عنوان پایان‌نامه
مطالعه آزمایشگاهی آبشستگی زیرسطحی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مکانیک خاک وپی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1775;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 57570
- تاریخ دفاع
- ۱۸ دی ۱۳۹۱
- دانشجو
- حسن عباسپور
- استاد راهنما
- سیدتقی امید نائینی
- چکیده
- جریان زیر سطحی در برخی از خاکها به تدریج موجب جابجایی و شسته شدن ذرات ریز و پوکی اسکلت خاک (آبشستگی زیرسطحی) می گردد. این خاکها که به طور معمول ساختاری درشت دانه دارند در مواجهه با جریان زیرسطحی به دو حالت تقسیم بندی می شوند. در حالت اول با انتقال ذرات بخشی از توده و سست شدن آن قسمت، خاک به سرعت آن ناحیه را ترمیم و جریان را به حالت عادی بر می گرداند و مانع از انتقال بیشتر ذرات می گردد. به این پدیده به اصطلاح خود ترمیمی گفته می شود و در این حالت خاک را اصطلاحاً ((پایدار داخلی)) نامند. اما در حالت دوم با گذشت زمان فرسایش و انتقال ذرات خاک افزایش یافته و یک ناحیه کاملاً سست از نظر مقاومتی در توده ایجاد می گردد. به این پدیده به اصطلاح ریزشویی گفته می شود و در این حالت خاک را اصطلاحاً ((ناپایدار داخلی)) نامند. در وقوع این پدیده عوامل گوناگونی نظیر شکل منحنی دانه بندی، تخلخل و سیمان بین ذرات خاک و همچنین گرادیان هیدرولیکی موثر می باشد. برطبق نظر بسیاری از کارشناسان، آبشستگی زیرسطحی یکی از عواملیست که تا کنون منجر به وارد آمدن خسارتهای جانی و مالی زیادی از قبیل نشست معابر شهری و جاده ها، نشست پی ها، تخریب گود برداریها و... شده است. از اینرو بالا رفتن شناخت و دانش ما از این پدیده امری ضروری می نماید. بر همین اساس در جریان این تحقیق با هدف ارزیابی وضعیت پایداری یا ناپایداری داخلی در خاکها تعداد 12 آزمایش بر روی نمونه هایی با دانه بندی گسسته انجام گرفت. دستگاه مورد استفاده در این تحقیق در جریان پایان نامه وحید پاچیده (پاچیده، 1390) ساخته شده است. در روند انجام این آزمایشها تلاش بر این بود که تأثیرات تغییر درصد رس و همچنین خواص خمیری رس موجود در نمونه ها بر پایداری داخلی آنها تا حد ممکن کمی سازی گردیده و وضعیت تکرارپذیری آزمایشها مورد ارزیابی قرار گیرد. بدین منظور آزمایشهای این تحقیق به دو گروه تقسیم بندی شد. در سری اول آزمایشها، از طریق اعمال تغییر در میزان رس نمونه ها تلاش گردید که تأثیر درصد رس موجود در خاک بر وضعیت پایداری داخلی تا حد ممکن ارزیابی گردد. همچنین در سری دوم آزمایشها، از طریق اعمال تغییر در خواص خمیری رس تلاش گردید که تأثیر خواص خمیری رس موجود در خاک بر پایداری داخلی خاکها مورد ارزیابی قرار گرفته و کمی سازی شود. همچنین در خلال تحقیق، تعداد 3 آزمایش به صورت کاملاً مشابه تکرار گردید که در نهایت حاکی از تکرارپذیری قابل قبولی در نتایج آزمایشهای تحقیق بود. با ارزیابی اولیه ی نتایج آزمایشهای انجام گرفته در این تحقیق، تأثیر بالای افزایش خواص خمیری و درصد رس موجود در نمونه ها بر کاهش فرسایش داخلی مشخص می شود. در جریان مطالعات این تحقیق محدوده خاکهای پایدار داخلی، نمونه هایی با حداقل 10 درصد رس تعیین شد (مشروط بر PI >15). همچنین نتایج آزمایشهای این تحقیق نشان داد در خاکهایی که بیش از 7 درصد وزنی آنها رس باشد، مرز پایداری داخلی مربوط به نمونه هاییست که حداقل دامنه خمیری آنها 28 می باشد (PI >28). لازم به ذکر است که به دلیل پیچیدگی و تعدد عوامل ایجاد آبشستگی زیر سطحی در خاکها، تعمیم نتایج این تحقیق به خاکهای طبیعی و دست نخورده نیازمند مطالعات گسترده تر و همه جانبه ای می باشد، و مناسب است که این موضوع در مطالعات آینده مورد توجه محققان قرار گیرد.
- Abstract
- Subsurface flow in some soils gradually lead to shifting and leaching fine grains and loss of soil structure (subsurface erosion). These soils that have typically coarse-grained structures, are divided into two states facing with subsurface flow. In the first state, by transferring of grains of some part of the mass and loosening of that part, the soil quickly restore the area and return the flow to normal state to prevent further transfer of grains. This phenomenon is called self restoration and in this case, the soil is called internally stable. But in the second state by passing the time, the erosion and transport of soil particles are increased and quite loose area considering the resistance of the masses will be created. This phenomenon is called suffusion, and in this case, the soil is called internally unstable. The occurrence of this phenomenon, is affected by several factors such as gradation curve shape, porosity and cement between the soil particles and the hydraulic gradient. According to many experts, subsurface erosion is one of the factors that ever lead to loss of lives and property, such as urban streets and roads sink, foundations sink and demolition of excavations. Thus increasing our knowledge and understanding of the phenomenon is therefore essential. Accordingly, in the current study aimed to evaluate the internal stability or instability in soils, 12 tests were performed on the samples of the gap graded soils. During the research thesis of Vahid Pachideh (2011), the device was made. In the trend of these tests was trying to quantify the change percent of clay and plastic properties of clay in the samples on their internal stability as possible, and to evaluate the situation of reproducibility of the tests. Researches of the tests were divide into two groups. In the first series of experiments, by conducting the change in the clay samples were trying to evaluate the effect of the percent of clay in the soil on the state of internal stability as possible. Also in the second series of experiments, by applying the change in plastic properties of clay was trying to evaluate and quantify the effect of the plastic clay soil on the internal stability of the soils. During the study, 3 experiments were repeated in the same manner that in the end resulted with the acceptable reproducibility of the research tests. By evaluating the preliminary results of the experiments conducted in this study, the high effect of enhancing the plastic properties and the percent of the clay in the samples to decrease the internal erosion will be determined. In this research study internal stability limit of soils, the samples with at least 10% of clay was determined (contingent on PI > 15). Also the test results showed that in the soils with more than 7% clay in the weight of the soil, the internal stability boundary is related to sample includes at least 28 plastic range ( PI > 28 ). It should be noted that due to the complexity and multiplicity of causes of subsurface erosion on the soils, expanding the results of these tests to natural and undisturbed soils need to more extensive and comprehensive study, and it is appropriate that this research will be considered by the researchers in the future.
