بررسی ویژگی‌های مکانیکی و رفتار دینامیکی مارن‌های شمال غرب شیراز

مارن ‌ها از جمله خاک ‌های مسئله‌ داری هستند که به دلیل ماهیت تغییرشکل‌ پذیری و حساسیت به رطوبت و شرایط آب و هوائی به شدت دچار فرسایش می‌ شوند. عوارض این خاک ها در بستر راه ‌ها، تکیه‌ گاه سدها، ساختگاه سازه ‌های بلند مرتبه و اندرکنش خاک-سازه و مانند آن مشاهده می ‌شود. هنگامی که خاک در اثر زلزله تحت ارتعاش قرار می‌گیرد ویژگی ‌ها و پارامترهای ژئوتکنیکی آن تغییر می ‌کند. رفتار مارن در برابر زلزله علاوه بر ویژگی ‌های ژئوتکنیکی از مشخصات دینامیکی که شامل سرعت موج برشی، سرعت موج فشاری، فرکانس طبیعی، مدول برشی و نسبت میرایی است نیز تاثیر می‌ پذیرد. این  ویژگی ‌ها را می‌توان از آزمایش‌های آزمایشگاهی و درجا به دست آورد. این تحقیق با هدف شناخت رفتار دینامیکی مارن ‌های شمال شیراز که ترکیبی از مارن حاوی سنگ گچ انیدریدی متورم شونده است انجام شده است. بدین منظور علاوه بر آزمایش های استاتیکی آزمایشگاهی و برجا، آزمایش سه محوری تناوبی نیز بر روی نمونه‌ها انجام شده است. نتایج تحقیق نشان داد که در مارن‌ های عادی تحکیم یافته با  افزایش فشار همه جانبه از 400 به 600 کیلو پاسکال (افزایش عمق خاک)، مدول برشی 50 از  به 200 کیلوپاسکال افزایش می‌یابد. بعلاوه رفتار نسبت میرایی برای کرنش‌های کمتر و بیشتر از یک درصد نسبتاً متفاوت است، اما در حالت کلی برای کرنش‌های بالاتر از یک درصد، با افزایش فشار همه جانبه از 100 تا  600 کیلوپاسکال نسبت میرایی از 21/ به 18/ کاهش می ‌یابد.

geotechnical and dynamic characterization assessment of north-west region of shiraz city

 marls are one of the problematic soils that undergo more erosion due to their deformability and sensitivity to humidity and weather conditions. the effects of these soils have been observed on subgrades of pavements, abutment of dams, foundation of high-rise structures, the interaction of soil-structure and etc. the strength and deformation of marls are more effective to moisture content. in addition, the dynamic parameters of theses soil are considerable as well as static geotechnical specifications. soil dynamic parameters can be obtained from both laboratory experiments and field experiments. with the aim of understanding the dynamic behavior of marl soils, this study was carried out to evaluate the marls of northwest region of shiraz city which is mixture of marls containing the expansive anhydride gypsum. for this purpose, the laboratory cyclic triaxial test and in situ downhole test has been performed. the results showed that for normal consolidated marls, with increasing the confined pressure from 400 to 600 kpa (increasing soil depth), the shear modulus increases from 50 to 200 kpa. in addition, the behavior of the damping ratio is relatively different for strains less than and greater than 1%, but in general, for strains higher than 1%, the damping ratio decreases from 0.21 to 0.18 with the increase confined pressure from 100 to 600 kpa.