Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad ali Rowshan Zamir
محمدعلی روشن ضمیر (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Ghanbar Dezfooli
محمد قنبردزفولی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

An Investigation on Anisotropic Permeability Of Soils
Anisotropy in engineering materials is defined as having unlike properties in different directions. Considering the construction of earth structures, and energy induced compaction in vertical direction, the anisotropy is an unavoidable fact. The anisotropy of permeability in soils has been a well-known field since the past time, but there have been a few attempts to be accounted for in the geotechnical design. Because considering of this anisotropy, needs a lot of time and cost for measuring the properties of materials. In the present study, an attempt has been made to modify the experimental apparatus of measuring the permeability, in order to evaluate the anisotropic properties of cohesive-frictional soils. Using more than 126 tests on selected samples from cohesive-frictional soils, the effect of compaction type, the compactions’ moisture ratio, ratio of compaction, and the clay fraction have been evaluated. In this study, a sandy clay soil with gravel has been used. The most important reasons for selecting this soil are its availability, and being the first alternative for construction of homogenous earth dams. Compaction and its affecting factors i.e. moisture content, compaction type, level of compaction, as well as the clay fraction are the most important parameters in anisotropic properties of soils. Thus the effect of these parameters has been investigated in this research study. The samples have been prepared at three different moisture content i.e. 6, 9, and 12. In vibration compaction, samples with compaction ratio equal to 95%, 100%, and 105% relative to standard compaction ratio, and with clay fraction equal to 10%, 15%, and 20% have been used. In order to evaluate the effect of compaction type on the anisotropy of permeability in vibration compaction, static compaction, the samples with clay fraction equal to 15%, with dry density equal to maximum dry density have been used. Also, for investigation of effect of clay fraction on the anisotropic properties of permeability, only the vibration compaction has been used. From the experimental results, it has been seen that there is anisotropy in all samples. As the moisture content of compaction increases the permeability in the soil is decreased and the anisotropy has the increasing progress. Also, increasing the dry density to maximum dry density leads to increase in the anisotropy. Furthermore making density more than maximum dry density leads to decrease in the anisotropy. The minimum anisotropy has been seen in vibration compaction while maximum anisotropy was with static compaction. Also as the soil fine fraction increased the anisotropy of permeability increased.
بنا به تعریف تفاوت خواص مواد در جهات مختلف ناهمسانی نامیده می شود. با توجه به نحوه اجرای سازه های خاکریز یعنی اعمال انرژی تراکمی در راستای قائم، وقوع ناهمسانی در آنها اجتناب ناپذیر می باشد. دیر زمانی است که خصوصیت ناهمسانی در خاک شناخته شده است اما تنها تلاش اندکی در این اواخر برای منظور نمودن آن در طراحی های ژئوتکنیکی به عمل آمده است زیرا لحاظ نمودن ناهمسانی مستلزم پیچیدگی و مصرف هزینه بیشتر در هر دو مورد تعیین خواص مصالح و طراحی می باشد. بدیهی است که اصلاح داده ها از فرض همسانی به سمت رفتار واقعی تر یعنی رفتار ناهمسان، به طراحی های دقیقتر و احتمالاً اقتصادی تر منجر خواهد شد. اگر چه با رواج کامپیوترهای با سرعت بالا و توسعه نرم افزارهای مناسب در دهه اخیر، امکان منظور نمودن ناهمسانی در طراحی فراهم آمده است، اما تاکنون در زمینه بسط روش های مناسب آزمایشگاهی و کارگاهی برای تعیین ناهمسانی مصالح خاکی پیشرفت قابل ملاحظه ای حاصل نشده است. در این پژوهش سعی شده با اصلاح دستگاه اندازه گیری نفوذپذیری، امکان ارزیابی ناهمسانگردی در خاک های چسبنده اصطکاکی فراهم شود. آنگاه با انجام بیش از 126 آزمایش بر روی نمونه های انتخاب شده از یک خاک چسبنده – اصطکاکی، اثر نوع تراکم، میزان رطوبت تراکم، میزان تراکم (دانسیته خشک به دانسیته خشک ماکزیمم) و درصد ریزدانه موجود در خاک مورد بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش از خاک SC ماسه رس دار همراه با شن استفاده شده است از مهمترین دلایلی که از این نوع خاک استفاده شده است، یکی در دسترس بودن آن و دیگراینکه این نوع خاک ها در اولویت اول برای ساخت سدهای همگن قرار دارند. از آنجا که به نظر می رسد تراکم و عوامل تراکم (رطوبت تراکم، نوع تراکم و مقدار تراکم) و همچنین مقدار ریزدانه موجود در خاک از عوامل موثری در میزان ناهمسانی خاک می‍باشد لذا تاثیر هر کدام از این پارامترها مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه ها در سه رطوبت 6، 9 و 12 درصد برای تمام آزمایشات ساخته شدند و مورد آزمایش قرار گرفتند. در تراکم ارتعاشی، از نمونه های با نسبت تراکم (برابر نسبت دانسیته خشک نمونه خاک به دانسیته خشک ماکزیمم خاک)، %95، %100، %105 نسبت به تراکم استاندارد و درصد ریزدانه10، 15و20 استفاده شد. به منظور بررسی تاثیر نوع تراکم بر ناهمسانی نفوذپذیری ازتراکم های ارتعاشی، استاتیکی و کوبشی در نمونه های با درصد ریزدانه 15 و در دانسیته خشک برابر با دانسیته خشک ماکزیمم، استفاده شد. همچنین برای بررسی تاثیر درصد ریزدانه بر ناهمسانی نفوذپذیری خاک، فقط از تراکم ارتعاشی استفاده شد. با توجه به نتایج حاصل از آزمایشات دیده شده که در همه نمونه ها ناهمسانی وجود دارد. با افزایش رطوبت تراکم میزان نفوذپذیری در خاک کاهش می یابد و همچنین میزان ناهمسانی در خاک روندی افزایشی دارد. در تراکم ارتعاشی با افزایش دانسیته خشک خاک تا دانسیته خشک ماکزیمم باعث افزایش ناهمسانی و افزایش بیشتر از آن باعث کاهش ناهمسانی می شود. کمترین میزان ناهمسانی در تراکم ارتعاشی و بیشترین میزان ناهمسانی در تراکم استاتیکی دیده شده است. همچنین با افزایش مقدار درصد ریزدانه در خاک ناهمسانی در خاک افزایش می یابد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی