تاثیر چرخه‌های تر و خشک‌شوندگی بر رفتار حجمی خاک‌های متورم‌شونده غیراشباع

خاک‌های متورم‌شونده غیراشباع با تغییرات رطوبت در اثر شرایط اقلیمی تغییر حجم می‌یابند. در این پژوهش، مدل‌سازی این تغییرات رطوبتی در اثر چرخه‌های تر و خشک‌شوندگی برای یک نوع خاک متورم‌شونده با تحلیل یک بعدی و همبسته هیدرومکانیکی در چارچوب مدل رفتاری الاستوپلاستیک متورم‌شونده بارسلونا (bexm) به روش المان محدود در نرم‌افزار تحت لایسنس کد_برایت (code_bright) انجام شد. تغییرات حجم خاک در چرخه‌های تر و خشک‌شوندگی با تغییرات رطوبت و مکش در بخش غیراشباع خاک موجب تغییرشکل‌های نوسانی خاک متورم‌شونده شد. آثار این تغییرات در چرخه‌های اولیه به مراتب چشمگیرتر و پس از طی چند چرخه، رفتار تناوبی انقباض و تورم خاک در یک محدوده مشخص و الاستیک برای همان دامنه معین تغییرات مکش ادامه می‌یابد. البته این روند در بازه تغییرات مکش کمتر با نرخ بیشتری به سمت رفتار الاستیک حرکت می‌کند. همچنین اثر سربار بر رفتار حجمی خاک متورم‌شونده در چرخه‌های تر و خشک‌شوندگی بررسی شد. با افزایش سربار مقدار تغییرشکل‌های تورمی و محدوده کلی تغییرشکل خاک کاهش یافت. با مقایسه تغییرشکل سطحی خاک متورم‌شونده غیراشباع در دو سربار مختلف، رفتار الاستیک در سه چرخه‌ اولیه برای سربار بیشتر مشاهده شد که بعد آن تغییرشکل‌های برگشت‌ناپذیر آغاز شد. در سربار کمتر از اولین چرخه تغییرشکل‌های برگشت‌ناپذیر مشاهده شد تا بعد گذشت چند چرخه تر و خشک‌شوندگی به تعادل برسد.