بررسی تاثیر اندازه ذرات، دانه‌بندی و قطعه بتنی در رفتار و مقاومت برشی خاک‌های دانه‌ای، با تاکید بر ناحیه برش

اندازه ذرات خاک‌های دانه‌ای و دانه‌بندی آنها تاثیر زیادی بر رفتار برشی آنها دارند. تحقیق در مورد ناحیه برش در آزمایش برش مستقیم، اهمیت زیادی در پروژه‌های مرتبط با تسلیح خاک با استفاده از ژئوگرید دارد. هدف این مقاله بررسی آزمایشگاهی رفتار برشی خاک‌های دانه‌ای با اندازه ذرات متفاوت می‌باشد. آزمایشات برش مستقیم بزرگ مقیاس در سه بخش انجام شده‌اند. بخش اول آزمایشات مربوط به 4 نوع خاک دانه‌ای با دانه‌بندی و اندازه ذرات متفاوت می‌باشد. بخش دوم مربوط به آزمایشات انجام شده بر روی نمونه‌های ترکیبی است و در بخش سوم تاثیر یک قطعه بتنی بر روی مقاومت برشی خاک دانه‌ای بررسی می‌شود. مطابق با نتایج بدست آمده با بزرگترشدن اندازه ذرات، پوش گسیختگی برشی بالاتر رفته و نمونه از مقاومت برشی بالاتری برخوردار می‌شود، با بزرگ شدن اندازه ذرات، زاویه اصطکاک مصالح و زاویه اتساع نیز افزایش می‌یابد. یافته اصلی پژوهش انجام شده اینست که مصالح قرار گرفته در ناحیه برش تاثیر زیادی در مقاومت و رفتار نمونه دارد. در نمونه‌های ترکیبی اگر ماسه در ناحیه برش قرار داشته باشد، اگرچه بالا و پایین نمونه از شن باشد، رفتار و مقاومت نمونه نزدیک به ماسه خالص است و اگر شن در ناحیه برش قرار گیرد هرچند بالا و پایین نمونه ماسه باشد، رفتار و مقاومت برشی نمونه ترکیبی نزدیک به نمونه شنی می‌شود. همچنین ضخامت ناحیه برش وابسته به ابعاد ذرات است، با بزرگ شدن دانه‌بندی ضخامت ناحیه برش افزایش می‌یابد. وجود قطعه بتنی در ناحیه برش، باعث افزایش مقاومت برشی و زاویه اصطکاک داخلی نمونه ماسه‌ای می‌شود.

investigating the effect of particle size, granulation and concrete block on the behavior and shear strength of granular soils, with emphasis on the shear zone

the particle size of granular soils have a great effect on their shear behavior. the purpose of this article is to investigate the shear behavior of granular soils with different particle sizes. the large-scale direct shear tests are conducted in three parts. the first part of the experiments is related to 4 types of granular soil with different particle size. the second part is related to the tests performed on composite samples and in the third part, the effect of a concrete block on the shear strength of granular soil is investigated. according to the results, as the particle size of the material increases, the push of the shear failure increases and the sample has a higher shear strength, in the same way, as the size of the particles increases, the friction angle of the materials and the dilation angle increases. the main finding of this article is that the materials located in the shear zone have a great impact on the strength of the sample. in composite samples, if the sand is compacted in the shear zone, although the top and bottom of the sample is gravel, the behavior and strength of the sample is close to that of pure sand. the thickness of the shear zone is dependent on the size of the particles, the thickness of the shear zone increases as the grain size increases. the concrete block in the shear zone increases the shear strength and internal friction angle of the sand sample.