مدلی جدید متکی بر مکانیزم رفتاری برای پیشبینی تغییر حجم خاک های دانه ای

بررسی رفتار تغییر حجم ماسه ها یکی از مسایل مهم و بحث انگیز در مهندسی ژئوتکنیک می باشد. فرمولبندی یک مدل تحلیلی - ریاضی برای شبیه سازی و پیش بینی رفتار تنش - کرنش و مقاومت خاک ها در شرایط تنش های مختلف، به ویژه خاک های دانه ای اشباع تحت بارگذاری سیکلی، مستلزم آگاهی و اطلاع از چگونگی رفتار تغییر حجم خاک در هنگام بارگذاری و بار برداری می باشد. علیرغم برخی مزایا و کارآیی مدل های رفتاری ارایه شده توسط محققان مختلف، توانایی و دقت آنها در پیش بینی رفتار خاک در باربرداری بشدت کاهش یافته و بعضا منجر به نتایج غیر قابل قبول می گردد. در این مقاله ضمن بررسی مکانیزم تغییر حجم در خاک های دانه ای نشان داده خواهد شد که تغییر حجم کل خاک را می توان ناشی از سه مکانیزم متفاوت در نظر گرفت. برای هر کدام از مولفه های تغییر حجم روابطی جدید پیشنهاد گردیده که در نهایت برآیند آنها به عنوان تغییر حجم کلی خاک در حین بارگذاری و یا بار برداری معرفی شده است. برای بررسی تغییرات نسبت تنش و همچنین تنش - اتساع در شرایط بارگذاری و تنش های سه محوری از رابطه جدید استفاده گردیده و مدل رفتاری مناسبی ارایه شده است. برای نشان دادن صحت و دقت روابط پیشنهادی از نتایج آزمایش های سه محوری فشاری قابل دسترس روی ماسه و مقایسه آنها با نتایج پیش بینی شده توسط مدل پیشنهادی استفاده گردیده است. نشان داده شده که مدل پیشنهادی بخوبی قادر به برآورد و پیش بینی رفتار ماسه در شرایط مختلف تنش و تراکم ماسه است.