تأثیر چرخه ذوب و انجماد بر نشست‌های بلند‌مدت خاک سیلت فروریزشی

Abstract

گستردگی خاک‌های مسئله­دار و تأثیر چرخه ذوب و انجماد و به تبع آن دگرگونی در ویژگی­های ژئوتکنیکی خاک­های مسئله­دار مخصوصاً خاک‌های فروریزشی بر محققین پوشیده نیست. این آسیب­ها ناشی از تشکیل لنزهای یخی در طول چرخه ذوب و انجماد است که به گسستگی پیوند ذرات خاک و تغییر ساختار اولیه منجر می­گردد. با توجه به این که در مناطق سردسیر احتمال ذوب و یخ مکرر تهدیدی برای ویژگی‌های مقاومتی، تغییرشکل و تراکم و ... خاک­ها می‌باشد و خاک‌های سیلتی جز خاک‌های فروریزشی بوده و در برابر یخبندان بسیار حساس می‌باشند، بدین منظور در این تحقیق، تأثیر چرخه­های ذوب و انجماد و سطوح تنش بر ساختار و تغییرشکل‌های بلندمدت خاک سیلتی با انجام آزمایش تحکیم یک­بعدی مورد مطالعه قرار گرفته و در ادامه مکانیسم خزشی آن با در نظر گرفتن لغزش‌ و تغییر شکل ذرات و براساس ارتباط ضریب تراکم ثانویه و نسبت تخلخل و با استفاده از تصاویر به دست آمده از آزمایش SEM شرح داده شده‌اند. ارتباط غیرخطی بین ضریب تراکم ثانویه و تنش خزشی را مشاهده می­شود. همچنین نتایج آزمایش­ها نشان می­دهد، میزان تغییرشکل‌های خزشی نمونه سیلتی علاوه بر شرایط اشباع بودن نمونه و سطوح تنش خزشی به شمار چرخه‌های ذوب و انجماد نیز بستگی دارد. دوره‌های ذوب و انجماد، لغزش، جهت­گیری ذرات، تخلخل و ساختار اولیه خاک را تغییر می‌دهد. در طول آزمایش تحکیم، برای نمونه تحت 10 چرخه از فرایند ذوب و انجماد، به دلیل فروپاشیدگی ذرات از همدیگر و کوچک­تر شدن اندازه ذرات، متوسط نشست‌های تحکیمی بیشتر شده و تغییرشکل‌های خزشی هم افزایش می‌یابد.