بررسی عددی اثر اندازه نمونه بر رفتار زهکشی‌نشده خاک چسبنده مسلح با ژئوتکستایل

اثر اندازه نمونه، پدیده ای به معنای وابستگی مقاومت به اندازه نمونه مورد آزمایش است که سبب می شود نمونه های کوچک تر دارای مقاومت بیش تری نسبت به نمونه های بزرگ تر باشند. بیش تر آزمایش های آزمایشگاهی که در مقیاس کوچک انجام می شوند، باید برای سازه های واقعی خیلی بزرگ تر قابل‌تعمیم باشند. پژوهش حاضر، برای بررسی اثرات اندازه نمونه بر رفتار مکانیکی و ویژگی های رس مسلح با ژئوتکستایل (geotextile) در کوتاه مدت با استفاده از نرم افزار پلکسیس (plaxis) انجام شده است. این بررسی ابتدا با شبیه سازی آزمایش های سه محوری حاصل از نتایج آزمایشگاهی اعتبارسنجی و سپس برای بررسی پدیده اندازه نمونه، با قطرهای مختلف 38، 100، 200، 400 و 600 میلی متر انجام شد. تاثیر عواملی چون تعداد لایه و نوع ژئوتکستایل، فشار دورگیر، دو الگوی مور- کولمب (mohr-coloumb) و سخت شونده برای شبیه سازی مورد استفاده قرار گرفتند که نتایج نشان می دهند الگوی سخت شونده پیش بینی واقعی تری از رفتار خاک دارد و مقادیر به‌دست‌آمده از آن همواره کم تر از نتایج الگوی مور- کولمب می باشد. در نمونه های غیرمسلح اثر اندازه نمونه ناچیز است ولی در نمونه های مسلح در هر فشار دورگیر و تعداد لایه ژئوتکستایل، این تاثیر تنها تا قطر 400 میلی متر قابل‌مشاهده می باشد و پس از آن هر تغییری در ابعاد نمونه تاثیر قابل‌ملاحظه‌ای بر نتایج ندارد. ازاین‌رو نمونه با قطر 400 میلی متر می تواند برای رفتار خاک های رسی مسلح در شرایط کوتاه‌مدت معرفی گردد. به‌بیان‌دیگر، استفاده از نمونه با قطر 400 میلی متر به جای نمونه قطر 38 میلی متری برای تعیین پارامترهای مقاومتی خاک های رسی مسلح با ژئوتکستایل در شرایط کوتاه مدت پیشنهاد می گردد.

numerical evaluation of sample size effect on the behavior of undrained geotextile-reinforced cohesive soil

size effect, a phenomenon that is related to the dependence of the strength to the sample size that leads to more strength in the small samples compared to large samples. present study was carried out to investigate the effects of sample size on the mechanical behavior and geotextile-reinforced clay features in the short time using the plaxis 2d software. these simulations were modeled for different confining pressures: 400,600,800 and 1000 kpa and different diameters: 38, 100, 200, 300, 400 and 600 mm and one to four geotextile layers. two constitutive models including the moher-coloumb model and hardening soil model are used to simulate the behavior of the soil. the results indicate that the hardening soil model forecasts more realistic pattern of soil behavior and values obtained from this model are always less than the results of moher-coloumb model.in unreinforced soil, the sample size effect is negligible, but in reinforced samples considerable for each confining pressure and number of geotextile layer, the effect up to a diameter of 400 mm and after that, any changes in sample size have no effect on results. therfore, 400 mm diameter sample size can be used for behaviour of reinforced clay soils in short-term conditions. in other words, using a sample with a diameter of 400 mm instead of 38 mm diameter a real values is proposed for shear strength parameters reinforced clay soils in short-term conditions.