تاثیر چرخش جهت تنش اصلی بر مقاومت برشی زهکشی نشده ماسه لای ‌دار

ساخت سازه‌ های ژئوتکنیکی در خاک های ماسه‌ ای، نیازمند ارزیابی باربری در شرایط زهکشی نشده است. مقاومت برشی زهکشی نشده به عوامل زیادی از جمله چرخش تنش اصلی (رفتار ناهمسان) بستگی دارد. ولی تاثیر این چرخش تنش اصلی  اغلب به علت سختی در انعکاس این پدیده در تحقیقات آزمایشگاهی، نادیده گرفته می‌شود. دستگاه برش پیچشی استوانه توخالی امکان بررسی ناهمسانی مقاومت برشی در خاک‌ ها را فراهم می‌ کند. از سوی دیگر بیشتر رسوبات ماسه حاوی مقادیر مختلف ریز دانه‌ های لای می‌ باشند که تاثیر قابل توجهی بر رفتار ماسه می گذارند و بررسی رفتار ناهمسانی این خاک‌ های مخلوط (به ویژه در درصد کم) به طور کامل مورد مطالعه قرار نگرفته است. این تحقیق شامل 18 آزمایش زهکشی نشده با استفاده از دستگاه برش پیچشی استوانه‌ ای توخالی بر روی ماسه فیروزکوه حاوی درصد کم لای می‌ باشد. نمونه‌ها دارای 0، 5 و 10 درصد لای بوده و اثر زاویه تنش اصلی (α°°) با تاکید بر مقادیر ریزدانه بررسی می‌ شود.  این پارامتر به عنوان پارامتر کلیدی که ویژگی‌ های ناهمسانی را نشان می‌ دهد در نظر گرفته شده که مربوط به ناهمسانی ذاتی در ساختار ماسه در طول رسوب است و مقادیر 15 ،30 و 60 درجه در آزمایش‌ ها اعمال می‌ گردد. بر اساس نتایج بدست آمده، افزایش زاویه تنش اصلی منجر به رفتار انقباضی بیشتر در ماسه‌ می‌شود. با افزودن درصد کم لای، ساختار کلی اسکلت ماسه ثابت می ماند و همچنان نمونه ها بر اساس رفتار کلی ماسه میزبان قابل ارزیابی می‌ باشند. در نمونه‌ های حاوی 5 درصد کاهش رفتار انقباضی و افزایش مقاومت (به ترتیب 18/5، 12 و 7/7 درصد برای زوایای  15، 30 و 60 درجه) مشاهده می شوند، ولی با افزایش 10 درصد مقاومت کاهش یافته (کمتر از ماسه میزبان) و رفتار انقباضی‌ تر می‌ شود. در رفتار ناهمسان با افزایش زاویه تنش اصلی تاثیر ریزدانه در افزایش مقاومت وکاهش رفتار انقباضی نمونه‌ ها به‌عنوان یک پارامتر مهم در خاک های مخلوط‌ کاهش می‌ یابد.

influence of the principal stress rotation on the undrained shear strength of silty sand

the construction of geotechnical structures in sandy soils requires load bearing evaluation in undrained conditions. undrained shear strength depends on many factors, including principal stress rotation (anisotropic behavior). however, the effect of this inclination angle (α°) is often ignored due to the difficulty in reflecting this phenomenon in laboratory research, the hollow cylinder torsional shear apparatus provides the possibility of examining the anisotropy of soils. on the other hand, most of the sand sediments contain different amounts of silt particles, which have a significant effect on the behavior of the sand, and investigating the anisotropic behavior of these mixed soils (especially in low content) has not been fully studied. this research includes 18 undrained tests using a hollow cylindrical apparatus on firoozkuh sand with low silt content. the samples have 0, 5 and 10% silt content. inclination angle (α°) is considered as a key parameter that shows the characteristics of anisotropy, and the values of 15, 30 and 60° are applied in the experiments. based on the obtained results, increasing the inclination angle leads to more contractive behavior in sand. by adding a small percentage of layer, the overall structure of the sand skeleton remains constant and the samples can still be evaluated based on the general behavior of the host sand. in the samples containing 5%, reduction of contractive behavior and increase of resistance (18.5%, 12% and 7.7% for angles of 15, 30 and 60°, respectively) are observed, but with an increase of 10%, the strength is decreased (less than the host sand) and the contractive behavior is increased. in anisotropic behavior, with the increase of the inclination angle, the effect of fine grains in increasing the strength and reducing the contractive behavior of the samples as an important parameter in mixed soils is decreased.