همپایه سازی مقاومت نوک و جدار CPT نسبت به تنش موثر سربار (نشریه روانگرایی 525)

دانلود نشریه شماره 525 - راهنمای ارزیابی پتانسیل روانگرایی خاک، پیامدها و روش های کاهش مخاطرات

همپایه سازی مقاومت نوک و جدار CPT نسبت به تنش موثر سربار

همانطور که پیش از این نیز ذکر شد، تنش موثر سربار می تواند تاثیرات عمده ای بر مقادیر CPTداشته باشد. این اثر معمولا با همپایه سازی مقاومت نوک اندازه گیری شده در عمق مورد نظر و تنش موثر قائم نسبت به تنش موثر مرجع 1 atmدر نظر گرفته می شود. بحث کامل در خصوص همپایه سازی مقادیر CPTبرای تنش موثر سربار در Moss et al. 2006 ارائه شده است. در این مطالعه مدل های Ladanyi and Johnston, 1974; Yu, 2000; Cao et al., 2001; Salgado and Cavity Expansion 1995 Randolf, 2001; Boulanger, 2003 به همراه داده های آزمون های آزمایشگاهی و محلی Olsen and Mitchell, برای تخمین تراز مناسبی از همپایه سازی به عنوان تابعی از مقاومت نوک و نسبت اصطکاک اندازه گیری شده مورد استفاده قرار گرفته است. رابطه ی همپایه سازی در روش پیشنهادی Moss et al. 2006 مشابه رابطه 22-5 می باشد با این تفاوت که مقدار توان همپایه سازی cتابعی از مقاومت نفوذ و اصطکاک جداره می باشد و مقدار مقاومت نفوذ qcتنها در مقابل تنش سربار اصلاح شده و دارای بعد می باشد.

که در آن:

: q 1cمقاومت نوک همپایهشده MPa؛ : Cqضریب همپایه سازی نوک؛ : qcمقاومت نوک خام MPa؛

: Paتنش مرجع 1 atm؛

: σ¢v0تنش موثر سربار در همان واحد Pa؛ : cتوان همپایه سازی وابسته به نوع خاک.

لازم به ذکر است که در معادله ی فوق مقدار Cq نباید از 1/7بیشتر شود. در این روش مقدار c با استفاده از شکل 20- 5 حاصل می شود که در آن منحنی های توان همپایه سازی، به صورت تابعی از مقاومت نوک و نسبت اصطکاک نمایش داده شده است.

در بیشتر مطالعات قبلی نظیر Liao and Whitman 1986 توان همپایه سازی معمولا برابر 0/5 انتخاب شده است. این مقدارِ 0.5 ، متوسط توان همپایه سازی مربوط به پاسخ انواع مختلف خاک به سربار می باشد و از اینرو تغییرپذیری ذاتی خاک را در نظر می گیرد. در حالی که در نظر گرفتن این تغییرپذیری با روش همپایه سازی اشاره شده منجر به تطابق آماری بسیار بهتر منحنی های کنش روانگرایی می شود. برای مقاصد محاسباتی، می توان مقادیر منحنی های توان همپایه سازی ارائه شده در شکل 20-5 را با حل تکراری معادله ی 28-5 محاسبه نمود:

به منظور همپایه سازی مقاومت نوک به شکل صحیح، نیاز به یک روند تکراری است. این دستورالعمل شامل مراحل زیر می شود:

تخمین اولیه از توان همپایه سازی با استفاده از مقادیر خام مقاومت نوک، نسبت اصطکاک و شکل 20- 5 یا معادله ی 28-5 تعیین می شود؛
سپس مقاومت نوک با استفاده از رابطه ی – 27 5همپایه می شود زمانی که مقاومت نوک و جدار به طور معادل همپایه میگردند، نسبت اصطکاک تغییر نمیکند ؛
با استفاده از مقاومت نوک اصلاح شده و شکل 20-5 یا معادله ی 28-5 تخمین اصلاح شدهای از توان همپایه سازی به دست می آید که با تخمین اولیه مقایسه میشود.

– 4روند فوق تا زمان دستیابی به دامنه ی همگرایی قابل قبول تکرار می شود.

در بیشنر خاک ها روند فوق معمولا تنها به دو تکرار برای رسیدن به همگرایی نیاز دارد برای انجام محاسبات تکراری در برنامه ی ،EXCEL گزینه ی Solver Add-In در نوار ابزار Analysis می تواند بسیار مفید باشد . پیشنهاد می شود که مقاومت نوک و جدار به طور برابر یا به عبارتی با توآن های مساوی s=c همپایه شوند.

بازگشت به فهرست مطالب اصلی