دانشگاه محقق اردبیلی

دانشکده ­ی فنی مهندسی

گروه آموزشی عمران

پایان­ نامه برای دریافت درجه­ ی کارشناسی ارشد

در رشته­ ی عمران، گرایش مکانیک خاک و پی

 

عنوان:

مطالعه آزمایشگاهی رفتار خزشی خاک‌ها تحت تنش برشی ثابت

 

استاد راهنما:

احد اوریا

 

استاد مشاور:

امین قلی زاد

 

تابستان 93

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

چکیده:
ازآنجایی‌که ساز­ه­های زیادی در مناطق متراکم شهری ساخته می­شوند، نیاز فزاینده­ای به ساختن ساختمان­ها و سازه­­های ژئوتکنیکی بر روی خاک­های رسی نرم به وجود آمده می باشد. خاک­های رسی معمولاً تغییرشکل خزشی قابل‌توجهی از خود نشان می­دهند. اگرچه پژوهش­های زیادی در ارتباط با رفتار خزشی رس طبیعی انجام شده می باشد، هنوز سؤال‌های زیادی درمورد­ی این پدیده هست. حتی امروز نیز پیش­بینی تغییرشکل وابسته به زمان خاک رس به‌طورکلی معضلات زیادی دارد. اثرات خزش در خاک­ها در تنش انحرافی (تنش برشی) از اولویت بیش­تری نسبت به تنش­های همسان و حالت تنش ادئومتری برخوردار می باشد. اگر تنش برشی اعمال شده از حد معینی بیش­تر باشد، اثرات خزش ممکن می باشد منجر به گسیختگی خاک گردد؛ پس یکی از مهم­ترین مسائل در رفتار خزش برشی، یافتن مقادیر بسیج برشی می باشد که منجر به رخ دادن خزش اولیه، ثانویه و مرحله­ی سوم می­گردد. مطالعات آزمایشگاهی، صحرایی و عددی مفصل برای درک بهتر و درنتیجه پیش­بینی بهتر این رفتار مورد نیاز می باشد. در این پژوهش آغاز آزمایش­های تحکیم و برش متعددی بر روی خاک­های رسی انجام شده و مورد ارزیابی قرار گرفته می باشد. سپس رفتار خزشی خاک تحت تنش برشی ثابت، در تنش­های قائم مختلف، مورد مطالعه قرار گرفته می باشد. نهایتاً آستانه­ی گسیختگی ناشی از خزش برشی خاک، در شرایط اولیه­ی مختلف ارزیابی شده و به‌صورت درصدی از مقاومت برشی نهایی خاک­ها اظهار شده می باشد.
کلیدواژه‌ها: خاک رسی، خزش برشی، رفتار کرنش- زمان، آستانه­ی گسیختگی

فصل اول: کلیات
1-1- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..2
1-2- اهداف …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..3
1-3- ترتیب پایان­نامه …………………………………………………………………………………………………………………………………………….4
 
فصل دوم: پیشینه­ی پژوهش
2-1- تحکیم ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….6
2-2- خزش ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 11
 
