مطالعه آزمایشگاهی ظرفیت باربری پی های سطحی واقع بر ماسه در شرایط اشباع و غیراشباع

پی های سطحی معمولا بالاتر از تراز آب زیزمینی واقع بوده و خاک زیر آنها در شرایط غیراشباع می باشد. بنابراین ظرفیت باربری پی های سطحی بایستی متاثر از تنش های موئینگی ناشی از شرایط غیراشباع خاک باشد. در این تحقیق اثر غیراشباع بودن خاک بر ظرفیت باربری پی مربعی و مستطیلی واقع بر خاک دانه ای متراکم در مقیاس آزمایشگاهی در شرایط مختلف تراز آب زیرزمینی بررسی گردید. نتایج آزمایشها نشان می دهد که با پایین بردن تراز آب زیرزمینی و به تبع آن افزایش مکش بافتی خاک ناشی از مویینگی، با تغییر مکش بافتی از 0.5 تا 4.5 کیلوپاسکال در ماسه مورد مطالعه، ظرفیت باربری نهایی در شرایط غیراشباع از 2.3 تا 4.3 برابر شرایط اشباع بصورت غیرخطی افزایش می یابد همچنین در مکش های نزدیک به مکش بافتی باقیمانده و با گذر از ناحیه اشباع زدایی، آهنگ افزایش ظرفیت باربری کاهش یافته و با افزایش نسبت طول به عرض پی، نرخ افزایش ظرفیت باربری افزایش پیدا می کند.

experimental study on bearing capacity of shallow footings based on sand in saturated and unsaturated conditions

shallow footings are usually located above the ground water table and the soil under footings is in unsaturated condition. therefore, the bearing capacity of shallow footings should be influenced by the capillary stresses due to unsaturated soil conditions. in this research, the effect of soil unsaturation has been investigated on the bearing capacity of square and rectangular surface footings located on dense sand with different ground water table, in laboratory scale. the results of the experiments show that by lowering the ground water table and consequently by increasing the soil suction due to capillarity, by changing the matric suction from 0.5 to 4.5 kpa, the ultimate bearing capacity in unsaturated conditions increase nonlinearly 2.3 to 4.3 times the ultimate bearing capacity of the saturated condition. furthermore, at matric suction close to the residual suction and passing through the desaturation zone, the increasing rate of bearing capacity decreases and by increasing the length to width ratio of the footing, the increasing rate of bearing capacity increases.