ارزیابی روانگرایی مصالح ریزدانه سیلتی با استفاده از روش مبتنی بر انرژی کرنشی (مطالعه موردی سد باطله مس سونگون)

هنگامی‌که از سدهای ذخیره باطله برای ذخیره میلیون‌ها تن مواد باطله و حجم زیادی آب یا مایع خطرناک استفاده می‌شود، حساسیت جوامع مختلف در مقابل شکست و تخریب چنین سازه‌هایی در مقابل ارتعاشات حاصل از لرزه‌خیزی، شدیدتر احساس می‌گردد. گزارش uscold نشان می‌دهد که در طی سال‌های اخیر در حدود 185 حادثه از این قبیل در سدهای ذخیره باطله اتفاق افتاده است و نگرانی‌های زیاد زیست‌محیطی را فراهم نموده است. سازوکار خرابی‌های سد ناشی از زلزله در حوضچه‌های مواد باطله عمدتاً به علت روانگرا شدن ماسه‌های مواد باطله است. این مقاله به‌عنوان مطالعه موردی به بررسی اثر بارهای سیکلی بر سیلت خالص مورداستفاده در سد باطله در شمال غرب ایران می‌پردازد. آزمایش‌های سیکلی تحت تنش‌های برشی استاتیک اولیه مختلف با استفاده از یک سیستم سه محوری سیکلی خودکار انجام شد. این مصالح از معدن مس سونگون واقع در شمال غرب ایران تامین می‌شود. در این پژوهش از آزمایش‌های فشاری زهکشی نشده با تراکم‌های نسبی یکسان با اثرات مختلف فشار محصورکننده و نیز تاثیر پارامتر تنش برشی استاتیکی اولیه بر روی مصالح مذکور در شرایط بارگذاری سیکلی استفاده‌شده است. در این مطالعه، آزمایش‌های سیکلی با استفاده از رویکرد انرژی کرنشی برای ارزیابی انرژی ظرفیت و فشار آب منفذی باقیمانده انجام شد. آزمایش‌های سیکلی بر روی نمونه‌ها با در نظر گرفتن دامنه برشی 0.75 درصد و فرکانس0.3 هرتز انجام شد. برای α = 0، چگالی انرژی از j/m3 474 به میزان تقریباً 1.4 برابر افزایش یافت، با این حال زمانی که α = 0.4 بود، نرخ رشد شدیدتری از j/m3 682 به میزان تقریباً 7.5 برابر، اندازه‌گیری شد.

evaluation of the liquefaction of silty fine-grained materials using the method based on strain energy (case study of sungun copper tailings dam)

when waste storage dams are used to store millions of tons of waste materials and a large volume of water or hazardous liquid, the sensitivity of different communities to the failure and destruction of such structures in front of earthquake vibrations is felt more strongly. uscold’s report shows that in recent years, about 185 such incidents have occurred in tailings storage dams and have caused a lot of environmental concerns. the mechanism of dam failures caused by earthquakes in tailings ponds is mainly due to the liquefaction of tailings sands. as a case study, this article examines the effect of seismic loads on the pure silt used in the tailings dam in northwest iran. cyclic tests were performed under different initial static shear stresses using an automatic cyclic triaxial system. these materials are supplied from the sungun copper mine located in the northwest of iran. in this research, undrained compressive tests with the same relative densities with different effects of average effective stress and the effect of the primary static shear stress parameter on the mentioned materials under cyclic loading conditions have been used. in this study, cyclic tests were performed using the strain energy approach to evaluate the capacity energy and residual pore water pressure. the results of cyclic experiments were used to evaluate capacity energy and residual pore pressure based on the strain energy approach. cyclic tests on the samples were performed considering the shear amplitude of 0.75% and frequency of 0.3 hz. it is shown that the most energy dissipation occurs at the first cycle possessing the highest stiffness. for α = 0, energy density increased from 474 j/m3 to approximately 1.4 times, however, when α = 0.4, a stronger growth rate was measured from 682 j/m3 to approximately 7.5 times.