تاثیر مکش بافتی بر رفتار شمع در خاک غیر اشباع با کمک مدل سازی فیزیکی در FCV

یکی از راهکارهای مناسب برای بررسی رفتار شمع، مدل سازی فیزیکی آن در آزمایشگاه می باشد. برای مدل سازی فیزیکی می توان از محفظه ساده ، محفظه کالیبراسیون و دستگاه سانتریفیوژ استفاده نمود. محدودیت ها و سختی های موجود در این وسایل باعث شد اخیرا وسیله ای به نام دستگاه فشار همه جانبه مخروطی (FCV) برای مدل سازی فیزیکی پی های عمیق به جهان معرفی گردد. در این دستگاه که به شکل مخروط ناقص می باشد، می توان با اعمال فشار در کف دستگاه یک گرادیان خطی تنش در امتداد محوری مرکزی ایجاد نمود تا با آنچه در واقعیت اتفاق می افتد هم خوانی داشته باشد.علی رغم مزایای زیادی که این دستگاه دارد ولی در آن سیستمی برای سنجش مکش بافتی خاکهای غیر اشباع در نظر گرفته نشده است. لذا در این تحقیق با ابزارگذاری نمونه ساخته شده از این دستگاه در دانشگاه صنعتی امیر کبیر (FCV-AUT) و اجرای شمع درون آن، این امکان فراهم می گردد تا رفتار شمع در خاک غیراشباع و تاثیر مکش بافتی بر نمودار نیرو- تغییر مکان بررسی شود. شمع استفاده شده در این تحقیق یک شمع انتها باز می باشد که با روش کوبشی و در ماسه لای دار فیروزکوه با رطوبت های وزنی  0، 5، 10 ، 15 و 20 درصد اجرا و در هر مورد نمودار نیرو- تغییرمکان ترسیم شده است. نتایج نشان می دهد در این خاک با افزایش درصد رطوبت از حالت خشک(مکش صفر) به رطوبت 5 درصد (افزایش مکش) با یک افزایش در نقطه اوج نمودار (ظرفیت باربری نهایی) مواجه می شویم سپس از رطوبت 5 تا 15 درصد با آنکه مکش کاهش می یابد باز هم ظرفیت باربری افزایش می یابد ولی در انتها با افزایش رطوبت از 15 به 20 درصد روند کاهشی می گردد. این روند تغییرات نشان دهنده یک رطوبت بحرانی در این خاک است که در آن رطوبت ظرفیت باربری شمع حداکثر می گردد. مقدار این رطوبت بسته به دانه بندی و تراکم خاک میتواند متفاوت باشد.