دانلود پایان نامه

(2-5)
د) با استفاده از نتایج آزمونهای آزمایشگاهی، مقدار تنشهای تناوبی مورد نیاز برای ایجاد روانگرایی در صحرا به ازایm نوسان تنش مهم در اعماق مختلف تعیین میشود. این تغییرات را میتوان بر حسب عمق مطابق شکل 2-9 ترسیم نمود.

شکل 2-8- حداکثر تنش برشی در یک عمق برای ستون خاک صلب [27].
جدول 2-1- تعداد نوسانات تنشهای مهم مربوط به [27].
m بزرگی زلزله
10 7
20 5/7
30 8

شکل 2-9- ناحیه روانگرایی در صحرا [27].
و) ناحیهای که در آن تنشهای برشی لازم برای وقوع روانگرایی مساوی یا کوچکتر از تنشهای برشی تناوبی یکنواخت معادل بوجود آمده در طی زلزله میباشد، ناحیه ممکن برای روانگرایی میباشد. این ناحیه در شکل 2-9 هاشور زده شده است [27].
2-4-2- روابط تجربی موجود برای ارزیابی پتانسیل روانگرایی
روابط تجربی موجود برای ارزیابی روانگرایی در حالت کلی، درجات مختلف ایدهآلسازی و سادهسازی را دربردارند. بنابراین نتایج حاصل از آنها ممکن است با مشاهدات صحرایی تفاوت داشته باشد [11]. از جمله روابط تجربی ارزیابی پتانسیل روانگرایی، روابط بر مبنای دادههای حاصل از آزمایشات صحرایی نظیر SPT، CPT و اندازهگیری سرعت موج برشی میباشد [5]. در روابط تجربی مختلف ارائه شده به منظور ارزیابی پتانسیل روانگرایی، از نسبت تنش تناوبی ، (یا بعبارت دیگر نسبت تنش برشی تناوبی ناشی از زلزله، ، به تنش موثر قائم، σ’، وارد بریک جزء خاک) و نیز نسبت مقاومت روانگرایی ، استفاده میشود. نسبت مقاومت روانگرایی به معنی نسبت تنش تناوبی مورد نیاز برای ایجاد روانگرایی است. روابط تجربی در حالت کلی شامل محاسبات مربوط به این دو نسبت میباشد. اما فلسفه تحلیل و جزئیات محاسبه این دو پارامتر در روشهای مختلف متفاوت است [11]. انتخاب مدل تجربی بایستی بر اساس دادههای ژئوتکنیکی موجود صورت بگیرد.
2-4-2-1- روابط تجربی بر مبنای دادههای حاصل از آزمون نفوذ استاندارد
اگرچه روشهای بر مبنای SPT طی چند دهه برای ارزیابی روانگرایی خاک مورد استفاده قرار گرفتهاند، با این وجود روندی منطقی برای برآورد دقت و قابلیت اجرای این روشها وجود ندارد [11]. از جمله روشهای بر مبنای دادههای آزمون نفوذ استاندارد، میتوان به روشهای ارائه شده بوسیله سید و ادریس [7] ، روشهای توکیماتسو و یوشیمی (T-Y) [28] ، JRA [29] اشاره نمود.
محققین مختلفی دقت پیشبینی روابط تجربی بر مبنای عدد نفوذ استاندارد را مقایسه نمودهاند که از جمله آنها میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
سو و وانگ ، در سال 2000، در مطالعهای که در پی زمینلرزه چی چی ، در خصوص خسارتهای روانگرایی مشاهده شده در شهر یوئانلین ، انجام دادند به این نتیجه رسیدند که روش یود و همکاران [7]، سازگارترین پیشبینی را نسبت به مشاهدات صحرایی ارائه میدهد.
لی و همکاران ، در سال 2001، بر اساس 100 پدیده روانگرایی متعلق به زمینلرزههای سرتاسر جهان مطالعهای را بر روی 21 روش تجربی ساده شده بر مبنای SPT انجام دادند. طبق این مطالعه، نسخه اصلاح یافته سید وادریس در سال 1985، روش T-Y و NJRA ([29])، از نظر دقت پیشبینی حاصل،به ترتیب رتبههای اول، دوم و دهم را به خود اختصاص میدهند. در این میان روش JRA کمدقتترین روش در پیشبینی پتانسیل روانگرایی است.
چانگ و همکاران در سال 2011، با بررسی دادههای مربوط به 1500 گمانه که متعلق به نهشتههای آبرفتی تایوان بودند، مطالعهای را بر روی روشهای یود و همکاران، توکی ماتسو و یوشیمی و NJRA انجام دادند. آنها در این مطالعه با مقایسه نتایج پیشبینی شده بوسیله این روشها و رویدادهای روانگرایی و عدم روانگرایی مشاهده شده متعلق به زمینلرزه چی چی، دریافتند که روش T-Y و NJRA، به ترتیب دقیقترین و کمدقتترین روشها در خصوص پیشبینی پتانسیل روانگرایی میباشند. خطای پیشبینی روش یود و همکاران در بین این دو روش قرار میگیرد [11].
در ادامه پس از شرح مختصر آزمون نفوذ استاندارد جزئیات مربوط به پرکاربردترین این روشها، نسخه اصلاح یافته سید و ادریس در سال 2001 بوسیله یود و همکاران [7] و روش ایواساکی و همکاران [5]، ارائه خواهد شد.
2-4-2-1-1-آزمون نفوذ استاندارد
آزمون نفوذ استاندارد یا SPT، متداولترین آزمون صحرایی در ایالت متحده و اغلب کشورها جهت تعیین مقاومت خاکها، بخصوص در خاکهای درشت دانه و غیر چسبنده، بوده است [30]. اساس این آزمون بر سقوط یک چکش به وزن 1± 5/63 کیلوگرم از ارتفاع 76 سانتیمتری بر روی یک کلاهک استوار است. کلاهک، بخشی از مجموعه کوبش است که چکش با ضربه زدن بر روی آن، انرژی خود را به مجموعه میلههای حفاری نمونهگیر وارد میکند. طی عمل کوبش، نمونهگیر به داخل خاک واقع در کف گمانه نفوذ میکند. جمع ضربههای لازم برای 15 سانتیمتر نفوذ دوم و سوم، عدد نفوذ استاندارد، N، نامیده میشود. برای برطرف نمودن خطاهای موجود در اثر دستخوردگی نمونههای کف گمانه، ضربههای 15 سانتیمتر اول در نظر گرفته نمیشود. شرح کامل ضوابط اجرای آزمایش و نمونهگیری در [31] آمده است. در شکل 2-10 نمونهای از روشهای انجام این آزمایش و نیز تجهیزات مورد استفاده در آن نشان داده شده است.
از جمله مزایای SPT میتوان به سهولت انجام، هزینه اجرایی کم، سادگی تجهیزات آزمون و قابلیت کاربرد آن در تمام انواع خاکها اشاره نمود. از نمونههای بدست آمده از این آزمون میتوان برای شناسایی و ردهبندی خاک و نیز انجام آزمونهای آزمایشگاهی استفاده نمود [32، 33].

