تعیین زاویه اصطکاک مصالح پاره‌سنگی بر اساس نمودار p-q براساس آزمونهای برش‌مستقیم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد مهندسی عمران- ژئوتکنیک، گروه مهندسی عمران، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

2 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

آزمایش برش‌مستقیم با توجه به سادگی و در دسترس بودن، رواج بسیار فراوانی دارد. این آزمایش نسبت به آزمایش سه‌محوری به دلیل شکل خاص دستگاه و نحوه‌ی انجام آزمایش، مقادیر متفاوتی نسبت به پارامترهای واقعی مصالح پاره‌سنگی ارائه می‌کند. آزمایش سه‌محوری به دلیل امکان فراهم کردن شرایطی شبیه با رفتار سنگریزه‌ها در وضعیت طبیعی می‌تواند مقادیر واقعی‌تری از پارامترهای مقاومتی مصالح را ارائه کند. به دلیل زمان‌بری، پر هزینه بودن، مشکلات کار کردن با دستگاه سه‌محوری و دشواری آماده‌سازی نمونه‌ها، همچنان بیشتر از آزمایش برش‌مستقیم استفاده می‌شود. در این تحقیق با بررسی نتایج آزمایشهای برش‌مستقیم و سه‌محوری مصالح پاره‌سنگی، به مقایسه مسیرتنش در فضای  pو q و زاویه اصطکاک‌داخلی این دو آزمایش و یافتن رابطه‌ای بین آنها پرداخته شده است. برای حصول اطمینان از نتایج به دست آمده، از اطلاعات آزمایش برش‌مستقیم و سه‌محوری بزرگ مقیاس استفاده گردیده است. مقادیر φ، τf، σn در هر مرتبه از آزمایش برش‌مستقیم استخراج گردیده و با استفاده از ضرایب فشارجانبی متفاوت(k)، نقاط گسیختگی در فضای  pوq  به دست آمده است. با استفاده از این نقاط، پوش گسیختگی در این نمودارها ترسیم گردید و سپس با بهره بردن از روابط، شیب پوش گسیختگی را به زاویه اصطکاک نمونه تبدیل کرده و با نتایج آزمون سه‌محوری مقایسه شده است. در ادامه به بررسی مسیرتنش با استفاده از نتایج، پرداخته و آن با مسیر تنش حاصل از آزمون سه‌محوری بررسی گردیده است. در نهایت به عنوان نتیجه می‌توان بیان نمود هنگامی که زاویه اصطکاک‌داخلی مصالح پاره‌سنگی در برش‌مستقیم با استفاده از ضریب فشارجانبی حالت مقاوم (kp) تحلیل شود، با زاویه اصطکاک‌داخلی بدست آمده از آزمون سه‌محوری در فضای p و q، تقریبا یکسان می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]- Asadzadeh, M.. (1387). Studying behaviour of gravel using large-scale shear box test, Master thesis, Amir Kabir University of Technology, Tehran./ in Persian.

[2]-Sadr Nejad, A. (1390). Theory of plastic soil and modeling, K.N. Toosi University of Technology press./ in Persian

[3]- Ch Lambe, T.W. (1967). Stress path method. Journal of Soil Mechanics and Foundation Division, ASCE, SM6.

[4]- Khodaparast, M, Azari, M, Najaf Vand, Sh (1395). Comparison of internal friction angle of sand in direct shear test with triaxial test, 4th international congress on Civil engineering and architecture, Shahid Beheshti University, Tehran./ in Persian

[5]- Reyhani, T, Mohammad Hossein (1379). Studying mechanical behavior of earth dam material and gravel via large-scale direct shear and triaxial tests, Master thesis, Tarbiat Moalem University, Tehran./ in Persian

[6]-Das M,Sobhan KH (2013). Principles of Geotechnical Engineering (8th Edition), Global Engineering, Christopher M. Shortt.

[7]- Budhu, M. (1984). On comparing simple shear and triaxial test results. Journal of Geotechnical Engineering.