ارزیابی نسبت ناهمسانگردی ساختار بافتی در خاک‌های دانه‌ای از ویژگی‌های دانه‌بندی و شکل ذرات

Abstract

نسبت‌های ناهمسانگردی سختی برشی کشسان و ناهمسانگردی ساختار بافتی در خاک‌های دانه‌ای از ویژگی‌های بسیار مهم در مکانیک خاک می‌باشند که می‌توانند مستقیماً بر بسیاری از مشخصه‌های ژئوتکنیکی تأثیر بگذارند. ناهمسانگردی سختی برشی در یک توده خاک در ارتباطی مستقیم با ناهمسانگردی موجود در ساختار بافتی خاک قرار دارد به‌طوری‌که این ناهمسانگردی دارای نقشی موثر در میزان تغییرات مقادیر نسبت ناهمسانگردی سختی برشی می‌باشد. هدف این مطالعه، ارزیابی محدوده تغییرات نسبت‌های ناهمسانگردی سختی برشی و ساختار بافتی در خاک‌های شنی و ماسه‌ای، و در ادامه ارائه رویکردی نوین برای تخمین نسبت ناهمسانگردی ساختار بافتی از مشخصات دانه‌بندی و شکل ذرات خاک می‌باشد. با فرض ناهمسانگردی متقاطع، مقادیر سختی برشی ناهمسانگرد حاصل از 1042 آزمون عددی، آزمایشگاهی و صحرایی بر روی 200 نمونه متفاوت از 43 نوع خاک دانه‌ای مختلف در دنیا، از پیشینه تحقیق گردآوری شدند. آنها سپس با مقادیر متناظر نسبت‌های تخلخل، شرایط تنش حاکم بر آزمون، پارامترهای دانه‌بندی و شکل ذرات ترکیب شدند تا یک پایگاه داده جامع از مدول‌های برشی ناهمسانگرد بر حسب شرایط آزمایش تهیه گردد. با تجزیه و تحلیل داده‌های گردآوری شده، نسبت‌های ناهمسانگردی سختی برشی و ساختار بافتی در خاک‌های مورد مطالعه محاسبه شدند. مقادیر حاصل برای نسبت ناهمسانگردی ساختار بافتی سپس در برابر اطلاعات دانه‌بندی و شکل ذرات ترسیم گشتند تا سطح وابستگی‌های موجود بررسی شده و روابط بالقوه حاکم بر آنها استخراج گردند. یافته‌های این مطالعه می‌توانند به عنوان یک تکنیک مناسب برای به‌دست آوردن تقریب‌های مرتبه اول ناهمسانگردی‌های ساختار بافتی و سختی برشی از ویژگی‌های دانه‌بندی و شکل ذرات عمل نمایند.