اثر ريزدانه‌ها بر كرنش برشي آستانه ماسه هاي اشباع

The Effect of Fines on Threshold Shear Strain of Saturated Sands

يكي از خصوصيات مهم ماسه‌هاي اشباع تحت بار‌هاي سيكلي كرنش برشي آستانه ( ) مي‌باشد. كرنش برشي آستانه بمنظور بررسي فشار منفذي ايجاد شده ناشي از بارهاي زلزله، ماشين آلات ارتعاشي وكليه بارهاي سيكلي موقت يا هميشگي وارده بر خاك تعيين مي‌شود. بر اساس مطالعات انجام شده كرنش برشي آستانه ميزان كرنشي است كه تا قبل از آن فشار آب حفره‌اي در حالت اشباع و نوسانات حجمي در حالت خشك دستخوش تغيير نشوند. با افزايش مقدار كرنش برشي به بيش از تغييرات در فشار منفذي معني‌دار شده و ريز ساختار خاك دستخوش تغيير مي‌شود. در اين تحقيق نمونه‌هايي از ماسه‌هاي حاوي ريزدانه‌هاي چسبنده و غير چسبنده با استفاده از روش تراكم كاهش يافته مرطوب تهيه شده و با انجام آزمايش‌هاي سه محوري سيكلي كنترل كرنش در محدوده كرنش‌هاي كوچك، اثر نوع و مقدار ريزدانه‌ها بر كرنش برشي آستانه اين خاك‌ها مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج آزمايش‌ها نشان مي‌دهند با افزايش مقدار ريزدانه‌هاي چسبنده به بيش از 20 درصد، كرنش برشي آستانه نيز به ميزان قابل توجهي نسبت به ماسه تميز افزايش مي‌يابد. همچنين افزايش ريزدانه‌هاي غير چسبنده، ابتدا افزايش و سپس كاهش كرنش برشي آستانه را نشان مي‌دهد.

Threshold shear strain is one of the basic parameters of soil during cyclic loading condition. The threshold shear strain should be determined for evaluating pore water pressure generation due to earthquake, vibrating machine and all the cyclic loading which apply permanently or temporary on the soil. According to many scientific researches, the threshold shear strain is the strain, which there is no pore water pressure generation at the saturated soils and no volume changes at the dry conditions during cyclic loading. By increasing the shear strain more than threshold shear strain ( ), pore pressure increase is noticeable at the saturated soil and the soil microstructure starts to change. In this study, the effects of plastic and non-plastic fines on the threshold shear strain of saturated sands were evaluated by performing a number of cyclic triaxial tests with strain control method at small shear strain. All the specimens contained 0%, 10%, 20% and 30% plastic and non-plastic fines prepared by wet tamping undercompaction method. As a result, by increasing plastic fines more than 20%, threshold shear strain increased significantly. Moreover, by increasing non-plastic fines, threshold shear strain fluctuated. It first increased and then decreased.