بررسی آزمایشگاهی تعدادی از روابط تعیین ضریب آبگذری خاک های اشباع ماسه ای

هدایت هیدرولیکی اشباع یکی از مهم ترین و پرکاربردترین مولفه های ژئوتکنیکی می باشد. این مولفه تحت تاثیر خصوصیات سیال، توزیع منافذ و خصوصیات سطح ذرات خاک قرار دارد که تغییر در این عوامل باعث ایجاد تغییرات گسترده ای در آبگذری نمونه های مختلف می شود. تاکنون روابط تجربی مختلفی جهت تخمین ضریب آبگذری اشباع خاک های غیر چسبنده با توجه به نوع مصالح ارائه شده است. در این تحقیق هفت روش پر کاربرد شامل روش های ترزاقی، کوزنی –کارمن، چاپیوس و آبرتین، اصلاحیNavfac ، شهابی و همکاران، بونیمپا و همکاران و چاپیوس مورد آزمون قرار گرفت. برای این منظور چهار نمونه خاک ماسه ای (R1 تا R4) با طیف نسبتا وسیعی از اندازه ذرات تهیه و به صورت المانی با حجم مشخص درون یک جعبه از جنس پلاکسی گلاس متراکم شد و تحت تاثیر ارتفاع هیدرو استاتیک آب در نقاط ارتفاعی 5/0، 1 و 5/1 متر قرار گرفت و جریان عبوری، فشار استاتیک اندازه گیری و خطوط پتانسیل و فریاتیک رسم گردید. در ادامه به کمک نتایج حاصل از اجرای مدل، دقت روابط نام برده بررسی شد. بطوریکه برای نمونه های مذکور به ترتیب ضریب آبگذری اشباع 0051/0، 048/0، 076/0 و 19/0 سانتیمتر بر ثانیه به دست آمد. با توجه به دامنه محدود استفاده از مولفه های ورودی، روش ارائه شده توسط شهابی و همکاران فقط برای نمونه R4 قابل استفاده بود، بنابراین این روش از تجزیه وتحلیل آماری حذف گردید. با مقایسه نتایج مدل آزمایشگاهی و معادلات پرکاربرد مشخص گردید بین روش های مختلف روابط کوزنی–کارمن و چاپیوس و آبرتین با بیشترین ضریب همبستگی و کمترین RE و RMSE دارای بالاترین دقت در تخمین ضریب آبگذری اشباع هستند که علت آن را می توان به استفاده از مولفه های موثر در معادله، به کاربردن دامنه گسترده ای از داده ها و مطالعات آزمایشگاهی دقیق نسبت داد. از طرفی روش بونیمپا و همکاران بیشترین انحراف را از مقادیر مشاهداتی نشان داد که علت آن را می توان حساسیت این مدل به مولفه نسبت پوکی (e) دانست، نتایج حاصل از انجام آزمایش با نسبت های پوکی مختلف نشان داد با افزایش نسبت پوکی درصد خطای روش بونیمپا و همکاران به صورت قابل ملاحظه ای افزایش می یابد.