2
گروه مهندسی عمران، دانشکده ی فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد
3
دانشکده ی فنی و مهندسی، دانشگاه سمنان
چکیده
مرور مطالعات گذشته نشان میدهد که بخش زیادی از تحقیقات صورت گرفته بر رفتار خاکهای سیلیکاتی متمرکز بوده و خاکهای کربناتی کمتر مورد توجه قرار گرفته‌اند. از طرفی بخشهای وسیعی از کره زمین از جمله نواحی جنوبی کشورمان پوشیده از خاکها و رسوبات کربناتی است. ازاین‌رو ارزیابی رفتار این نهشتهها در مقایسه با خاکهای سیلیکاتی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مطالعه، پارامترهای دینامیکی ماسههای کربناتی هرمز و سیلیکاتی بابلسر تحت شرایط یکسان و با استفاده از مطالعات آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفته است. مدول برشی و نسبت میرایی ماسههای مذکور در دامنههای کرنش برشی کوچک و بزرگ به ترتیب با انجام آزمایشهای ستون تشدید و سهمحوری سیکلی محاسبه گردید. بر اساس نتایج حاصل، افزایش فشار محدودکننده، افزایش مدول برشی و کاهش نسبت میرایی ماسههای کربناتی و سیلیکاتی را به دنبال داشته است. مقایسه‌ی پارامترهای دینامیکی ماسههای مورد آزمایش بیانگر آن است که مدول برشی ماسه‌ی هرمز بیشتر از ماسه‌ی بابلسر است. همچنین در شرایط یکسان، نسبت میرایی ماسه‌ی بابلسر فراتر از ماسه‌ی هرمز حاصل شده است. نتایج آزمایشها با روابط محققین برای ارزیابی رفتار دینامیکی ماسهها مقایسه شدند. این مقایسه حاکی از آن است که روابط موجود قادر به ارزیابی دقیق رفتار دینامیکی ماسه‌ی کربناتی هرمز نبوده و نیاز برای ارائهی روابط ویژه برای این خاک وجود دارد.
Ishihara, K. (1996) Soil Behavior in Earthquake Geotechnics. Oxford Science Publications, pp. 350.
Jafarian, Y., Haddad, A., and Javdanian, H. (2015) Comparing the shear stiffness of calcareous and silicate sands under dynamic and cyclic straining. 7th International Conference of Seismology and Earthquake Engineering (SEE7), Tehran, Iran.
Zhang, J., Andrus, R.D., and Juang, C.H. (2005) Normalized shear modulus and material damping ratio relationships. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, 131(4), 453-464.
Jafarian, Y., Haddad, A., and Javdanian, H. (2014) Predictive model for normalized shear modulus of cohesive soils. Acta Geodynamica et Geomaterialia, 11(1), 89-100.
Javdanian, H., Jafarian, Y., and Haddad, A. (2015) Predicting damping ratio of fine grained soils using soft computing methodology. Arabian Journal of Geoscienecs, 8(6), 3959-3969.
Seed H.B. and Idriss I.M. (1970) Soil Moduli and Damping Factors for Dynamic Analysis. Report No. EERC 70-10, University of California, Berkeley.
Seed, H.B., Wong, R.T., Idriss, I.M., and Tokimatsu, K. (1986) Moduli and damping factors for dynamic analyses of cohesionless soils. J. Geotech. Eng., ASCE, 112(11), 1016-1032.
Clayton, C.R.I. (2011) Stiffness at small strain: research and practice. Geotechnique, 61(1), 5-37.
Senetakis, K., Anastasiadis, A., and Pitilakis, K. (2012) The small-strain shear modulus and damping ratio of quartz and volcanic sands. Geotechnical Testing Journal, ASTM, 35(6), 964-980.
Holmes, A. (1978) Principles of Physical Geology. Nelson, London, pp. 730.
Kwag, J.M., Ochiai, H., and Yasufuku, N. (1999) Yielding stress characteristics of carbonate sand in relation to individual particle fragmentation strength. Proceedings of the 2nd International Conference on Engineering for Soil Sediments, Bahrain, 1, 79-86.
Ong, S.E., Joer, H.A., and Randolph, M.F. (1999) Frictional behavior in calcareous soils. Proceedings of the 2nd International Conference on Engineering for Soil Sediments, Bahrain, 1, 219-228.
Coop, M.R. and Airey, D.W. (2003) âCarbonate sandsâ. In: Characterization and Engineering Properties of Natural Soils, Tan, T.S., Phoon, K.K., Hight, D.W., Leroueil, S. (eds), pages 1049-1086.
Coop, M.R., Sorensen, K.K., Freitas, T.B., and Georgoutsos, G. (2004) Particle breakage during shearing of a carbonate sand. Geotechnique, 54(3), 157-163.
Sharma, S.S. and Fahey, M. (2004) Deformation characteristics of two cemented calcareous soils. Canadian Geotechnical Journal, 41, 1139-1151.
Lenart, S. (2006) Deformation characteristics of lacustrine carbonate silt in the Julian Alps. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 26, 131-142.
Shahnazari, H. and Rezvani, R. (2013) Effective parameters for the particle breakage of calcareous sands: An experimental study. Engineering Geology, 159, 98-105.
Shahnazari, H., Salehzadeh, H., Rezvani, R., and Dehnavi, Y. (2014) The effect of shape and stiffness of originally different marine soil grains on their contractive and dilative behavior. KSCE J. Civil Eng., 18(4), 975-983.
Hassanlourad, M., Salehzadeh, H., and Shahnazari, H. (2008) Dilation and particle breakage effects on the shear strength of calcareous sands based on energy aspects. Int J Civil Engineering, 6(2), 108-119.
Jafarian, Y. and Rakhshandeh, M. (2014) Laboratory study on cyclic behaviour and pore water pressure generation of Boushehr calcareous sand. Modares Civil Engineering Journal, 15(3), 37-50.
Jafarian, Y., Haddad, A., and Javdanian, H. (2016) Estimating the shearing modulus of Bushehr calcareous sand using resonant column and cyclic triaxial experiments. Modares Civil Engineering Journal, 15(4), 9-19.
Cho, G.C., Dodds, J., and Santamarina, J.C. (2006) Particle shape effects on packing density, stiffness, and strength: natural and crushed sands. J. Geotech. Geoenviron. Eng., 132(5), 591-602.
Wichtmann, T. and Triantafyllidis, T. (2013a) Effect of uniformity coefficient on G/Gmax and damping ratio of uniform to well-graded quartz sands. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, 139(1), 59-72.
Senetakis, K., Anastasiadis, A., and Pitilakis, K. (2013a) Normalized shear modulus reduction and damping ratio curves of quartz sand and rhyolitic crushed rock. Soils and Foundations, 53(6), 879-893.
Hardin, B.O. and Drnevich, V.P. (1972) Shear modulus and damping in soils; measurement and parameter effects. J. Soil Mech. Found Div., ASCE, 98(6), 603-624.
Ishibashi, I. and Zhang, X. (1993) Unified dynamic shear moduli and damping ratios of sand and clay. Soils and Foundations, 33(1), 182-191.
Rollins, K.M., Evans, M.D., Diehl, N.B., and Daily, W.D. (1998) Shear modulus and damping relationships for gravels. J. Geotech. Geoenviron. Engineering, ASCE, 124(5), 398-405.
)