فصل سوم: مبانی نظری پژوهش
3-1- تحکیم ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 26
3-2- تغییرات حجم خاک  ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 26
3-3- عوامل مؤثر در تغییر حجم خاک  ………………………………………………………………………………………………………………… 29
3-3-1- عکس­العمل فیزیکی بین ذرات  ………………………………………………………………………………………………………………. 29
3-3-2- عکس­العمل فیزیکیوشیمیایی بین ذرات …………………………………………………………………………………………………… 30
3-3-3- محیط شیمیایی و دارای مواد آلی  …………………………………………………………………………………………………………… 30
3-3-4- خواص معدنی ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 30
3-3-5- بافت و ساختار ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 30
3-3-6- تاریخچه­ی تنش …………………………………………………………………………………………………………………………………… 31
3-3-7- دما ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 35
3-3-8- تغییرات شیمیایی آب حفره­ای …………………………………………………………………………………………………………………. 35
3-3-9- دست­خوردگی ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 36
3-3-10- تأثیر دوام بار  ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 38
3-3-11- نسبت افزایش بار  ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 39
3-4- مطالعه روابط تنش-کرنش …………………………………………………………………………………………………………………………. 40
3-4-1- خط حالت بحرانی خاک (معادله ترزاقی)  ………………………………………………………………………………………………… 40
3-5- مقاومت برشی خاک­ها  ………………………………………………………………………………………………………………………………  41
3-5-1- معرفی  ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..  41
3-5-2- اهمیت  ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..  46
3-5-3- عبارت­های کلیدی  ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 47
3-5-4- پاسخ خاک در برابر نیروهای برشی  ………………………………………………………………………………………………………… 48
3-5-4-1- تأثیر افزایش تنش مؤثر قائم  ……………………………………………………………………………………………………………… 50
3-5-4-2- تأثیر نسبت پیش­تحکیمی  …………………………………………………………………………………………………………………. 51
3-5-4-3- تأثیر زهکشی فشار آب منفذی  ………………………………………………………………………………………………………….. 52
3-5-4-4- تأثیر چسبندگی  ………………………………………………………………………………………………………………………………… 54
3-6- نمودار گسیختگی موهر و معادله­ی گسیختگی کلمب  …………………………………………………………………………………… 55
3-7- آزمایش برش مستقیم  ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 61
3-8- خزش  ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 63
3-8-1- مقدمه  …………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 63
3-8-2- مبانی نظری  ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 65
3-8-3- آزمایش خزش در خاک  ………………………………………………………………………………………………………………………… 66
3-8-4- آزمایش خزش با دستگاه برش مستقیم  …………………………………………………………………………………………………… 69
3-9- الگوهای رفتاری تابع زمان مصالح  ……………………………………………………………………………………………………………… 75
3-9-1- الگوهای رفتاری ساده­ی مصالح  …………………………………………………………………………………………………………….. 75
3-9-1-1- الگوی یک فنر  ………………………………………………………………………………………………………………………………… 75
3-9-1-2- الگوی یک لغزنده  ……………………………………………………………………………………………………………………………. 76
3-9-1-3- الگوی تغییرشکل زمانی (میراگر)  ……………………………………………………………………………………………………….. 77
3-9-2- الگوی رفتاری کشسان-خمیری کامل  ……………………………………………………………………………………………………. 78
3-9-3- الگوی رفتاری کشسان- خمیری  ……………………………………………………………………………………………………………. 79
3-9-4- الگوهای گرانرو کشسان  ……………………………………………………………………………………………………………………….. 80
3-9-4-1- الگوی ماکسول  ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 81
3-9-4-2- الگوی کلوین  …………………………………………………………………………………………………………………………………… 84
3-9-4-3- الگوی برگر  …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 86
3-9-4- الگوی کشسان- گرانرو خمیری  …………………………………………………………………………………………………………….. 87
3-9-5- مدل­های پدیدار شناختی  ……………………………………………………………………………………………………………………….. 88
3-9-5-1- کاربرد در رفتار تنش- کرنش  ……………………………………………………………………………………………………………. 88
3-9-5-2- کاربرد در رفتار کرنش- زمان  ……………………………………………………………………………………………………………. 90
 
 
فصل چهارم: مطالعات آزمایشگاهی
4-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 92
4-2- آزمایش­های شاخص ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 93
4-2-1- آزمایش دانه­بندی ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 93
4-2-2- آزمایش چگالی نسبی دانه­ها …………………………………………………………………………………………………………………… 94
4-2-3- آزمایش­های تعیین حدود اتربرگ …………………………………………………………………………………………………………….. 95
4-3- آماده‌سازی نمونه ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 97
4-4- آزمایش تحکیم ………………………………………………………………………………………………………………………………………….100
4-4-1- دستگاه تحکیم (ادئومتر) ………………………………………………………………………………………………………………………. 100
4-4-2- انجام آزمایش­های تحکیم …………………………………………………………………………………………………………………….. 100
4-4-3- مطالعه تأثیر اندازه فشار تحکیمی بر رفتار کرنش حجمی خاک مورد مطالعه ……………………………………………… 101
4-5- آزمایش برش مستقیم ………………………………………………………………………………………………………………………………. 108
4-5-1- تأثیر سرعت برش در مقاومت برشی خاک مورد مطالعه …………………………………………………………………………… 110
4-5-2- مطالعه پارامترهای مقاومتی خاک­های مورد مطالعه …………………………………………………………………………………. 112
4-6- آزمایش­های خزش برشی  ………………………………………………………………………………………………………………………… 116
4-6-1- دستگاه الحاقی اعمال نیروی برشی ثابت  ………………………………………………………………………………………………. 118
4-6-2- اثر سخت­شدگی خاک  …………………………………………………………………………………………………………………………. 119
4-6-3- آستانه­ی گسیختگی  ……………………………………………………………………………………………………………………………. 123
4-6-3-1- سری اول  ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 124
4-6-3-2- سری دوم  ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 127
4-6-3-3- سری سوم  …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 130
 
فصل پنجم: نتیجه­گیری
5-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………134
5-2- مشاهدات ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 134
5-3- نتیجه­گیری …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 135
 
فهرست منابع و مآخذ  ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 136
 


فهرست جدول­ها

شماره و عنوان جدول                                                        صفحه

 
جدول 4-1: نتایج آزمایش دانه­بندی……………………………………………………………………………………………………………………….. 95
جدول 4-2: نتایج آزمایش­های چگالی نسبی دانه­ها برای خاک مورد مطالعه  …………………………………………………………….. 96
جدول 4-3: نتایج آزمایش حد خمیری خاک مورد مطالعه  ………………………………………………………………………………………. 96
جدول 4-4: نتایج آزمایش حد روانی خاک مورد مطالعه  …………………………………………………………………………………………. 97
جدول 4-5: مقادیر فشردگی اولیه در تنش­های تحکیمی مختلف  ………………………………………………………………………….. 104
جدول 4-6: مقادیر تحکیم اولیه در تنش­های تحکیمی مختلف  …………………………………………………………………………….. 104
جدول 4-7: اختصار­ی نتایج مطالعه تأثیر سرعت برش بر مقاومت برشی خاک  ………………………………………………………. 111
جدول 4-8: اختصار­ی آزمایش­های تعیین پارامترهای مقاومت برشی  ……………………………………………………………………. 115
جدول 4-9: اختصار­ی آزمایش­های خزش برشی، سری اول  ………………………………………………………………………………… 125
جدول 4-10: اختصار­ی آزمایش­های خزش برشی، سری دوم  ………………………………………………………………………………. 128
جدول 4-11: اختصار­ی آزمایش­های خزش برشی، سری سوم  ……………………………………………………………………………… 131
فهرست شکل­ها

شماره و عنوان شکل                                                        صفحه

شکل 2-1: منحنی­های نمونه­ی خزش کرنشی  ……………………………………………………………………………………………………….. 13
شکل 2-2: مجموعه منحنی­های تجربی خزش (خطوط ساده) رس کیو برای چهار مقدار مختلف  و نمودارهای به‌دست‌آمده آن­ها از معادله (2-11) …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 14
شکل 2-3: منحنی­های مقاومت برشی رس کیو به‌دست‌آمده از روش برش سریع (1) و روش استاندارد (2)  …………………. 15
شکل 2-4: نمودارهای ترکیبی گروه منحنی­های تجربی برای خزش برشی ترکیب بنتونیت – ماسه، به‌دست‌آمده از آزمایش نمونه­ها تحت حالت­های مختلف درصد رطوبت – چگالی  …………………………………………………………………………………………. 17
شکل 2-5: گروه منحنی تجربی خزش برشی در های ثابت  ……………………………………………………………………………… 19
شکل 2-6: منحنی­های گروهی خاک تحت برش ساده: a)  b)  که در آن  نرخ کرنش برش ساده برای زمان­های مختلف ،  و  اولین و دومین تنش برشی محدودکننده و  نقطه تسلیم (حد کرنش) در نرخ برشی ثابت یا افزایشی می باشد  ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 21
شکل 3-1: منحنی تراکم برای چند خاک  ………………………………………………………………………………………………………………. 27
شکل 3-2: ارتباط­ی ایده­آل نسبت تخلخل- تنش مؤثر برای یک خاک تراکم پذیر ……………………………………………………… 28
شکل 3-3: منحنی­های تراکم مربوط به زمان­های متفاوت بعد از اتمام تحکیم اولیه  …………………………………………………… 29
شکل 3-4: اثر بافت و غلظت الکترولیت بر تورم رس متراکم  …………………………………………………………………………………… 31
شکل 3-5: مقایسه­ی پارامترهای تراکم‌پذیری و تورمی خاک عادی تحکیم یافته و پیش تحکیم یافته  …………………………. 32
شکل 3-6: نسبت تخلخل پیش روی فشار  ……………………………………………………………………………………………………………….. 32
شکل 3-7: تأثیر بارگذاری و باربرداری و بارگذاری مجدد در نمودار تخلخل پیش روی لگاریتم فشار  ……………………………… 33
شکل 3-8: روش ترسیمی برای تعیین فشار پیش تحکیمی  ……………………………………………………………………………………… 35
شکل 3-9: خصوصیات رس عادی تحکیم یافته با حساسیت کم تا متوسط  ……………………………………………………………….. 36
شکل 3-10: خصوصیات تحکیم رس پیش تحکیم یافته با حساسیت کم تا متوسط  ……………………………………………………. 37
شکل 3-11: تأثیر دوام بار در روی نمودار نسبت تخلخل- فشار  ……………………………………………………………………………….. 38
شکل 3 – 12: تأثیر نسبت افزایش بار بر روی نمودار نسبت تخلخل- فشار  ……………………………………………………………….. 39
شکل 3-13: تأثیر نسبت افزایش بار بر روی نمودار نسبت تخلخل – فشار  ………………………………………………………………… 40
شکل 3-14: واکنش خاک­ها در برابر برش  …………………………………………………………………………………………………………….. 49
شکل 3-15: تأثیر افزایش تنش مؤثر قائم بر پاسخ و واکنش خاک­ها  ………………………………………………………………………… 51
شکل 3-16: تأثیر OCR بر مقاومت حداکثر و انبساط حجم  …………………………………………………………………………………… 52
شکل 3-17: تأثیر شرایط زهکشی­شده و زهکشی­نشده بر تغییرات حجم  ……………………………………………………………………. 53
شکل 3-18: پوش منحنی تنش برشی برای خاک­ها ناشی از چسبندگی، کشش خاک و سیمانته شدن  …………………………. 54
شکل 3-19: نمودار نشان­دهنده دایره­ی موهر a) تنش­های اصلی و صفحه شیب­داری که تنش­های قائم و برشی  و  بر آن وارد می­شوند، b) دایره­ی تنش، c) خط گسیختگی به‌دست‌آمده از دایره­های گسیختگی، d) ارتباط بین زاویه­های  و   …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 57
شکل 3-20: a) منحنی­های تنش-کرنش برای مواد پلاستیک ایده­آل نشان­دهنده گسیختگی آنی؛ b) منحنی تنش-کرنش برای خاک واقعی، نشان­دهنده مقاومت­های حداکثر و نهایی؛ c) خطوط گسیختگی متداول برای مقاومت­های حداکثر و نهایی یک خاک یکسان  ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 59
شکل 3-21: نمونه­ی خاک در آزمایش برش مستقیم  ………………………………………………………………………………………………. 62
شکل 3-22: تأثیر خزش زهکشی­نشده بر مقاومت رس عادی تحکیم­یافته  ………………………………………………………………… 65
شکل 3-23: منحنی رفتاری نمونه­ی خاک در آزمایش خزش  …………………………………………………………………………………… 67
شکل 3-24: نمودار حالت تنش در یک جزء خاک تحت برش ساده  ………………………………………………………………………….. 70
شکل 3-25: نمایی از دستگاه برش مستقیم  ……………………………………………………………………………………………………………. 71
شکل 3-26: مجموعه­ی منحنی­های خزش و منحنی­های  به ترتیب برای مقادیر مختلف تنش برشی  و زمان  بر اساس آزمایش­های برش ساده  …………………………………………………………………………………………………………………………… 72
شکل 3-27: مجموعه­ی منحنی­های خزش در آزمایش برش ساده انجام شده توسط مسچیان  …………………………………….. 74
شکل 3-28: الگوی یک فنر و نمودار نیرو-تغییرشکل آن  ………………………………………………………………………………………… 76
شکل 3-29: الگوی یک لغزنده و نمودار نیرو-تغییرشکل آن  ……………………………………………………………………………………. 77
شکل 3-30: الگوی یک میراگر  …………………………………………………………………………………………………………………………….. 77
شکل 3-31: الگوی رفتاری کشسان-خمیری کامل  ………………………………………………………………………………………………… 78
شکل 3-32: نمودار تنش-کرنش ماده در حالت یک­بعدی و منطبق بر الگوی کشسان-خمیری کامل  ………………………….. 79
شکل 3-33: نمودار تنش- کرنش ماده در حالت یک­بعدی و منطبق بر رفتار کشسان- خمیری با سخت­شدگی  …………….. 80
شکل 3-34: الگوی رفتاری گرانرو کشسان ماکسول  ……………………………………………………………………………………………….. 81
شکل 3-35: نمودار تغییرات کرنش برحسب زمان تحت شرایط تنش ثابت در الگوی ماکسول  …………………………………….. 83
شکل 3-36: الگوی رفتاری گرانرو و کشسان کلوین  ……………………………………………………………………………………………….. 84
شکل 3-37: نمودار تغییر کرنش برحسب زمان تحت شرایط تنش ثابت در الگوی کلوین   …………………………………………… 86
شکل 3-38: الگوی رفتاری گرانرو کشسان برگر  …………………………………………………………………………………………………….. 87
شکل 3-39: نمودار تغییرات کرنش برحسب زمان در الگوی برگر  …………………………………………………………………………….. 87
شکل 3-40: الگوی رفتاری کشسان- گرانرو خمیری  ………………………………………………………………………………………………. 87
شکل 3-41: مثال­هایی از رفتار تنش- کرنش تحت شرایط مختلف با نشان دادن ارتباط آن­ها با منحنی­های خزش: الف) تنش- کرنش معمول برای 1- رفتار خزشی، 2- تحکیم؛ ب) منحنی­های مرتبط با منحنی  در زمان معین  برای آزمایش خزش برشی …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 89
شکل 3-42: مراحل خزش  ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 91
شکل 4-1: منحنی دانه­بندی خاک مورد آزمایش  …………………………………………………………………………………………………….. 95
شکل 4-2: منحنی حد روانی خاک مورد مطالعه  ……………………………………………………………………………………………………… 97
شکل 4-3: محل قرارگیری خاک مورد مطالعه در نمودار خمیری  ……………………………………………………………………………… 97
شکل 4-4: نمودار مقایسه­ی اندازه تحکیم نمونه­های خاک با زمان­های اشباع مختلف  ……………………………………………….. 98
شکل 4-5: نمودار تحکیم ثانویه­ی خاک مورد مطالعه با مدت­های اشباع: 1) 24 ساعت، 2) 30 دقیقه  …………………………. 99
شکل 4-6: نمودار تحکیم نمونه­ها در تنش­های تحکیمی مختلف  ……………………………………………………………………………. 101
شکل 4-7: نمودار نشست در برابر زمان خاک مورد مطالعه در تنش­های تحکیمی مختلف  …………………………………………. 102
شکل 4-8: نمودار نشست در برابر لگاریتم زمان خاک مورد مطالعه در تنش­های تحکیمی مختلف  ……………………………… 103
