در همه مصالح سنگریزه ای تحت اثر تنش های اعمالی زیاد، شکست دانه ها رخ می دهد. شکست دانه ها و خرد شدن آنها به دانه های کوچک تر باعث کاهش مقاومت برشی و افزایش تغییرشکل می شود. معمولا شکست دانه ها که در آزمایش های سه محوری مشاهده می شود را با شاخص شکست مارسال، Bg، بیان می کنند. در این مقاله روشی برای محاسبه در هر سطح از کرنش محوری در آزمایش های سه محوری ارائه می گردد. بدین منظور از اصل مینیمم انرژی Rowe استفاده می شود. پارامتر کلیدی در روش یاد شده برای محاسبه Bg، مقدار f¦، زاویه اصطکاک مصالح بدون درنظرگرفتن اتساع و شکست ذرات، می باشد. بررسی ها و آزمایش های صورت گرفته نشان داد که f¦، زاویه اصطکاک مصالح سنگریزه ای در تنش های محدود کننده موثر کمتر از 200kPa به شرط ایجاد شرایط حجم ثابت و در کرنش نظیر حالت حجم ثابت می باشد. همچنین تغییرات نسبت انرژی شکست و فاکتور شکست مارشال با تنش محدود کننده در کرنش نظیر گسیختگی با رابطه خطی قابل ارائه است.

به کارگیری ستون های سنگی یکی از راهکارهای مؤثر در افزایش ظرفیت باربری خاک ها و کاهش میزان نشست است. در شرایطی که بستر خاکی به محصورکنندگی بیشتری نیاز داشته باشد، استفاده از غلاف هایی از جنس ژئوتکستایل و ژئوگرید یکی از روش های بهبود عملکرد این اعضای باربر محسوب می شود. هدف از انجام این پژوهش مقایسه ی رفتار غلاف های ژئوتکستایل و ژئوگرید در مسلح کردن ستون های سنگی در آزمایش سه محوری در شرایط تحکیم یافته ی زهکشی نشده است. در آزمایش ها از ستون سنگی در ماسه استفاده شده است. در این پژوهش یک سری آزمایش های سه محوری در حالت زهکشی نشده انجام شده است. نتایج نشان داد که در شرایط یکسان، غلافِ ژئوگرید نسبت به ژئوتکستایل عملکرد بهتری دارد؛ به طوری که در کمترین تنش محصورکننده، افزایش ظرفیت باربری برای ستون مسلح به ژئوگرید و ژئوتکستایل به ترتیب 1٫ 31 و 1٫ 18 برابر است.

روش های غیردائمی بهسازی خاک، همواره جزء دغدغه های مهندسین ژئوتکنیک بوده است. امروزه استفاده از روش هایی همچون میخکوبی و مهارکوبی جزء روش های متداول در کشور ایران است، در حالی که در کشورهای پیشرفته از روش های نوینی همچون انجماد مصنوعی خاک نیز استفاده می شود. دلیل گسترش روزافزون استفاده از روش انجماد مصنوعی زمین علاوه بر مزایای فنی، اقتصادی و زیست محیطی، قابلیت استفاده از آن در تمامی شرایط مرزی و تمامی انواع خاک ها است. با توجه به مطالعه ناچیز آزمایشگاهی بر روی رفتار رس منجمد، در این مقاله پس از انجام آزمایش های اولیه، بالغ بر 130 آزمایش سه محوری تحکیم نیافته زهکشی نشده بر روی نمونه های رسی تهیه شده از ساختگاه دریاچه شورابیل (واقع در شهرستان اردبیل)، انجام شده است. در این آزمایش های سه محوری تأثیر انجماد، کاهش دما، افزایش سرعت بارگذاری و افزایش فشار محدود کننده بر رفتار تنش – کرنش نمونه های رسی اشباع به طور کامل بررسی شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهند که کاهش دما به طور قابل ملاحظه ای مقامت برشی و مدول الاستیسیته نمونه های رسی منجمد را افزایش می دهد. همچنین به دلیل حضور ماتریس یخ در ساختار رس منجمد، سرعت بارگذاری تا حدود زیادی بر مقاومت برشی رس منجمد تأثیرگذار است، به طوری که منجر به افزایش مقاومت برشی و مدول الاستیسیته نمونه ها می گردد. همچنین تمامی نمونه ها رفتار سخت شوندگی کرنشی از خود نشان داده و در هیچ کدام از نمونه ها گسیختگی ترد مشاهده نمی شود. بنابراین استفاده از روش انجماد مصنوعی زمین در خاک های رسی قابل استفاده است.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

