بررسی رابطه زاویه اصطکاک داخلی و شکل ذرات با استفاده از آزمایش‌های آزمایشگاهی و عکس‌برداری از دانه‌ها

Abstract

تعیین پارامترهای ژئوتکنیکی رسوبات درشت‌دانه در مطالعات ژئوتکنیک موضوع مهمی می‌باشد. با توجه به تأثیر متغیرهای وابسته به شکل دانه بر روی پارامترهای ژئوتکنیکی خاک، این تحقیق روشی ارائه می‌دهد که در آن با استفاده از متغیرهای شکل دانه می‌توان زاویه اصطکاک داخلی آبرفت درشت‌دانه را تخمین زد. در این تحقیق از 9 محل در آبرفت‌های تهران نمونه خاک مناسب تهیه شد و با آزمایش‌های آزمایشگاهی انجام شده (آزمایش‌های شناسایی، سه محوری و برش مستقیم) زاویه اصطکاک داخلی هر نمونه تعیین گردید. سپس از دانه‌های تشکیل دهنده هر نمونه عکس‌های دیجیتالی تهیه شد و با مقایسه این عکس‌ها با نمودار پیشنهادی کرومباین و اسلاس (Krumbein and Sloss, 1963) متغیرهای شکل دانه (کرویتو گردشدگی) به صورت کمی تعیین شد. بدین منظور از 2520 دانه به روش چشمی و میکروسکوپی عکس‌برداری شده است. با رسم نمودارهایی ارتباط بین زاویه اصطکاک داخلی به دست آمده از آزمایش‌های آزمایشگاهی و متغیرهای شکل دانه بررسی شد و ضمن ارائه روابط تجربی بین آن‌ها مشخص شد که با افزایش زاویه‌دار بودن و کاهش کرویت دانه‌ها، زاویه اصطکاک داخلی خاک افزایش می‌یابد.