مقايسه روش هاي تعيين تنش پيش - فشردگي در يك خاك لوم شني

[ منا طهماسبي ] - دانشجوي سابق كارشناسي ارشد مكانيك ماشين هاي كشاورزي، دانشكده كشاورزي، دانشگاه صنعتي اصفهان
[ عباس همت ] - استاد گروه مكانيك ماشين هاي كشاورزي، دانشكده كشاورزي، دانشگاه صنعتي اصفهان
[ محمود وفائيان ] - استاد دانشكده عمران، دانشگاه صنعتي اصفهان
[ محمدرضا مصدقي ] - استاديار گروه خاكشناسي، دانشكده كشاورزي , دانشگاه بوعلي سينا همدان .

خلاصه مقاله:

در اثر كاربرد ادوات و ماشين هاي كشاورزي سنگين به ويژه در خاك خيس منجر به تراكم خاك مي شود . تراكم خاك موضوع پژوهشي مهمي است كه لازم است دانسته هاي ما در مورد آن افزايش يابد . زيرا تراكم خاك بر عملكردمحصول از طريق كاهش عمق نفوذ ريشه و نرخ رشد آن اثر مي گذارد . پارامترهايي كه براي مدل سازي تراكم خاك استفاده مي شوند معمولاً از آزمايش هاي فشردگي محصور (CCT ) و نشست صفحه اي ( PST ) به دست مي آيند . از اين آزمايش ها مي توان براي تعيين تنش پيش - فشردگي σP′c استفاده نمود منحني فشردگي خاك با تعيين رابطه بين تنش فشاري و پارامترهاي حجمي خاك تعيين مي شود . اين منحني مشخصه معمولاً با قرار دادن لگاريتم تنش فشاري قائم σn در برابر نسبت پوكي e يا كرنش عمودي εn خاك ترسيم مي شود . اين منحني داراي دو ناحيه مربوط به رفتار برگشت پذير ( كشسان ) در تنش هاي پايين و رفتار برگشت ناپذير خط فشردگي بكر VCL در تنش هاي بالاتر مي باشد . نقطه اي از منحني كه مشخص كننده تغيير رفتار خاك از برگشت پذير ( كشسان ) به ماندگار ( منحني فشردگي بكر ) مي باشد، تنش پيش - فشردگي يا پيش - تحكيمي ناميده مي شود با محدود كردن تنش هاي مكانيكي اعمالي به مقادير كمتر از σPc ، مي تواند خطر تغييرات نامطلوب در ساختمان خاك را به حداقل رساند.
چندين روش براي تعيين σPc وجود دارد كه عبارتند از : روش كاساگراند (3) ، روش اشمرتمن (12) ، روش سالفورز (11) ، روش جوس و همكاران (7) ، روش كولي و لارسون، روش ليبرت و هورن (8) ، روش داياس جونيور و پيرس (5) ، روش الكساندرو و ارل (1) و روش مكبرايد و جوس ).9) پر استفاده ترين و معروف ترين روش، روش پيشنهادي كاساگراند (1936) مي باشد، كه مفهوم تنش پيش - تحكيمي نيز توسط او براي اولين بار ارائه شد ).3) در اين روش ترسيمي، σPc از روي منحني لگاريتم تنش عمودي - نسبت پوكي تعيين مي شود ).10) روش اشمرتمن تا
حدودي نزديك به روش كاساگراند مي باشد با اين تفاوت كه تأثير بهم خوردگي خاك را تصحيح مي كند . در روش سالفورز با رسم كرنش در برابر تنش، σPc تخمين زده مي شود . در روش پيشنهادي داياس جونيور و پيرس چهار شيوه تخمين σPc وجود دارد كه از تقاطع خط گذرنده از اولين دو نقطه، سه نقطه، چهار نقطه يا پنج نقطه متوالي منحني تنش - كرنش در بخش كشسان و امتداد VCL تعيين مي شود . برخلاف روش كاساگراند كه از مقياس لگاريتمي تنش استفاده مي كند، در روش الكساندرو و ارل (1995) مقياس خطي تنش به كار رفته است . حساسيت اين روش به
خطاهاي آزمايشي كمتر است ولي انحنا منحني نيز در اين روش كمتر مي باشد ).10) مكبرايد و جوس امكان وجود دامنه اي براي مقادير σPc تخميني را بررسي نمودند . در اين مدل، مقادير σPc شامل σPc حداقل محتمل، σPc با بيشترين احتمال ( روش كاساگراند ) و σPc حداكثر محتمل بودند