عنوان پایان‌نامه
بررسی تغییرات غیرخطی سختی خاک درشت دانه تهران با عمق و کرنش با استفاده از نتایج آزمایشات پرسیومتری و انتشار موج برشی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مکانیک خاک وپی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1079;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 37095
- تاریخ دفاع
- ۲۴ دی ۱۳۸۶
- دانشجو
- کاوه سنگتراشها
- استاد راهنما
- علی فاخر
- چکیده
- بخش قابل توجهی از شهر تهران از نهشته های درشت دانه سیمانته شده تشکیل شده است. این نهشته ها عمدتا شامل شن، قلوه سنگ و ماسه با درصد متغیر و سیلت و رس می باشند. احداث سازه های بزرگ مانند برج ها، تونلها و پلها روز به روز در شهر تهران افزایش می یابد. به همین دلیل تعیین سختی و رفتار واقعی آبرفت تهران از اهمیت زیادی برخوردار است. رفتار غیر خطی این نهشته ها با مدل های متداول غیر خطی که برای خاکهای مختلف ماسه ای پیشنهاد شده اند، قابل ارائه نمی باشد. در این تحقیق ابتدا با استفاده از نتایج آزمایشات سرعت موج برشی، سختی اولیه خاک تهران با سختی اولیه خاکهای مشابه مقایسه شده و مشاهده گردید که سختی این خاک از مقادیر مشابه خاکهای شنی که در ادبیات فنی ارائه گردیده است، به مراتب بیشترمی باشد. همچنین برای افزایش سختی خاک تهران در نقاط مختلف با عمق یا فشار همه جانبه، روند مشابهی مشاهده گردید. به عبارت دیگر وابستگی سختی به عمق یا فشار همه جانبه در نقاط مختلف یکسان است. در ادامه با مقایسه نتایج اندازه گیری های موجود در خصوص سختی خاک تهران و مدل غیر خطی فاهی و کارتر، عدم قابلیت این مدل برای ارائه رفتار غیر خطی نهشته های درشت دانه و سیمانی شده تهران به اثبات رسید. با بررسی مطالعات چندین محقق دیگر نتیجه گیری شد که مدل فاهی و کارتر برای خاکهای پیش تحکیم یافته، پیش کرنش یافته و سیمانته شده مناسب نیست و باید اصلاح شود. در ادامه مدل جدیدی ارائه شده است که در برگیرنده ترکیب دو مدل فاهی کارتر و رامبرگ ازگود است و این قابلیت را دارد تا رفتار غیر خطی گستره وسیعی از خاکهای مختلف را مدلسازی نماید. همچنین تلاش شده است تا برای ضرایب مدل جدید مفاهیم فیزیکی ارئه شده و وابستگی آنها به پارامترهای مختلف مانند فشار همه جانبه، درصد سیمانتاسیون، پیش تحکیم یافتگی، درصد درشت دانه و ریز دانه، زاویه اتساع و مقاومت نفوذ مخروط تعیین گردد. سپس یک برنامه اجزاء محدود نوشته شد و با استفاده از آن پی برج میلاد مدلسازی گردید. در این مدلسازی مدل پیشنهادی به خاک اعمال شده و در رابطه با نتایج و مقایسه آنها با نشست اندازه گیری شده به روش میکروژئودزی در برج میلاد بحث شده است. در نهایت با استفاده از تحلیل برگشتی، رفتار غیر خطی خاک درشت دانه و سیمانی تهران تعیین گردیده است.
- Abstract
- A remarkable zone of Tehran, capital of Iran, is composed of coarse grained and cemented soils. These deposits mostly comprise gravel in company with variable percentage of cobble and sand in addition of silt and clay. Construction of large structures like towers, tunnels and bridges is increasing day by day in Tehran. Therefore determination of stiffness and real behavior of Tehran deposits is very important. Real behavior if the described soil cannot be presented by common nonlinear models proposed for different sandy soils. In this research, first of all, the maximum shear stiffness of Tehran soil obtained by shear wave propagation tests was compared with those of other similar soils. It was concluded that stiffness of this soil is higher than stiffness of gravelly soils reported in technical literature. Furthermore, a unique trend was observed in increasing of stiffness with depth or confining pressure at several points of Tehran. Then, disability of Fahey-Carter model to present nonlinear behavior of coarse grained and cemented soil of Tehran was confirmed by comparison of existing stiffness information obtained by Pressuremeter test with that model. The studies of several researchers were reviewed. It was concluded that Fahey-Carter model is not efficient for modeling degradation stiffness curves of over consolidated soils, pre-strained soils and cemented soils. So modification is necessary. After that a new model including Fahey-Carter and Ramberg-Ozgood model was proposed. This model is able to represent the nonlinear behavior of a vast extent of various soils. Also the physical concept of model parameters and their dependence with a lot of characteristic quantities including confining pressure, cementation, over consolidation ratio, fine and coarse grain percentage, dilation angle and cone penetration resistance was determined. At the end, a finite element code which applies the proposed new model was written and used for modeling Milad Tower foundation. Then, the results were discussed and compared with the settlement measured by microgeodesic method in Milad Tower.
