مطالعه رفتار خاک ماسه‌ای گچ‌دار شهر نجف در حضور مکش بافتی با استفاده از دستگاه سه‌محوری غیر اشباع

ساخت و ساز بر روی خاک‌های گچی در حالتی که توده خاک در حالت غیر اشباع قرار دارد سبب بروز نشست‌های زیادی نمی‌شود اما افزایش رطوبت در این خاک‌ها سبب ایجاد تغییر شکل‌هایی در توده آن شده که حتی می‌تواند سبب فروریزش اسکلت خاک گردد. در این مطالعه تاثیر میزان اشباع شدگی بر تغییر شکل این نوع از خاک‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. جهت بررسی این رفتار، در این پژوهش خاک گچدار شهر نجف، به عنوان یکی از مناطق دارای خاک با درصد گچ بالا در کشور عراق، مورد بررسی قرار گرفته است. لذا با استفاده از سیستم سه محوری ارتقا یافته با قابلیت انجام آزمون‌های غیر اشباع، نمونه‌هایی دست خورده با 14 %و 29 %گچ مورد بررسی و آزمایش قرار گرفته‌اند. مکش‌های بافتی مورد بررسی شامل؛ 100 ،60 ،30 و صفر درصد از مکش بافتی اولیه در محل خاک بوده است. مسیر تنش اعمال شده به نمونه‌ها به گونه‌ای بوده است که شرایط سازه از قبل ساخته شده بر روی خاکی با درجه اشباع معین را شبیه سازی نماید )مکش بافتی مشخص(. همچنین دو آزمایش سه‌محوری تحکیم یافته زهکشی شده )cd )نیز بر روی نمونه‌ها، با استفاده از تنش‌های همه جانبه ذکر شده انجام گرفت. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که با افزایش مکش بافتی در توده خاک، سختی و مقاومت برشی کاهش پیدا کرده و کرنش‌های حجمی ایجاد شده در خاک به شدت افزایش می‌یابد. این افزایش در مقدار کرنش‌ها به ترتیب برای هر دو گروه از خاک به میزان 60 و 50 درصد در تنش‌های همه جانبه 100 و 200 کیلوپاسکال بوده است. یافته‌های این مطالعه را می‌توان جهت تخمین نشست‌های این نوع خاک، ناشی از کاهش میزان مکش بافتی؛ به دلیل بالا آمدن سطح آب زیرزمینی یا پدیده‌های دیگری که سبب افت مکش بافتی شوند، مورد استفاده قرار داد.

Behavior Study of the Gypsiferous Sand Soil of AlNajaf City with Presence of Matric Suction Using Unsaturated Triaxial Device

AlNajaf city is considered one of the gypsiferous rich soils cities in Iraq. When a building is constructed on a gypsiferous soil in the unsaturated state, no effective settlement will be distinguished. When a gradual saturation has occurred, the soil gives a clear deformation and may be collapsed. This paper presents how the degree of saturation can affect on the deformation of a gypsum sand soil. A triaxial test device has been modified to have the ability for unsaturated tests. The soil samples were taken from AlNajaf city in Iraq. Disturbed samples with two different gypsum contents; 14% and 29%, are tested with the presence of different matric suctions, initial matric suction, 60% initial matric suction, 30% initial matric suction and zero matric suction. A loadingpath was adopted to symbolize when construction is built on a gypsiferous sand soil in a specific matric suction (specific degree of saturation). In addition to the previous tests, two conventional saturated tests (CD) were added under the above mentioned of confining stresses. The results were when increasing matric suction, the stiffness and shear strength are reduced and the volumetric strains increase significantly. The percentage increases are 60% and 50% under confining pressure of 100 kPa and 200 kPa, respectively for the two selected gypsum contents. The results of this study can be used to estimate the settlement that results from decreasing matric suction due to water table rise or other phenomena.