول يانگ و نسبت ميرايي بررسي شده است. نتايج بررسي‌ها كاهش مدول يانگ را بر اثر دست خوردگي نشان مي‌دهد در حالي‌ كه بر نسبت ميرايي اثر قابل ‌ملاحظه‌اي نداشته است. افزايش تنش محدود كننده و ناهمساني تنش افزايش مدول يانگ را به دنبال داشته است. مقايسه‌ي نتايج نسبت ميرايي با دو روش زوال دامنه‌ي ارتعاش و نصف عرض توان بيشتر بودن مقادير نسبت ميرايي حاصل از روش نصف عرض توان را نشان مي‌دهد.

Determining the dynamic properties of soils is an important issue in solving seismic geotechnical engineering problems. In this respect, several types of field and laboratory methods are available with different advantages and limitations regarding solving different problems. The difference between the results of in-site and laboratory tests is one of the engineers’ difficulties. Some reasons for the difference between the values ​​of dynamic parameters which achieved from field and laboratory tests, are the remolding effect of samples, difference in stress conditions and loss of cementation; negligence of these facts in soil dynamic properties may lead to serious damage due to unrealistic soil analysis. Among the laboratory methods, the resonant column test is one of the methods which determines the dynamic properties of soils at small strains. In this research, Young’s modulus and damping ratio of core barrel and reconstituted earth materials have been studied by performing resonant column test in flexural mode. The effects of confining pressure and anisotropic confining pressure was studied by using the Young’s modulus and damping ratio versus flexural strain diagrams. The results of the study indicate that reconstituting reduces the Young’s modulus, but the variation of damping ratio versus shear strain for core barrel and reconstituted samples is negligible. Increase in the confining pressure and anisotropic confining pressure result in the increase of Young’s modulus. Comparing the damping ratio results with the two methods of free vibration decay and half-power bandwidth indicates that the damping ratio values ​​obtained from the half-power bandwidth method are higher.