مقایسه پارامترهای مقاومتی ماسه کربناته و کوارتزی با آزمایش‌های سه ‌محوری و برش ‌ساده

رسوبات کربناته جزء خاک‌های مسئله‌دار در مهندسی ژئوتکنیک هستند. این خاک‌ها هم از لحاظ منشا تولید و هم از لحاظ رفتار مهندسی، متفاوت از خاک‌های کوارتزی می‌باشند. در این مقاله پارامترهای مقاومتی ماسه کربناته بندرعباس و ماسه کوارتزی فیروزکوه تحت آزمایش‌های سه محوری معمولی و برش ساده استاتیکی بررسی می‌شود. آزمایش‌ها در شرایط یکسان دانه‌بندی، دانسیته نسبی و سطح تنش انجام گرفت. پارامترهایی مانند ویژگی‌های فیزیکی، رفتار برشی، مسیر تنش، مدول الاستیسیته، مدول برشی و زاویه اصطکاک داخلی حداکثر مقایسه می‌شوند. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که ماسه کربناته در شرایط یکسان، مقاومت برشی بیشتری نسبت به ماسه کوارتزی دارد. مقادیر زاویه اصطکاک داخلی حداکثر ماسه کربناته به علت قفل و بست ذاتی دانه‌های آن در هر دو آزمایش سه‌ محوری و برش ‌ساده، بیشتر از ماسه کوارتزی است. زاویه اتساع برای هر دو آزمایش با افزایش تنش، روند کاهشی دارد. در ماسه‌ کربناته به دلیل خاصیت خرد شدگی و شکننده بودن دانه‌ها میزان افت اتساع بیشتر از ماسه کوارتزی است. همچنین در نمونه‌های سست نسبت به نمونه‌های متراکم به علت این که قفل و بست دانه‌ها کمتر است و دانه‌ها از گیرداری کمتری برخوردار می‌باشند، میزان افت اتساع بیشتر از حالت متراکم است. به علت تفاوت در مسیر تنش دو آزمایش، پارامترهای مقاومتی حاصل از آزمایش سه‌ محوری به طور متوسط 10 الی 15 درصد بیشتر از آزمایش برش ساده است.

comparison of carbonate and quartz sand shear strength parameters with triaxial and simple shear tests

carbonate sediments are among the problematic soils in geotechnical engineering. these soils are different from quartz soils both in terms of production origin and engineering behavior. in this paper, for comparison of shear strength parameters, bandar abbas carbonate sand and firoozkooh quartz sand were studied by common triaxial and simple shear tests. experiments were performed under the same conditions of grain size, relative density and stress level. parameters such as physical properties, shear behavior, stress path, modulus of elasticity, shear modulus, internal friction angle and dilation angle were compared. the results showed that bandar abbas carbonate sand had higher shear strength than quartz sand. the maximum internal friction angle ​​of carbonate sand was higher than quartz sand due to its intrinsic interlocking in both triaxial and shear tests. the dilation angle decreases with increasing stress level for both experiments. also, the internal friction angle obtained from the triaxial test was higher than the simple shear test for about 10 to 15% due to different stresses paths and the presence of a pre-shear in the simple shear test.  also, the presence of shear stress in simple shear tests reduces more the internal friction angle versus stress level compared to the triaxial test.