شکل 4-9: افزایش زمان تثبیت تغییرشکل­ها با افزایش تنش تحکیمی  ……………………………………………………………………. 104
شکل 4-10: نمودار نشست در برابر زمان نمونه­های مختلف با تنش قائم 30 کیلو پاسکال   ……………………………………….. 105
شکل 4-11: نمودار نشست در برابر لگاریتم زمان نمونه­های مختلف با تنش قائم 30 کیلو پاسکال  …………………………….. 105
شکل 4-12: نمودار نشست در برابر زمان نمونه­های مختلف با تنش قائم 40 کیلو پاسکال  ………………………………………… 106
شکل 4-13: نمودار نشست در برابر لگاریتم زمان نمونه­های مختلف با تنش قائم 40 کیلو پاسکال  …………………………….. 106
شکل 4-14: نمودار نشست در برابر زمان نمونه­های مختلف با تنش قائم 50 کیلو پاسکال  ………………………………………… 107
شکل 4-15: نمودار نشست در برابر لگاریتم زمان نمونه­های مختلف با تنش قائم 50 کیلو پاسکال  …………………………….. 107
شکل 4-16: نمونه­ی خاک در آزمایش برش مستقیم (مصری و همکاران، 1996)  …………………………………………………….. 109
شکل 4-17: مقایسه­ی سرعت برش بر مقاومت خاک  ……………………………………………………………………………………………. 111
شکل 4-18: نمودار تنش برشی حداکثر در برابر تنش قائم برای خاک شماره­ی 1 …………………………………………………….. 112
شکل 4-19: نمودار تنش برشی حداکثر در برابر تنش قائم برای خاک شماره­ی 2 …………………………………………………….. 113
شکل 4-20: نمودار تنش برشی حداکثر در برابر تنش قائم برای خاک شماره­ی 3 …………………………………………………….. 113
شکل 4-21: نمودار تنش برشی حداکثر در برابر تنش قائم برای خاک شماره­ی 4 …………………………………………………….. 114
شکل 4-22: نمودار تنش برشی حداکثر در برابر تنش قائم برای خاک شماره­ی 5 …………………………………………………….. 114
شکل 4-23: نمودار تنش برشی حداکثر در برابر تنش قائم برای خاک شماره­ی 6 …………………………………………………….. 115
شکل 4-24: نمودار تنش برشی حداکثر در برابر تنش قائم برای خاک اصلی  ……………………………………………………………. 116
شکل 4-25: مجموعه­ی منحنی­های خزش و منحنی­های  به ترتیب برای مقادیر مختلف تنش برشی  و زمان  بر اساس آزمایش­های برش ساده (مسچیان، 1995)  ……………………………………………………………………………………………….. 117
شکل 4-26: دستگاه الحاقی اعمال تنش برشی ثابت  ……………………………………………………………………………………………… 119
شکل 4-27: تغییرشکل برشی نمونه در   ………………………………………………………………………………….. 120
شکل 4-28: تغییرشکل برشی نمونه در دو مرحله­ی پیوسته  ……………………………………………………………………………………. 121
شکل 4-29: تغییرشکل­های برشی نمونه در سه  مختلف به‌صورت پیوسته  ………………………………………………….. 121
شکل 4-30: تفاوت اندازه نشست در دو حالت پیوسته و مجزا برای   ………………………………………….. 122
شکل 4-31: تفاوت اندازه نشست در دو حالت پیوسته و مجزا برای   ………………………………………….. 122
شکل 4-32: گروه منحنی­های خزش برشی در برابر زمان سری اول برای  های مختلف  ……………………………… 124
شکل 4-33: گروه منحنی­های خزش برشی در برابر لگاریتم زمان سری اول برای  های مختلف  ………………….. 125
شکل 4-34: دایره­ی مور و معیار گسیختگی کلمب برای سری اول در  های مختلف  …………………………………… 126
شکل 4-35: گروه منحنی­های خزش برشی در برابر زمان سری دوم برای  های مختلف  ……………………………… 127
شکل 4-36: گروه منحنی­های خزش برشی در برابر لگاریتم زمان سری دوم برای  های مختلف  ………………….. 128
شکل 4-37: دایره­ی مور و معیار گسیختگی کلمب برای سری دوم در  های مختلف  …………………………………… 129
شکل 4-38: گروه منحنی­های خزش برشی در برابر زمان سری سوم برای  های مختلف  …………………………….. 130
شکل 4-39: گروه منحنی­های خزش برشی در برابر لگاریتم زمان سری سوم برای  های مختلف  …………………. 131
شکل 4-40: دایره­ی مور و معیار گسیختگی کلمب برای سری سوم در  های مختلف  ………………………………….. 132
فهرست علائم اختصاری

