روش كاربردي براي تحليل روان‌گرايي با استفاده از داده‌هاي آزمايش نفوذ مخروط (CPTu)

A PRACTICAL APPROACH FOR LIQUEFACTION ANALYSIS USING PIEZOCONE (CPU) DATA

پديده‌ي روان‌گرايي يكي از معضلات جدي ژيوتكنيكي است كه مي‌تواند خسارات مالي فراواني را در هنگام وقوع زلزله‌ها به‌همراه داشته باشد. در گذشته روش‌هاي متعددي براي ارزيابي روان‌گرايي برمبناي نتايج آزمايش‌هاي صحرايي ژيوتكنيكي ارايه شده است. آزمايش نفوذ مخروط (CPT) به‌دليل ثبت پيوسته و دقيق داده‌ها، نسبت به ساير آزمايش‌هاي در‌جا مقبوليت گسترده‌يي يافته است. اين آزمايش اطلاعاتي نظير مقاومت نوك مخروط (qc)، اصطكاك جداري (fs)، و فشار آب حفره‌يي (u) را فراهم مي‌آورد. در اين تحقيق روش‌هاي تحليلي و تشريحيِ برآورد پتانسيل روان‌گرايي، كه توسط محققين مختلف ارايه شده، مورد ارزيابي قرار گرفته است. به‌منظور ارزيابي اين روش‌ها، از 10 ساختگاه كه طي زلزله‌هاي مختلف هم آزمايش نفوذ مخروط در آن‌ها انجام گرفته و هم وقوع روان‌گرايي در آن‌ها بررسي شده بود، استفاده شد. روش‌هاي تحليلي ارزيابي روان‌گرايي با استفاده از داده‌هاي روان‌گرا شده و روان‌گرا نشده، مقايسه شد و از ميان آن‌ها روش اصلاحي رابرتسون‌ ـ‌‌ رايد به‌عنوان بهترين روش انتخاب ‌شد. از آنجا كه روش‌هاي تحليليِ ارزيابيِ روان‌گرايي بسيار وقت‌گيرند، ارايه‌ي روشي كه با سرعت و دقت بالا روان‌گرايي خاك را ارزيابي كند، بخش مهم اين تحقيق بود. بدين‌منظور با استفاده از داده‌هاي به‌دست آمده از اين ده آزمايش، ناحيه‌يي موسوم به «ناحيه‌ي خاك‌هاي مستعد روان‌گرايي» روي نمودار‌هاي طبقه‌بندي خاك رابرتسون (1990) و اسلامي ‌ـ فلنيوس (2004) معرفي شد. اين ناحيه مي‌تواند خاك‌هايي را كه براي روان‌گرايي پتانسيل بالايي دارند، روي اين دو نمودار طبقه‌بندي خاك مشخص كند. نتايج پيش‌بيني روان‌گرايي با استفاده از روش پيشنهادي دقت و سازگاري خوبي با روش‌هاي فعلي دارد.

Liquefaction is a serious geotechnical hazard that may cause significant financial damage during earthquakes. Based on in-situ testing results, several methods have been developed in the past. Due to continuous and precise records, the piezocone (CPTu) has gained wide acceptance among other in-situ tests. CPTu provides various data, such as cone tip resistance (qc), sleeve friction (fs), and pore water pressure (u). In this paper, various analytical and descriptive liquefaction assessment approaches presented by several researchers have been evaluated. Ten CPTu soundings (case histories) derived from different sites that have experienced earthquakes, were used for evaluation of the current approaches. By using the liquefied and non-liquefied data from the sites, analytical methods were compared and the “Modified Robertson-Wride method” (1998) was justified as the most suitable. Since liquefaction assessments based on analytical methods are time consuming, proposing a fast and precise approach that can evaluate liquefaction potential is the main work in this paper. For this purpose, by using the data from these ten CPTu soundings, an area called the “zone of potentially liquefiable soils” was introduced over Robertson(1990) and Eslami-Fellenius(2004) soil classification charts. This area can indicate the soil types that are most susceptible to liquefaction. The results of liquefaction prediction by the proposed approach demonstrate good accuracy and consistency with current methods.