مقایسه دو مدل رفتاری در تحلیل تنش-کرنش شیب ماسه ای در اثر بالا آمدن سطح آب

بسیاری از خاکریزهای ساخته شده از مصالح ماسه ای شل مستعد ناپایداری هستند. یکی از علل ناپایداری، نفوذ آب و یا بالا آمدن سطح آب درآنها در اثر عواملی همچون بارندگی، ترکیدن لوله و ... است که می تواند منجر به کاهش مقاومت برشی خاک، ناپایداری و گسیختگی شیب گردد.به این پدیده روانگرایی می گویند. در این حال اگر افزایش فشار آب منشا غیر دینامیکی داشته باشد، به گسیختگی ناشی از آن روانگرایی استاتیکیمی گویند. به منظور بررسی ناپایداری، شیب همگن از ماسه 161 فیروزکوه، با دانسیته نسبی حدود صفر( نسبت تخلخل 0/86) در تانک آزمایش دانشگاه صنعتی امیرکبیر ساخته شدند. در این آزمایش، آب با هد 60 سانتیمتر وارد شیب شد که گسیختگی پس از 97 ثانیه اتفاق افتاد. در این مقاله، پس از تشریح آزمایش و نتایج آن، به تحلیل تنش-کرنش و تغییرات فشار آب حفره ای در 4 فشار سنج نصب شده در شیب به کمک دو مدل رفتاری موهرکولمب و امام می پردازیم. آنالیزها به کمک نرم افزار FLAC به صورت دو بعدی انجام شد، تحلیل تنش های اولیه به کمک مدل موهرکولمب و تحلیل تراوش به کمک مدل روانگرایی ارائه شده توسط امام و همکاران (2005) و همچنین مدل موهرکولمب انجام شد و نتایج مقایسه گردید. نتایج تحلیل نشان م یدهد که در ناحیه آغاز گسیختگی شیب، فشار آب با افزایش ناگهانی همراه است. این در حالیست که فشار آب در سایر نواحیشیب در لحظه گسیختگی کاهش نسبی نشان م یدهد. این کاهش فشار آب با رفتار انبساطی ماسه همراه است. در مدل موهرکولمب تغییرات حجمیو کاهش ناگهانی فشار آب مشاهده نمی شود، بنابراین مدل موهرکولمب قادر به پیش بینی این رفتار نیست .اما مدل امام و همکاران این تغییرات رابه خوبی نشان داده و مکانیزم گسیختگی را توجیه می نماید.

کلیدواژه ها:

شیب ماس های ، تحلیل تنش-کرنش ، مدل رفتاری امام ، مدل موهرکولمب ، نرم افزار فلک