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه: تحلیل دو بعدی تنش – کرنش در محیط های سنگی اطراف تونل با رفتار الاستو- پلاستیک غیر خطی تحت بارهای برشی با روش اجزای محدود

علامت اختصاری مفهوم
ضریب تحکیم
چسبندگی ظاهری
شاخص فشردگی
شاخص تورم
شاخص تحکیم ثانویه
چسبندگی سیمانی
کشش خاک
چسبندگی بین‌مولکولی
نسبت تخلخل
نسبت تخلخل اولیه
تابع تنش برشی
درجه­ی اشباع خاک
چگالی دانه­های جامد خاک
ارتفاع نمونه
نفوذپذیری
ضریب ارتجاعی فنر
ضریب فشار جانبی
ضریب تراکم­پذیری حجمی
 نسبت پیش ­تحکیمی
فشار پیش­تحکیم
فشار سربار
فشار مؤثر
مقاومت برشی زهکشی­نشده
زمان
عامل زمان
مدت‌زمان تحکیم اولیه
فشار آب منفذی
فشار منفذی اولیه
درجه­ی تحکیم
درصد رطوبت
درصد رطوبت اولیه
حد خمیری
حد روانی
عمق
تغییرشکل خزش برشی
آهنگ کرنش خزش برشی
کرنش برشی بحرانی
کرنش آنی
کرنش محو شونده (الاستیک)
افزایش بار
کرنش
کرنش فنر
ضریب ویسکوزیته
تنش قائم
فشار تورم آزاد
تنش مؤثر
تنش تسلیم لغزنده
تنش فنر
تنش میراگر
تنش برشی
مقاومت برشی استاندارد
تنش تسلیم
مقاومت بلندمدت نهایی
تنش برشی حداکثر
تنش برشی باقی­مانده
حد اول تنش برشی
حد دوم تنش برشی
زاویه­ی اصطکاک داخلی
زاویه­ی اصطکاک مؤثر
زاویه­ی اصطکاک حالت بحرانی
زاویه­ی اصطکاک باقی­مانده
درجه­ی خزش

