ناهمسانی ساختار بافتی در ماسه ‌ها و سنجش وابستگی آن به پارامترهای دانه ‌بندی و مشخصات ظاهری دانه‌ ها

ناهمسانی ساختار بافتی دارای نقشی مهم در الگوی تغییرات مقادیر منتسب به درجه ناهمسانی ضرایب کشسانی خاک می‌باشد. این ناهمسانی بیشتر ناشی از تفاوت موجود در چیدمان هندسی ذرات و به طور کلی خواص اسکلتی در صفحات مختلف توده خاک می‌باشد. شناخت این ویژگی همواره منجر به درک بهتر و تحلیل دقیق‌تری از رفتار ژئوتکنیکی خاک تحت تاثیر انواع بارگذاری خواهد شد. بر همین اساس، هدف این مطالعه، تعیین این ناهمسانی در خاک‌های ماسه‌ای، بررسی محدوده تغییرات آن بر حسب شرایط تنش حاکم و در نهایت سنجش وابستگی آن به پارامترهای دانه‌بندی، شکل و وزن دانه‌های خاک می‌­باشد. بدین منظور، با فرض وجود همسانگردی عرضی در محیط خاک، ضرایب کشسانی حاصل از 419 آزمون آزمایشگاهی بر روی 28 نمونه متفاوت از 17 نوع ماسه مختلف که از اندازه‌گیری سرعت‌های لرزه‌ای بدست آمده بودند همراه با داده‌های نسبت تخلخل، حالت تنش، ویژگی‌های دانه‌بندی، شکل و وزن ذرات، از مقالات معتبر گردآوری شدند. بر مبنای یک معادله تجربی معتبر، اطلاعات گردآوری شده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند و مقادیر نسبت ناهمسانی ساختار بافتی برای خاک‌های مورد بررسی محاسبه شدند. با ترسیم نتایج به‌دست آمده در مقابل حالات تنش متناظر، الگو تغییرپذیری و دامنه تغییرات این نسبت بر حسب شرایط تنش موجود مشخص گردید. در انتها، با اجرای یک سری از تحلیل‌های رگرسیونی ساده و چند گانه، پتانسیل همبستگی میان نسبت ناهمسانی ساختار بافتی و مشخصات تشریح کننده دانه‌بندی، شکل و وزن دانه‌ها بررسی شده و روابط تجربی حاکم بر آنها استخراج گردیدند.

fabric anisotropy in sands and assessing its dependence on grading and surface appearance parameters

fabric anisotropy plays a crucial role in the variations model of anisotropy degree of soil elastic coefficients. this study aims to quantify this anisotropy in sandy soils, examining its variations in terms of the available stress conditions, and assessing its dependence on grading, shape and soil particles weight characteristics. to this end, by presuming the transverse isotropy in the soil medium, the elastic coefficients obtained from 419 laboratory tests on 28 different samples of 17 different sands were collected from literature. indeed, those were attained from the seismic velocity measurements and supplemented with corresponding data on void ratio, stress state, grading, shape and weight properties. based using on a famous experimental equation, the collected data was analyzed, and the fabric anisotropy ratio was computed for each soil sample. by drawing these results versus the respective experienced stresses, the variability model and the amplitude of the ratio were identified with respect to the applied stresses. finally, by performing a series of simple and multiple regression analyses, the potential correlations between the fabric anisotropy ratio and the representative characteristics of grading, shape and particles weight were investigated resulting in a couple of mutual relationships.