دستگاه بزرگ مقیاس ارزیابی پتانسیل رمبندگی خاک با امکان شبیه‌سازی نوع نشت آب

خاک رمبنده به عنوان یک نمونه از خاک‌های مسئله‌دار می‌تواند در بسیاری از سازه‌ها مشکل ایجاد کند. خاک رمبنده بدون حضور آب، پایدار است، اما پس از ورود آب به این خاک، دچار نشست‌های قابل توجه و ناگهانی می‌شود. مهم‌ترین موضوع در برخورد با این خاک‌ها پیش‌بینی میزان نشست آن‌ها است. تا به امروز آزمایش‌های مختلفی به صورت آزمایشگاهی یا درجا برای تعیین پتانسیل رمبندگی طراحی شده است که متداول‌ترین آن‌ها آزمایش ادئومتر است. مهم‌ترین نقص آزمایش‌های موجود عدم امکان شبیه‌سازی نوع نشت آب در خاک است. در این مطالعه دستگاهی با قالب به قطر 14 و ارتفاع cm 10 طراحی و ساخته شد که دارای امکان شبیه‌سازی نوع نشت آب است و می‌تواند بر اساس منشاء ورود آب، میزان پتانسیل رمبندگی را اندازه‌گیری نماید. این دستگاه الگوهای نشت آب را بر اساس جهت حرکت آب (از بالا به پایین یا از پایین به بالا) و توزیع نشت (نقطه‌ای یا گسترده) به چهار دسته کلی تقسیم‌بندی و شبیه‌سازی می‌کند. نتایج آزمایشگاهی این دستگاه بر روی یک خاک رمبنده نمونه نشان می‌دهد که پتانسیل رمبندگی وابسته به الگو نشت آب در خاک است و نمی‌توان از یک پتانسیل رمبندگی برای تمام الگوهای نشت آب استفاده کرد. بر اساس نتایج آزمایشگاهی بیشترین پتانسیل رمبندگی مربوط به الگوی نشت آب از بالا به پایین و به صورت گسترده و کمترین آن مربوط به الگو نشت آب از پایین به بالا و به صورت نقطه‌ای است.

large-scale apparatus for measurement of collapse potential of soils with simulating the pattern of water infiltration ability

collapsible soil as an example of problematic soils can cause problems in structures. collapsible soil may be stable before the presence of water, but after water enters, it experiences significant and sudden settlement. the most important issue in dealing with these soils is to predict their settlement. up to now, various experiments have been designed in the laboratory or in situ to determine the collapse potential, the most common of which is the oedometer test. the most important drawback of the existing experiments is the impossibility of simulating the patterns of water infiltration in the soil. in this study, an apparatus with a mold with a diameter of 14 cm and a height of 10 cm was built that has the ability to simulate water infiltration patterns and can measure the amount of collapse potential based on the source of water infiltration. this apparatus simulates water infiltration patterns into four categories based on the direction of water movement (from top to bottom or from bottom to top) and water distribution (point or expanding). the laboratory results of this apparatus on a sample of collapsible soil show that the collapse potential depends on the water infiltration pattern and it isn’t possible to use one collapse potential amount for all patterns. according to the laboratory results, the highest collapse potential is related to the pattern of water infiltration from top to bottom and expanding form, and the lowest is related to the pattern of water infiltration from bottom to top and point form.