آزمایش سه محوری 5 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 5

آزمایش سه محوری :

آزمایش سه محوری یکی از روشهای قابل اعتماد موجود برای تعیین پارامترهای مقاومت برشی خاک محسوب می شود. این آزمایش به طور وسیعی درکارهای تحقیقاتی و معمول استفاده و به کار برده می شود . تصویری از آن در شکل زیر نشان داده شده است .

در این آزمایش نمونه ای ازخاک به ضخامت 5/1 اینچ و به طول 3 اینچ برداشته و یک غشا لاستیکی ظریف و نازکی دور آن کشیده و در داخل محفظه استوانه شکلی از جنس پلاستیک که معمولا مملو از آب یا گلیسیرین است قرار داده می شود. ( البته گاهی نیز از هوا استفاده می شود)برای آنکه نمونه تحت برش گسیخته شود ، یک تنش محوری از طریق یک بازوی قائم که برای اعمال بار نصب شده به نمونه اعمال می شود. این تنش بعضی اوقات به نام تنش انحرافی نیز نامیده می شود . این آزمایش به دو طریق انجام خواهد شد.

الف- بار مرده یا فشار آبی را بر روی نمونه با افزایشهای مساوی اعمال می کنیم تا نمونه گسیخته شود( تغییر شکل محوری نمونه در اثر اعمال بار از طریق بازوی مذکور توسط یک عقربه مدرج اندازه گیری می شود )

ب: یک تغییر شکل محوری باسرعت ثابت توسط یک دنده یا دستگاه فشار هیدرولیکی اعمال می شود که به آزمایش کرنش کنترل شده موسوم است .

مقدار بار محوری مربوط به یک تغییر شکل محوری مشخص توسط یک حلقه یا سلول نیرو که بر روی بازو نصب شده است اندازه گیری می شود.

برای تعیین میزان ورود یا خروج آب از نمونه ویا جهت اندازه گیری فشار آب منفذی می توان لوله هایی را به دستگاه متصل کرد .

سه روش استاندارد برای انجام این آزمایش معمولا استفاده می شود :

آزمایش تحکیم شده – زهکشی شده (آزمایش CD )

آزمایش تحکیم شده – زهکشی نشده (آزمایش CU )

آزمایش تحکیم نشده – زهکشی نشده یا کلا آزمایش زهکشی نشده (آزمایش UU)

مفهوم هر آزمنایش و روش انجام هر کدام بر روی خاکهای اشباع توضیح داده می شود .

آزمایش تحکیم شده – زهکشی شده

در این آزمایش نمونه ابتدا در اثر فشار سیال داخل محفظه تحت یک فشار محیطی همه جانبه قرار می گیرد. در اثر این فشار فشار آب منفذی نمونه به مقدار افزایش می یابد . این مقدار افزایش فشار آب منفذی را می توان به صورت یک پارامتر بدون بعد نشان داد :

آزمایش تحکیم شده – زهکشی نشده

این آزمایش رایجترین نوع آزمایش سه محوری است . د راین آزمایش نمونه اشباع شده خاک ابتدا توسط اعمال یک فشار همه جانبه توسط سیال داخل محفظه تحکیم می شود و به عبارت دیگر اجازه داده می شود تا آب خارج شود . بعد از آنکه فشار آب منفذی ایجاد شده به دلیل اعمال این فشار کاملا محو شد و از بین رفت وبه عبارت دیگر شد تنش انحرافی بر روی نمونه اعمال و تا زمانی که گسیختگی برشی اتفاق بیفتد افزایش می یابد . در طی این مرحله از آزمایش لوله خروجی آب از داخل نمونه بسته نگهداشته می شود . در طی این مرحله از آزمایش به طور همزمان اندازه گیری می شوند . این مقدار افزایش فشار آب منفذی را می توان به صورت یک پارامتر بدون بعد نشان داد:

که A پارامتر فشار آب منفذی اسکمپتون (skempton -1954) می باشد .

آزمایش تحکیم نشده – زهکشی نشده

در این آزمایش خروج آب از داخل نمونه در طی اعمال فشار محفظه اجازه داده نمی شود . نمونه تحت آزمایش در اثر اعمال تنش انحرافی بدون آنکه در طی اعمال آن به آب اجازه خروج داده شود گسیخته می شود . به دلیل آنکه در طول آزمایش در تمام مراحل اجازه زهکشی و خروج آب داده نمی شود لذا آزمایش را می توان بسیار سریع انجام داد . دراثر اعمال فشار محیطی فشار آب منفذی در داخل خاک به مقدار افزای شنخواهد یافت . سپس افزایش دیگری به مقدار در اثر اعمال تنش انحرافی خواهیم داشت بنابراین مجموع فشار آب منفذی u در داخل نمونه در هر مرحله از اعمال تنش انحرافی به صورت زیر خواهد بود :

این آزمایش را معمولا بر روی نمونه های رسی انجام می دهند و مفهوم بسیار مهمی درباره مقاومت خاکهای چسبنده اشباع را به دست می دهد . تنش قائمی که باید اضافه شود تا نمونه گسیخته شود یعنی صرفنظر از فشار محیطی داخل محفظه ، عملا در تمام تکرارها یکسان می باشد .

کلیاتی درباره آزمایش سه محوری

موارد زیر درباره آزمایش سه محوری قابل ملاحظه است :

بر خلاف آزمایش برش مستقیم ، صفحه گسیختگی برشی نمونه از پیش مشخص و تعیین نشده است .

از بررسی روشهای مختلف آزمایش سه محوری به وضوح دیده میشود که مقاومت برشی خاک به فشار آب منفذی ایجاد شده در طی آزمایش بستگی دارد . این فشار با خروج آب از بین می رود . در محل مقاومت برشی خاک به سرعت اعمال بارو خروج آب بستگی خواهد داشت .

در شرایط محل در خاک دانه ای ، احتمال خروج کامل آب ، درصورتی که سرعت اعمال بار متوسط باشد وجود خواهد داشت . تحت چنین شرایطی درمحیط پارامترهای متفاوت برشی مربوط به حالت زهکشی شده حاکم خواهد بود . برخلاف آن در رسهای تحکیم یافته زمان مورد نیاز برای از بین رفتن فشار آب منفذی اضافی ایجاد شده ، مثلا در اثر احداف یک پی ، ممکن است بسیار زیاد باشد و در طی ساخت و یا بلافاصله پس از اجرای سازه حالت زهکشی نشده به وجود آید. بنابراین شرایطبرای استفاده مناسبترین حالت می باشد .