اثر اندازۀ دانه‌های خاک‌ درشت‌دانه بر رفتار‌ برشی آن

Abstract

ارزیابی پارامترهای مقاومت برشی خاک در پروژه­های عمرانی و مباحث پایداری از دیرباز بسیار حائز اهمیت بوده است. در این پژوهش، به‌منظور بررسی تأثیر اندازۀ دانه­های مصالح درشت­دانه بر پارامترهای مقاومت برشی و رفتار اتساعی خاک، تعدادی آزمایش برش مستقیم بزرگ مقیاس در حالت خشک انجام گرفته است. متغیرهای این پژوهش شامل سه نوع خاک درشت­دانه بد دانه­بندی شده با میانگین قطر ذرات 3، 6 و 12 میلی‌متر، دو دانسیته نسبی 50 و 70 درصد و سربارهای قائم 100، 200 و 300 کیلوپاسکال بوده است. نتایج نشان می­دهد که با افزایش اندازۀ دانه­های خاک و دانسیته نسبی به‌دلیل افزایش قفل و بست بین دانه­ها، تمایل به اتساع بیش‌تر شده و مقاومت برشی حداکثر نیز افزایش ­یافته ­است. به‌عبارت دیگر، مقاومت برشی نمونه‏ها با قطر میانگین 6 و 12 میلی‌متر نسبت به نمونه با قطر میانگین 3 میلی‌متر به‌ترتیب حدود 5 و 24 درصد افزایش داشته است. هم‌چنین افزایش اندازۀ دانه­های خاک موجب افزایش نسبت مقاومت برشی ماندگار به مقاومت برشی حداکثر شده و خاک به افت مقاومتی کم‌تری دچار شده است، به موازات آن زاویۀ اصطکاک داخلی، حداکثر زاویۀ اتساع و زاویۀ اصطکاک در حجم ثابت، افزایش یافته است.