تأثیر اختلاط دانه‌ های ژئوفوم و خاک بر پارامترهای مقاومت برشی خاک ماسه ‌ای با استفاده از آزمایش برش مستقیم

Abstract

استفاده از مخلوط دانه‏های ژئوفوم در ترکیب با خاک از موضوعات اخیر مورد توجه محققان بوده است. این امر موجب کاهش محسوس وزن مخصوص خاک شده و فشار محرک دیوارهای حائل را به شدت کاهش می‏دهد. همچنین استفاده از این ترکیب در مناطق لرزه‌خیز اهمیت دارد. در این مقاله به بررسی تأثیر اختلاط ژئوفوم و3 نوع خاک ماسه‌ای بر وزن مخصوص و پارامترهای مقاومت برشی خاک‏ها پرداختیم. خاک‏های استفاده شده، ماسه‏ 161 فیروزکوه، ماسه‏ 161 فیروزکوه با 10 درصد لای و ماسه‏ 161 فیروزکوه با 20 درصد لای است. دانه‏های ژئوفوم همگی ریزدانه است که از الک شمارۀ 10 عبور کرده‌اند و مقادیر وزنی اضافه شده آن‏ها به خاک 0، 2/0، 4/0، 6/0 درصد وزنی خاک است. آزمایش‌ها در دستگاه برش مستقیم 10×10 سانتی‌متر تحت سه تنش قائم 50، 100، 150 کیلوپاسکال انجام شدند. نتایج به‌دست آمده نشان می‏دهند که با افزایش درصد وزنی ژئوفوم، زاویۀ اصطکاک داخلی در ماسه کاهش و چسبندگی ظاهری در مخلوط خاک-ژئوفوم افزایش می‏یابد. با افزایش تنش‏های قائم در مخلوط ماسه و ژئوفوم (با درصد وزنی یک‌سان ژئوفوم) مقاومت برشی افزایش می‏یابد. هرچه میزان چسبندگی طبیعی خود خاک کم‌تر باشد تأثیر افزودن ژئوفوم در افزایش چسبندگی خاک بیش‌تر است. هم‌چنین در اختلاط حدود 4/0 درصد ژئوفوم با خاک، نرخ رشد چسبندگی خاک‌ها با سرعت کندتری افزایش یافته و نرخ کاهش زاویۀ اصطکاک داخلی نیز کندتر می‌شود. با توجه به آزمایش‌های انجام شده می‏توان مقادیر زاویۀ اصطکاک داخلی و چسبندگی خاک‏های آزمایش شده را در صورت اختلاط با درصدهای دیگر ژئوفوم با تقریب مناسبی پیش‌بینی کرد.