28237

بررسي فشردگي يك بعدي ماسه كربناته بوشهر در شرايط خشك و اشباع

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران- ژئوتكنيك

1394

1402/2/13

حسين صالح‌زاده

پرديس دانشگاهي - مهندسي عمران

خاك‌هاي كربناته يكي از انواع خاك‌هاي مسئله‌دار در طبيعت هستند كه با توجه گستردگي حضور آن‌ها در مناطق مختلف جهان از جمله سواحل خليج فارس كه داراي اهميت استراتژيك از نظر اقتصادي و نظامي و ذخاير نفت و گاز مي‌باشد، شناخت ماهيت‌شان و مطالعه‌ي رفتار مكانيكي اين خاك‌ها از اهميت به خصوصي برخودار است. يكي از ويژگي‌هاي خاك‌هاي كربناته، پتانسيل خردشدگي و فشردگي اين خاك‌ها تحت فشارهاي وارده مي‌باشد. اين موضوع، به علت وجود حفرات درون‌دانه‌اي، زاويه‌دار بودن شكل دانه‌ها و ساختار كاني‌‌شناسي ضعيف مي‌باشد. در اين تحقيق به منظور بررسي رفتار فشردگي ماسه‌ي كربناته‌ي بوشهر، 4 نوع ماسه‌ي كربناته از 4 ساحل مختلف شهر بوشهر جمع‌آوري شده، به منظور شناسايي بهتر اين نمونه‌ها، تصاوير ميكروسكوپي، نتايج حاصل از آناليزهاي كاني‌شناسي و آزمايش كلسيمتري ارائه مي‌شوند. همچنين يك نمونه ساختگي در آزمايشگاه به صورت مصنوعي ساخته مي‌شود. جهت شناخت خصوصيات فيزيكي و مكانيكي اين خاك‌ها، نتايج حاصل از آزمايش‌هاي اوليه (دانه‌بندي، وزن مخصوص حداقل و حداكثر، چگالي دانه‌ها) نيز آورده مي‌شوند. يك سري آزمايش‌هاي فشردگي يك‌ بعدي در تراكم‌هاي مختلف و در شرايط خشك و اشباع، با دستگاه اودومتر استاندارد صورت مي‌پذيرد. بعد از پايان هر سيكل كامل از آزمايش، نمونه‌ها براي بررسي ميزان خردشدگي دانه‌ها، مجدداً دانه‌بندي مي‌شوند و با دانه‌بندي اوليه مقايسه مي‌شوند. به منظور مقايسه رفتار فشردگي اين خاك‌ها در شرايط حضور و عدم حضور آب، نمودارهاي نسبت تخلخل-تنش اين 5 نمونه در يك تراكم نسبي ثابت(%50) در شرايط خشك و اشباع و به منظور تأثير تراكم بر رفتار فشردگي نمونه‌ها، نمودارهاي نسبت تخلخل-تنش اين 5 نمونه، در تراكم‌هاي نسبي 30، 50 و 80 درصد و در شرايط اشباع، با يكديگر مقايسه مي‌گردند. به طور كلي نتايج حاصل از اين پژوهش نشان دهنده تأثير حضور آب بر رفتار فشردگي خاك‌هاي كربناته‌ي مورد استفاده در اين پژوهش به ويژه در تنش‌هاي بالا (بالاتر از فشار خردشدگي) مي‌باشد. نتايج نشان مي‌دهند آب، به مثابه يك روان‌كننده باعث لغزش بيشتر دانه‌ها و در نتيجه فشردگي بيشتري در اكثر نمونه‌ها گرديده است. همچنين اين پژوهش نشان مي‌دهد دانه‌هاي خاك‌هاي كربناته يك شهر يا ناحيه، هم از نظر گستره‌، شكل، مقاومت و تخلخل درون‌دانه‌اي و هم از نظر رفتار فشردگي، چه تفاوت‌هاي قابل توجهي مي‌توانند با هم داشته باشند.

1402/02/24

One-Dimensional Compression of Bushehr Carbonate Sand in Dry and Saturated Conditions

5/2/2024 12:00:00 AM

Carbonate soils, a type of problematic soil, are found in various regions worldwide, including the strategically significant Persian Gulf coasts with oil and gas reserves. Understanding these soils' nature and mechanical behavior is essential due to their higher crushing and compression potential compared to silicate soils. This potential arises from intragranular porosities, angular grain shapes, and weaker mineralogical structures. This study investigates the compression behavior of carbonate sands from four different Bushehr city beaches (Ameri Port, Niroogah, Rishehr, and Park). Microscopic images, mineralogy analysis (XRD and XRF), and calcimetry tests are used to characterize the samples, while an artificial laboratory sample is created using the same weight composition as the natural samples. Preliminary tests (gradation, minimum and maximum density, specific gravity) are performed to assess the physical and mechanical properties of these soils. A series of one-dimensional compression tests at varying relative densities and under dry and saturated conditions are conducted using a standard oedometer apparatus. Tests begin at a stress of 2.5 tons/square meter and continue up to 160 tons/square meter, with compression recorded at different times during loading and unloading. After each test cycle, samples are re-graded to examine grain crushing and compared to initial gradings. Overall, this research demonstrates the impact of water on the compression behavior of the studied carbonate soils, particularly at high stresses (above crushing pressure). Water, acting as a lubricant, causes increased grain slippage and compression in most samples. The study also reveals significant differences in carbonate soil grains within a city or region in terms of size, shape, resistance, intragranular porosity, and compression behavior.

فشردگي يك بعدي , خاك هاي كربناته , اودومتر , خردشدگي , خشك و اشباع , كار انجام شده

one-dimensional compression , carbonate soils , oedometer , Crushing , dry and saturated , work

Mohammad Dashti

Dr. Salehzade