بخشی از مقاله
چکیده
تعیین رابطه بین پارامترهاي تحکیم - مدول ادئومتري، نسبت بیشتحکیم یافتگی، ضریب تحکیم قائم - بدست آمده از آزمایش تحکیم در آزمایشگاه و پارامترهاي پیزوکن در صحرا براي خاكهاي چسبنده، موضوع تح قیق اکثر محققین بوده است. اولین بررسی در این زمینه با استفاده از مخروط داچ در سال 1940 براي تعیین مدول ادئومتري با پارامتر مقاومت نوك مخروط، در آزمایشگاه دلفت هلند انجام شد. در سالهاي اخیر بررسیهاي زیادي در این زمینه در ساختگاههاي گوناگون صورت گرفته است.
هدف این تحقیق بررسی رابطه بین پارامترهاي تحکیم آزمایشگاهی و پارامترهاي پیزوکن - مقاومت نوك مخروط ، مقاومت جدار، فشار آب حفرهاي اضافی - در منطقه جنوب ایران - بندر شهید رجایی - است. آزمونهاي آزمایشگاهی تحکیم و صحرایی پیزوکن در 3 بخش شرقی، غربی و شمالی بندرشهید رجایی انجام شده است. خلاصه روابط به دست آمده و نحوه تعیین روابط بیان خواهد شد.
.1 مقدمه
تعیین خواص مهندسی خاكهاي چسبنده از جمله پارامترهاي تحکیم براي تعیین نشست سازهها در پروژههاي عمرانی اهمیت زیادي دارد. از نظر زمینشناسی خاكهاي چسبنده در محیطهاي رسوبی تشکیل میشوند که در بندر شهید رجایی از لایروبی دریایی به وجود آمدهاند. اگر ذرات جامد خاك و سیال بین خلل و فرج آن تراکم ناپذیر فرض شود، تغییرات کلی حجم خاك بارگذاري شده، در اثر فرار سیال از بین ذرات جامد خاك اتفاق می افتد که به این پدیده تحکیم گفته میشود. پارامترهاي تحکیم شامل؛ مدول ادئومتري M، نسبت بیش تحکیم یافتگی OCR و ضریب تحکیم قائم CV است. نمونه هاي دست نخورده براي انجام آزمایش تحکیم توسط نمونه گیر جدار نازك لوله شلبی - 76mm - به دست آمده است. دادههاي صحرایی نیز با انجام آزمایش پیزوکن در مجاورت گمانههاي آزمایشگاهی با اعماق متوسط 15 تا 25 متر، انجام شده است
2. توصیف زمین شناسی بندر شهید رجایی
بندر شهید رجایی در ساحل جنوبی ایران نزدیک شهر خونسرخ تقریبا 20 کیلومتري جنوب غرب بندرعباس است . سطح آب در حاشیههاي مختلف منطقه متغیر است. این منطقه از رسوبات منشا گرفته در محیط دریایی که از پایان دوره زمینشناسی کرتاسه تا گروه 4گانه تشکیل شده، پوشیده شده است. جابهجایی هاي زمین ساختی با گرایش از شمال- شرق به جنوب- شرق، ساختارهاي سنگی رو به پایین موازي ساحل را ایجاد کرده است. بندر شهید رجایی در لبه باریک مارلی شامل سازه ناودیسی بین دو ساختار سنگی موازي بندرعباس و جزیره قشم است.
1دانشجوي دکتري عمران- مهندسی خاك و پی، دانشگاه ارومیه 2استاد دانشکده فنی و مهندسی گروه عمران، دانشگاه ارومیه ساختار ناودیسی سبب پیشتحکیم یافتگی در شمال رجایی زیر ناودیس و عادي تحکیم یافته شدن در بخشهاي شرقی و غربی شده است. حالت ناودیسی باعث رانده شدن نیروهاي جانبی به سمت ناودیس از کنارهها میشود.
سنگهاي روباز در تپهها شامل سیلت لایهاي با لایههاي نازك ماسه و رس مارل است و بخشی از لایه میانه تا فوقانی را تشکیل میدهد.این تشکیلات سنگی در معرض فرسایش قرار گرفته و منجر به تهنشینهاي رسوبی که تا حدي آبرفتی و بخشی دریایی است، شده است. بعدا این رسوبات در معرض فرایند تحکیم و سیمانتاسیون قرار گرفته و به صورت لایههاي متراکم درآمدهاند. با آغاز دوره زمینشناسی حاض ر به خاطر نوسانات سطح دریا مقدار عظیمی از رسوبات ریز شامل رس و سیلت در توپوگرافی بالا انباشته شده و منطقه را پوشانده است. در شکل 1 موقعیت منطقه شهید رجایی مشخص شده است.
شکل -1 موقعیت بندر شهید رجایی
.3 آزمایش پیزوکن
آزمایش پیزوکن مطابق با استاندارد ASTM D5778-95 با مخروط نفوذي با سطح مقطع 10 سانتیمتر مربع اطراف گمانههاي حفاري شده، انجام شده است. پیزوکن 10 سانتیمتر مربع سطح جداري 150 سانتیمتر مربع با مبدل فشار آب حفرهاي پشت مخروط - - u2 دارد. مقاومت نوك بدست آمده از آزمایش پیزوکن به فشار آب حفرهاي بدست آمده از آزمایش پیزوکن - - u2 تصحیح شده است: qt qc - 1 − a - u2 در رابطه بالا qt مقاومت نوك تصحیح شده و qc مقاومت نوك بدست آمده از پیزوکن و a نسبت سطح خالص مخروط است که براي این آزمایش 0.75 است. نفوذ مخروط با سرعت 2 سانتیمتر بر ثانیه بوده است. در بندر شهید رجایی خاك منطقه از نوع ماسه و رس و لاي بوده که آزمایش تحکیم براي رس هاي اشباع منطقه انجام گرفته است. خلاصه نتایج آزمایش تحکیم و پیزوکن در 3 بخش شرقی، غربی و شمالی بندرشهید رجایی در جدول 1 آمده است
جدول -1 خلاصه نتایچ گمانهها در شمال، شرق و غرب بندر شهید رجایی
.4 مدول ادئومتري
مدول ادئومتري از آزمایش تحکیم یک بعدي - تحکیم در جهت قائم - با استفاده از رابطه تنش-کرنش خاكها به دست میآید. عکس ضریب تراکم پذیري حجمی mv مدول ادئومتري است. ضریب تراکم پذیري حجمی نیز شیب منحنی تنش-کرنش آزمایش تحکیم یک بعدي است .[3] مدول ادئومتري M براساس پارامترهاي آزمایشگاهی و صحرایی و ترکیب آنها تخمین زده شده است. در شکلهاي 2 تا 5 پارامترهاي بدست آمده از آزمایش پیزوکن و ن یز فشار قائم کلی در برابر مدول ادئومتري ترسیم شده و خلاصه روابط به دست آمده در جدول 2 بیان شده است. موقعیت گمانهها در شکل 13 مشخص شده است.
شکل -2 مدول ادئومتري M در برابر اضافه فشار حفره u2
شکل -3 مدول ادئومتري M در برابر مقاومت نوك تصحیح شده qt
شکل -4 مدول ادئومتري M در برابر مقاومت جدار
شکل -5 مدول ادئومتري M در برابر تنش قائم کل σvo
