توسعه مدلهاي رياضي جهت تعيين تاثير چرخه هاي تر و خشك شدن بر پارامترهاي فيزيكي مكانيكي خاك هاي ريزدانه

Development of mathematical models to determine the effect of wet and drying cycles on physical-mechanical parameters of fine-grained soils

با توجه به طبيعت آسيب پذير سدهاي خاكي در مقايسه با سدهاي بتني، بايد تمامي عوامل موثر بر پايداري اين سدها مورد بررسي و مطالعه قرار بگيرند. تر و خشك شدن متوالي هسته سد خاكي از عوامل مهمي است كه مي‌تواند روي پارامترهاي فيزيكي و مكانيكي هسته و بدنه سد موثر باشد كه اين تغييرات باعث افزايش خطرات بعدي مانند نشت، پايپينگ و نشست مي‌شوند. اين موضوع به ويژه در مناطق خشك و نيمه خشك مانند ايران بسيار محتمل است. تحقيقات مختلفي در اين زمينه انجام شده است و بعضي از اين تحقيقات مدل‌هاي رياضي مناسب براي داده‌هاي خود ارائه كرده‌اند، ولي به دليل اينكه نتايج هر تحقيق مرتبط با خاك مورد بررسي اختصاصي همان مطالعه ميباشد، اين مدل‌ها براي داده هاي ساير محققين قابل استفاده نيست. در تحقيق حاضر، پس از جمع آوري 866 داده‌ي آزمايشگاهي از 23 تحقيق گذشته، تأثير تر و خشك شدن متوالي هسته رسي سد‌هاي خاكي بر پارامترهاي فيزيكي مكانيكي مورد بررسي قرار گرفت و روابط رياضي چند متغيره بين پارامترهاي فيزيكي مكانيكي و تعداد دور تر و خشك شدن بدست آمد. اين تحقيق نشان داد كه اثر تر و خشك شدن روي پارامترهاي مكانيكي بسيار مهم بوده و بايد در تحليل سازه‌اي سد نيز مورد توجه قرار گيرد.

Due to the vulnerable nature of earthen dams , all factors affecting the stability of these dams should be studied. Consecutive wetting and drying of the earthen dam core is one of the important factors that can affect the physical and mechanical parameters of the dam core. These changes increase the subsequent risks such as leakage, piping and subsidence. This is especially happen in arid and semi-arid regions such as Iran. Various researches have been done in this field and some of these researches have provided suitable mathematical models for their data, but because the results of each research related to the studied soil are specific to the same study, these models can be unusable for other data. In the present study, after collecting 866 laboratory data from 23 researches, the effect of wetting and successive drying of clay dam cores on physical-mechanical parameters was investigated and multivariate mathematical relationships between physical-mechanical parameters and number of wetting and drying were investigated. This study showed that the effect of wetting and drying on mechanical parameters is very important and should be considered in the analysis of embankment dam structures.