رسوبات کربناته جزء خاک های مسئله دار در مهندسی ژئوتکنیک هستند. این خاک ها هم از لحاظ منشأ تولید و هم از لحاظ رفتار مهندسی، متفاوت از خاک های کوارتزی می باشند. در این مقاله پارامترهای مقاومتی ماسه کربناته بندرعباس و ماسه کوارتزی فیروزکوه تحت آزمایش های سه محوری معمولی و برش ساده استاتیکی بررسی می شود. آزمایش ها در شرایط یکسان دانه بندی، دانسیته نسبی و سطح تنش انجام گرفت. پارامترهایی مانند ویژگی های فیزیکی، رفتار برشی، مسیر تنش، مدول الاستیسیته، مدول برشی و زاویه اصطکاک داخلی حداکثر مقایسه می شوند. نتایج آزمایش ها نشان داد که ماسه کربناته در شرایط یکسان، مقاومت برشی بیشتری نسبت به ماسه کوارتزی دارد. مقادیر زاویه اصطکاک داخلی حداکثر ماسه کربناته به علت قفل و بست ذاتی دانه های آن در هر دو آزمایش سه محوری و برش ساده، بیشتر از ماسه کوارتزی است. زاویه اتساع برای هر دو آزمایش با افزایش تنش، روند کاهشی دارد. در ماسه کربناته به دلیل خاصیت خرد شدگی و شکننده بودن دانه ها میزان افت اتساع بیشتر از ماسه کوارتزی است. همچنین در نمونه های سست نسبت به نمونه های متراکم به علت این که قفل و بست دانه ها کمتر است و دانه ها از گیرداری کمتری برخوردار می باشند، میزان افت اتساع بیشتر از حالت متراکم است. به علت تفاوت در مسیر تنش دو آزمایش، پارامترهای مقاومتی حاصل از آزمایش سه محوری به طور متوسط 10 الی 15 درصد بیشتر از آزمایش برش ساده است.

رفتار مقاومتی خاک متاثر از پارامترهای مقاومتی از جمله چسبندگی خاک و زاویه اصطکاک داخلی آن است. این پارامترها تحت تاثیر عواملی نظیر تراکم خاک، جنس خاک، سرعت بارگذاری، درصد رطوبت، تنش محدود کننده و غیره می باشند. در این مقاله تاثیر سرعت بارگذاری بر رفتار مقاومت برشی خاک های مخلوط رس-ماسه با استفاده از آزمایش سه محوری بررسی شده است. در این تحقیق از 8 نوع مصالح ترکیبی "رس: ماسه" با نسبت های وزنی 0: 100، 20: 80، 40: 60، 60: 40، 70: 30، 80: 20، 90: 10 و 100: 0 استفاده شده است. برای بررسی تاثیر سرعت بارگذاری، نمونه ها تحت سرعت های بارگذاری غیریکنواخت شامل 1/0، 1 و 5 میلی متر بر دقیقه با الگوی بار تعریف شده قرار گرفته اند. همچنین از سه تنش محدود کننده 100، 300 و 500 کیلوپاسکال استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که تغییر ناگهانی سرعت بارگذاری با توجه به مقدار تنش محدوده کننده، تاثیر مختلفی بر روی مقاومت نمونه های با ترکیب های مختلف رس-ماسه دارد. تغییرات تنش انحرافی و همینطور شیب منحنی تنش-کرنش، در لحظه ی تغییر ناگهانی سرعت بارگذاری به مقدار مصالح دانه ای (درصد ماسه) موجود درخاک مخلوط بستگی دارد. بعبارتی دیگر، تغییرات تنش انحرافی و شیب منحنی تنش-کرنش با مقدار ماسه از یک حد به بعد رابطه ی مستقیم دارد. این مقدار حدی ماسه برای تنش های محدود کننده کم (100 کیلو پاسکال)، 40 درصد و برای تنش های محدود کننده بیشتر (300 و 500 کیلو پاسکال)، 20 درصد است

امروزه مطالعه رفتار مکانیکی- هیدرولیکی خاک ها در دمای بالا مورد توجه محققین رشته ژئومکانیک قرار گرفته است. به خصوص بررسی رفتار موانع رسی و بستر طبیعی موجود در مراکز دفن عمیق ضایعات هسته ای که خاک در معرض دمای تا حدود 120 درجه سانتی گراد قرار می گیرد نیاز به ارتقاء دستگاه های معمول آزمایش های مکانیک خاک را روزافزون نموده است. این مقاله روند طراحی، ساخت و کالیبراسیون سلول و اجزا دستگاه سه محوری که با نوآوری در حداکثر دمای قابل حصول، برای اولین بار در ایران انجام پذیرفته است مرور می کند. نتایج یک مطالعه بر رفتار مخلوط بنتونیت- ماسه به عنوان مانع مهندسی مرکز دفن، که با این دستگاه انجام شده ارائه گردیده است.