مهندس عباس انسانی دانشجوی دوره دکتری این دانشکده، رشته مهندسی عمران گرایش ژئوتکنیک، ۳۰ آبان ماه سال ۱۴۰۰ از رساله خود تحت عنوان «مطالعه اندرکنش مسلح کننده و خاک با نفوذپذیری پایین با استفاده از آزمایش برش مستقیم» به‌صورت مجازی با راهنمایی دکتر حمیدرضا رازقی دفاع نمود.
چکیده این رساله به شرح زیر می‌باشد:
استفاده از خاک‌های موجود در محل، جهت تسهیل احداث سازه‌های خاک مسلح و کاهش هزینه‌های احداث همواره مورد توجه محققان بوده است. در این راستا، در تحقیق حاضر، بررسی کارایی مسلح‌کننده‌های ژئوسینتتیکی بر مقاومت سطح تماس اندرکنش مصالح خاکی حاوی ریزدانه و مسلح‌کننده در شرایط وجود درصد رطوبتهای مختلف و همچنین آنالیز عددی و تحلیلی رفتار سطح تماس اندرکنش خاک مسلح‌کننده انجام شده است. تأثیر درصد ریزدانه موجود در خاک، نوع مسلح‌کننده، وجود زهکش ماسه‌ای در مجاورت ژئوتکستایل، درصد رطوبت خاک و فشار سربار واردشده بر نمونه‌ها با انجام ۲۱۶ آزمایش برش مستقیم بزرگ مقیاس مورد مطالعه قرار گرفته است. مصالح مورد آزمایش شامل ۳ نوع خاک در تماس با ۵ نوع مسلح‌کننده ژئوسینتتیکی است. هر یک از نمونه‌ها در درصد رطوبت بهینه، در %۲ بالاتر از رطوبت بهینه، در %۴ بالاتر از رطوبت بهینه و همچنین در شرایط غرقاب کامل مورد آزمایش قرار گرفته است.
در خاک حاوی %۲۰ ریزدانه، ژئوسینتتیک‌های نفوذپذیر، مقاومت برشی سطح تماسی بین ۰ تا %۲۹ بیش از ژئوگرید ایجادکرده است. مقدار این افزایش در خاک حاوی %۴۰ ریزدانه، بین ۰ تا %۱۰۰ بیش از ژئوگرید بوده است.
در حالت غرقاب، پارامترهای مقاومت برشی سطح تماس به شدت کاهش یافته است. در خاک حاوی ٪۵ ریزدانه در حالت غرقاب مقاومت برشی سطح تماس خاک مسلح‌کننده در مقایسه با ژئوگرید بین ۰ تا %۲۵ افزایش داشته است. در خاک حاوی %۲۰ ریزدانه میزان افزایش بین %۳۵ تا %۶۰ و در خاک حاوی %۴۰ ریزدانه، این افزایش بین %۱۰ تا %۳۲ است.
بر اساس نتایج آزمایش‌ها می‌توان نتیجه گرفت که مسلح‌کننده ژئوسینتتیکی در صورت دارا بودن قابلیت زهکشی بالا می‌تواند در خاک‌های مارجینال در شرایط درصد رطوبت بالا، به طور موثری، پارامترهای مقاومت برشی سطح تماس را افزایش دهد.
در ادامه، یک مدل تئوریک هایپربولیک برای شبیه‌سازی رفتار اندرکنش خاک ژئوسینتتیک ارائه شده است. به علاوه یک مدل اجزاء محدود سه بعدی برای مدلسازی آزمایش برش مستقیم با استفاده از نرم‌افزار ABAQUS ساخته شده است و با استفاده از زبان برنامه‌نویسی فرترن، یک سابروتین نوشته شده است تا مدل اندرکنش هایپربولیک را اعمال نماید. نتایج، انطباق بسیار خوب بین نتایج آزمایشگاهی و شبیه‌سازی‌های اجزاء محدود پیش‌بینی‌شده آزمایش‌های برش مستقیم و روشهای تحلیلی ارائه‌شده را نشان داده است. به علاوه یک شبیه‌سازی عددی آزمایش برون کشش (pullout) با استفاده از مدل اندرکنش هایپربولیک ارائه شده است.
نتایج این مطالعه برای تحقیقات آینده در مدل سازی عددی پیشرفته ساختارهای خاک تقویت شده ژئوسنتتیک با خاک مارجینال دارای ارزش است. کلمات کلیدی: ژئوسینتتیک، خاک حاوی ریزدانه، رطوبت، اندرکنش خاک-ژئوسینتتیک، برش مستقیم بزرگ مقیاس، مدل هایپربولیک، مدلسازی اجزاء محدود. رایانامه جهت ارتباط با دانشجوی فوق: ab.ensanigmail.com
civileng.iust.ac.ir
gmail.com
