نام فایل : آزمايش فشار سه محوري 8 ص

فرمت : .doc

تعداد صفحه/اسلاید : 7

حجم : 397 کیلوبایت

آزمايش فشار سه محوري
اين آزمايش براي اندازه گيري استقامت برشي خاكها بكار مي رود . در اين آزمايش در حالي كه نمونه استوانه اي شكل خاك از اطراف تحت فشار جانبي
قرار مي گيرد و مقدار آن در طول آزمايش ثابت نگه داشته مي شود تحت فشار عمودي
قرار مي گيرد مقدار اين فشار عمودي كم كم اضافه مي شود تا اين كه نمونه خاك گسيخته شود . فشار جانبي با قرار دادن نمونه استوانه اي شكل خاك در داخل يك غشا لاستيكي و سپس قرار دادن آن در داخل مايع تحت فشاري به نمونه وارد مي شود . آزمايش سه محوري معمولا با چند فشار جانبي مختلف مثلا صفر ، 7/0و4/1 كيلوگرم بر سانتي متر مربع تكرار مي شود و هر دفعه فشار عمودي كه براي گسيختگي خاك لازم است اندازه گيري مي شود . با در دست داشتن فشارهاي جانبي و عمودي در هر آزمايش مي توان دايره مور مربوط به آن را رسم كرده و سپس با رسم منحني مماس بر اين دواير منحني پوش مور را بدست آوريد . با استفاده از منحني گسيختگي پارامترهاي مقاومت برشي خاك كه عبارتند از زاويه اصطكاك داخلي (
) و چسبندگي (
c
) خاك بدست مي آيند . در مواردي كه پوش دواير مور كه به منحني گسيختگي مور نيز موسوم است يك خط مستقيم باشد مقاومت برشي خاك از رابطه كولمب بدست مي آيد .
در اين رابطه
تنش عمودي و
s
مقاومت برشي خاك است .
مقدار زاويه اصطكاك داخلي خاكها تابعي از جنس و ميزان رطوبت آنها است . مقدار متوسط زاويه اصطكاك داخلي ماسه خشك حدود 29 تا 30 درجه ، لاي و ماسه لاي دار بين 15 تا 25 درجه . خاك رس نرم اشباع شده صفر ، خاك رس غير اشباع بين صفر تا 30 درجه و خاكهاي شني بين 40 تا 60 درجه است . خاكهاي رسي نرم اشباع شده معمولا داراي اصطكاك داخلي نبوده و استقامت برشي اين گونه خاكها فقط از چسبندگي آنها ناشي مي شود . استقامت برشسي خاكهاي غيرچسبنده بعلت وجود اصطكاك بين دانه ها آن است .
فشار جانبي
فشار قائم اضافي =
فشار قائم=
براي تعيين مقاومت خاكها با استفاده از آزمايش فشاري سه محوري بايد ابتدا نمونه دست نخورده اي از خاك مورد نظر بدست آيد و سپس تحت بحراني ترين حالتي كه ممكن است خاك در حالت طبيعي داشته باشد تحت آزمايش قرار گيرد . با انجام آزمايش فشاري سه محوري كه گاهي آنرا آزمايش برشي سه محوري نيز مي نامند ميتوان دواير و منحني گسيختگي مور را براي خاك مورد آزمايش بدست آورد . چون هر اندازه چسبندگي ويا زاويه اصطكاك داخلي خاك بيشتر باشد مقامت برشي خاك بيشتر خواهد بود. لذا مي توان با مقايسه منحني گسيختگي خاك موردآزمايش با منحني هاي گسيختگي خاكهايي كه عملكرد آنها بعنوان بستر روسازي راه قبلا تعيين شده است ارزش و كيفيت خاك مورد آزمايش را بدست آورد. يك نمونه از اين منحني ها در شكل نشان داده شده است . منحني هاي نشان داده شده در اين شكل با استفاده از نتايج حاصل از آزمايشات زيادي بر انواع خاكها و مصالح سنگي و بررسي عملكرد آنها بعنوان خاك بستر و لايه هاي مختلف روسازي تهيه و ارائه شده اند .
چون خاك بستر روسازيها تحت اثرعبور مداوم وسائل نقليه قرا ردارند از اين جهت در سالهاي اخير ارزيابي مقاومت خاكهاي ريزدانه با استفاده از آزمايش هايي بدست مي آيد كه در آنها خاك تحت اثر تكرار بار گذاري وباربرداري قرار مي گيرد . يكي از اين آزمايش ها آزمايش تعيين ضريب برجهندگي خاك است . طبق تعريف ضريب برجهندگي نسبت فشار قائم اضافي (تنش انحرافي ) (
) به تغيير شكل نسبي قائم (
) نمونه خاك مورد نظر پس از يك تعداد معين بارگذاري و باربرداري كه مقدار ، تناوب و مدت هر بارگذاري معين است مي باشد . براي تعيين ضريب برجهندگي از وسيله اي مشابه وسيله انجام آزمايش سه محوري استفاده مي شود كه در آن فشار شكل 2 منحني هاي گسيختگي مر براي ارزيابي كيفيت خاكها ومصالح سنگي جانبي و فشار قائم اضافي وارد بر نمونه طوري اختيار مي شوند كه تا حتي الامكان تنش هايي كه بر نمونه خاك وارد مي شود مشابه تنش هايي باشد كه در محل و دراثر بارگذراي به آن وارد خواهد آمد . در ا غلب موارد بكار بردن فشار جانبي برابر با 4/1 كيلوگرم بر سانتي متر مربع و فشار قائم اضافي برابر با 2/4 كيلوگرم بر سانتي متر مربع مقادير مناسبي براي انجام آزمايش است .
نمونه خاكي كه در اين آزمايش بكار مي رود بشكل استوانه اي و معمولا داراي قطري برابر با 10 سانتي متر و ارتفاعي برابر با 20 سانتي متر است . آزمايش در مورد خاكهاي ريزدانه در درصدهاي مختلف رطوبت و پس از آنكه نمونه خاك با استفاده از آزمايش تراكم ، متراكم گرديده انجام مي شود .
آزمايش صفحه بارگذاري
آزمايش صفحه براي تعيين قدرت باربري خاك بستر روسازي ، لايه هاي اساس وزير اساس و در برخي موارد براي سيستم روسازي بكار مي رود . نتايج آزمايش صفحه براي طرح روسازي هاي انعطاف پذير و روسازي هاي سخت قابل استفاده است .
نحوه انجام اين آزمايش به اين ترتيب است كه تعدا 4 صفحه فلزي دايره اي شكل با اندازه هاي مختلف را بترتيب بر روي هم قرار مي دهند بطوريكه بزرگترين صفحه در زير و مستقيما بر روي خاكي كه تعيين قدرت باربري آن مورد نظر است قرار گيرد . علت استفاده از چندين صفحه فلزي براي اين منظور است كه خمش ناشي از بارگذاري در اين صفحات به حداقل مقدار برسد . نيروي لازم براي بارگذاري معمولا توسط يك جك هيدروليكي كه از يك طرف بر روي كوچكترين صفحه فلزي قرار داشته وازطرف ديگر به يك تكيه گاه ثابت نظير محور عقب يك كاميون سنگين تكيه مي نمايد تامين مي شود
افت و خيز خاك توسط سه خيزسنج معمولي كه بر روي پيرامون صفحه بزرگتر قرار
مي گيرد اندازه گيري مي شود . اگر تعيين شكل منخني افت و خيز سطح خاك بارگذاري شده مورد نظر باشد بايد از تعداد بيشتري افت و خيز سنج كه در فواصل
...