ارزیابی رفتار غیراشباع خاک لس گرگان در مکش های متوسط تحت شرایط تراکم سه محوری ناهمسان

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف

2 دانشجوی دکترا ٰژئوتکنیک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

3 مهندسی ژئوتکنیک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

چکیده

هدف این پژوهش، بررسی تاثیر تنش برشی اولیه بر رفتار هیدرومکانیکی خاک لس گرگان در مکشهای متوسط تحت شرایط تحکیم ناهمسان با استفاده از دستگاه سه محوری غیر اشباع تمام اتوماتیک ارتقاء یافته در آزمایشگاه مکانیک خاک پیشرفته دانشگاه صنعتی شریف می باشد. در این پژوهش مجموعه ای از آزمایش های سه محوری بر روی نمونه های بازسازی شده از خاک لس گرگان تحت مسیر" تنش خالص میانگین ثابت-مکش ساختاری کاهشی "در محدوده مکشهای متوسط و تحت تنشهای برشی اولیه متفاوت به صورت کنترل تنش انجام شده است. در انتهای هر آزمایش جهت بررسی رفتار برشی، آزمایش برش سه محوری با کنترل کرنش انجام شده است. نتایج بدست آمده از آزمایشهای ترشدگی نشان می دهد که با افزایش تنش برشی اولیه تحت تنش خالص میانگین ثابت، میزان کاهش حجم نمونه افزایش می یابد. نتایج آزمایشهای مقاومت برشی نیز بیانگر آن است که برای نمونه هایی که در مرحله ترشدگی تحت مکش ساختاری و تنش خالص میانگین یکسان بوده اند، با افزایش تنش برشی اولیه مقدار مقاومت برشی کاهش می یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Assessment of unsaturated behavior of Gorgan loessial soil under anisotropic triaxial compression in medium suctions range

نویسندگان [English]

  • S. Mohsen Haeri 1
  • Behnam Sadollahzadeh 2
  • saman soleymani borujerdi 3
1 Professor, Civil Engineering Department, Sharif University of Technology
2 Department of Civil Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran
3 Civil Engineering Department, Sharif University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

Collapsible soils, such as loess, are classified as problematic soils and are usually stable in unsaturated conditions in the nature. However, when they are exposed to a moisture increase especially under an applied load, they undergo a sudden decrease in volume or collapse. Various aspects of the behavior of unsaturated collapsible soils including volume change, soil-water retention, and shear strength have been extensively investigated so far. However, few studies have been carried out on the effect of initial shear stress on the hydromechanical behavior of unsaturated collapsible soils. The aim of this study is to investigate the effect of initial shear stress on the hydromechanical behavior of Gorgan loessial soil under anisotropic triaxial consolidation in medium suctions range using a fully automated unsaturated triaxial device. In this study, a set of stress-controlled triaxial tests were performed on reconstituted specimens of Gorgan loessial soil implementing “suction decrease under constant mean net stress” hydromechanical stress path. The tests were conducted in medium-range suctions under different initial shear stresses. Strain-controlled triaxial shear tests were also conducted at the end of anisotropic consolidation, to evaluate the shear behavior of the tested specimens. Results taken from the wetting stage indicate that the volume reduction of the specimens increases with an increase in initial shear stress under constant mean net stress. The results obtained from shear tests on specimens with constant matric suction and mean net stress in the wetting stage show that the greater the initial shear stress, the lower the shear strength of the specimen. Also, according to the independent stress variables approach, the shear resistance parameters including c´, ϕ´, and ϕb have been obtained 4.7 kPa, 32.9º, and 13.6º respectively. In addition, regression lines through the steady-state data points, used to define the CSL of the reconstituted specimens, had an M-value of 1.19.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Loessial soil
  • Hydromechanical behavior
  • Initial shear stress
  • Reconstituted specimen
  • Unsaturated triaxial device