مطلب مرتبط :   مقاله درمورد دانلود الگوی اثرات تصادفی و میزان نابرابری

شکل 2-10- نمونهای از روشهای انجام SPT و نیز تجهیزات مورد استفاده در آن [33].
محدودیتهای SPT عبارتند از: (1) به دلیل گوناگونی روشها، تجهیزات وحفاران در مواردی حتی اختلاف بیش از صد درصد نیز در نتایج حاصل از گمانههای مجاور مشاهده است. لیکن اگر آزمون با دستگاه و حفار یکسان در یک خاک انجام شود، تجربیات صحرایی در سالهای اخیر اختلاف را حدود 10درصد نشان میدهد؛ (2) پارامترهای مقاومتی برآوردشده از نتایج آزمون، تقریبی است؛ (3) برای خاکهای درشت دانه که درصد دانههای شن وقلوه سنگ در آنها زیاد است، از نتایج آزمون باید با احتیاط استفاده نمود؛ (4) دقت آزمون در اعماق بیش از 30 متر به دلیل مشکلات اجرایی، سختی حفاری واحتمال دستخوردگی خاک کف گمانه کاهش مییابد؛ (5) استفاده از ابزارهای معیوب همانند کلاهک آسیب دیده یا خیلی سنگین، طبلک زنگ زده یا با سرعت کم، طناب روغنی وکهنه، موجب تغییرات قابل ملاحظهای در عددN به دست آمده میشود [31، 8].