– مقدمه
با در نظر داشتن توسعه­ی چشمگیر اقدامات سازه­ای و ساختمان‌سازی در ایجاد فرودگاه­ها، تونل­های زیرزمینی، احداث اسکله­های عظیم، بزرگراه­ها، احداث سدها و سازه­های مربوط به آن­ها، شبکه­های عظیم آبیاری و زهکشی و …، نیاز به مصالح ساختمانی تا حد زیادی افزایش پیدا کرده می باشد.
ازجمله مهم­ترین مصالحی که در پروژه­های مختلف عمرانی مانند احداث کانال­های خاکی، سدهای خاکی و غیره مورد بهره گیری قرار می­گیرد، خاک می باشد. خاک­های رسی[1] مواد طبیعی شدیداً پیچیده­ای شامل مقدار زیادی از دانه­های رسی پراکنده با قطر کوچک­تر از 0/002 میلی­متر هستند که تأثیر زیادی را در فرایندهای فیزیکی، مکانیکی و شیمی-فیزیک واقع در درون این مواد دارند. خاک­های رسی تمام خواص رئولوژیکی را دارا می­باشند که خزش[2] خاک­های رسی یکی از متداول­ترین، عیان­ترین و قابل‌لمس‌ترین این خواص می باشد. به دلیل طبیعت پیچیده خاک رسی، جنبه­های زیادی بر روی رفتار خزشی آن­ها تأثیر می‌گذارد، مانند ترکیب (مثلاً حجم دانه­های رسی)، تاریخچه تنش، تغییرات دما، محیط بیوشیمیایی و دگرگونی‌های خاک. در مقایسه با مواد ماسه­ای، خاک­های رسی معمولاً تغییرشکل­های خرشی بالایی را از خود نشان می­دهند. به‌عنوان‌مثال می­توان به نشست­های بلندمدت، تغییرمکان­های شیب­دار و افقی ساختمان­ها و سازه­های ژئوتکنیکی، یا لغزش آرام شیب‌های طبیعی و توده‌های خاک تصریح نمود.
ازجمله عواملی که باعث رفتار غیرخطی مصالح می­گردد، وابستگی رفتار آن­ها به زمان می باشد که گونه نظریه­پردازی شده آن به‌صورت شناخته شده پدیده خزش یا تحکیم ثانویه[3] می­باشد.
خزش یا وارفتگی عبارت می باشد از افزایش تدریجی تغییرشکل یک ماده در طول زمان که در حالت ساده تحت اثر بار ثابت قرار دارد. بسیاری از مصالح مانند فولاد، بتن، خاک، سنگ و… در رفتارشان خزش نشان می­دهند.
بر اساس مشاهدات واقعی سازه­های قدیمی و شیب­های طبیعی، وجود خزش در خاک‌های رسی از زمان­های قدیم شناخته شده می باشد. بااین‌حال، مطالعه جدی این پدیده در اواسط قرن 19 ام و به دلیل فعالیت­های ساختمان‌سازی شدید، شروع شده می باشد. می­توانیم بگوییم که در طول قرن اخیر و به­گونه عمده در طول سال­های اخیر، تغییرشکل­های خزشی و خزش­های برشی در خاک­های رسی به یکی از مهم­ترین مسائل مکانیک خاک تبدیل شده می باشد.
مثال­های مستند متعددی از رفتار خزشی می­توان اظهار نمود که بعضی از آن­ها درنهایت منجر به گسیخته شدن و تخریب سازه شده­اند؛ مانند برج کج پیزا و فاجعه مخزن Vayount در ایتالیا.
می­توان دریافت که مطالعه رفتار خزشی خاک­ها به‌طورکلی و رفتار خزشی خاک­های رسی به‌گونه خاص برای پیش­بینی بهتر رفتار صحرایی سازه­ها و دامنه­ها خیلی مهم می باشد. این کار همچنین برای اجتناب از مسائل تغییرشکل بلندمدت قابل‌توجه که می­تواند منجر به شکست سازه­ها گردد، ضروری می باشد.

تعداد صفحه : 180
قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

پشتیبانی سایت :        ****       [email protected]

دسته‌ها: عمران