برگزاری دفاعیه دکتری مهندس سعید کوزه گران

چکیده این رساله به شرح زیر می‌باشد:

خاک‌های کربناته اسکلتی به خاک‌هایی اطلاق می‌گردد که از بقایای اسکلتی موجودات زنده تشکیل شده‌اند و این خاک‌ها در سواحل مناطق حاره‌ای به وفور یافت می‌شوند. تفاوت‌های رفتاری قابل توجهی بین خاک‌های کربناته با سیلیکاته به لحاظ رفتار مکانیکی، مقاومت برشی، مقاومت در برابر روانگرایی و... مشاهده شده است که اغلب تحت تاثیر وجود منافذ درون‌دانه‌ای قابل ملاحظه و منحصربفرد در این خاک می‌باشد. در این میان علیرغم، گستردگی قابل توجه این نهشته‌ها در مناطق حاره‌ای سراسر جهان، مطالعاتی در زمینه رفتار آن‌ها در شرایط غیر اشباع صورت نگرفته‌است. در چنین شرایطی (شرایط غیراشباع)، پتانسیل نگهداشت آب، پارامتری اساسی در مسائل ژئوتکنیکی، محیط زیستی و کشاورزی محسوب می‌شود. برای خاک‌های کربناته انتظار می‌رود که پتانسیل نگهداشت آب و متعاقب آن مقاومت برشی این خاک-ها متاثر از منافذ درون‌دانه‌ای قابل ملاحظه‌ این خاک باشد که این امر نیازمند مطالعه و بررسی گسترده است. لذا در این پژوهش ساختار متخلخل خاک کربناته و تاثیرگذاری آن بر رفتار نگهداشت آب و مقاومت برشی این خاک در شرایط غیراشباع مورد مطالعه قرار گرفت. به این هدف، ابتدا ساختار متخلخل خاک کربناته با تصاویر میکروسکوپی الکترونی (SEM) و آزمایش تخلخل‌سنجی جیوه‌ای (MIP) مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. نتایج این بررسی‌ها موید ساختار منحصربفرد ذرات این خاک می‌باشد. سپس جهت مطالعه پتانسیل نگهداشت آب و رفتار هیسترزیس هیدرولیکی دانه‌بندی‌های مختلف خاک کربناته اسکلتی جزیره هرمز و مقایسه آن با یک خاک سیلیکاته مرجع (خاک سیلیکاته هلند)، مجموعه‌ای از آزمایش‌های صفحه فشار و ادمومتر با قابلیت کنترل مکش انجام شد. در ادامه جهت یافتن روشی برای پیش-بینی نمودار نگهداشت آب برای دانه‌بندی‌های مختلف خاک کربناته تعدادی از توابع انتقالی (PTFs) موجود مورد ارزیابی قرار گرفت و دقیق‌ترین آن‌ها معرفی گردید. نهایتاً جهت مطالعه رفتار برشی خاک‌های کربناته در شرایط غیراشباع و مقایسه آن با خاک سیلیکاته مرجع، آزمایش‌های سه محوری در شرایط رطوبت ثابت (CW) برای دو دانه‌بندی مختلف هر دو خاک انجام شد. آزمایش‌های سه‌محوری در شرایط اشباع نیز به هدف بدست آوردن پارامترهای مقاومت برشی اشباع بر روی هر دو خاک صورت گرفت.
کلیه آزمایش‌های غیراشباع (شامل آزمایش‌های صفحه فشار، ادمومتر با قابلیت کنترل مکش و آزمایش‌های سه‌محوری با کنترل مکش) در آزمایشگاه مکانیک خاک (LMS) دانشگاه پلیتکنیک فدرال لوزان (EPFL) در کشور سوئیس و آزمایش‌های سه محوری اشباع نیز در مرکز تحقیقات ژئوتکنیک دانشگاه علم و صنعت ایران انجام شد.
نتایج آزمایش‌ها نشان داد که برای دانه‌بندی یکسان خاک کربناته و سیلیکاته مورد مطالعه، منحنی نگهداشت آب-خاک (SWRC) برای این دو خاک در مکش‌های کم تقریبا یکسان بوده اما در مکش‌های بالا، خاک‌های کربناته به جهت وجود منافذ درون‌دانه‌ای، قابلیت نگهداشت آب بالاتری از خود بروز می‌دهند. نتایج آزمایش‌های سه محوری غیراشباع CW نیز نشان داد که به دلیل جذب آب بالاتر، پارامتر تنش موثر، چسبندگی مویینگی و سهم آن در مقاومت برشی خاک در شرایط غیراشباع برای خاک‌ کربناته بزرگتر از خاک سیلیکاته می‌باشد و در حقیقت مقاومت برشی خاک کربناته در شرایط غیراشباع بصورت غیرمستقیم تحت تاثیر ساختار متخلخل و منحصربفرد این خاک قرار دارد. بعلاوه مشاهده گردید که مشابه خاک‌های سیلیکاته، خط حالت بحرانی (CSL)، صرف‌نظر از مقدار مکش اعمالی، برای خاک کربناته نیز در شرایط غیراشباع یکسان بوده و نزدیک به خط حالت بحرانی در شرایط اشباع می‌باشد.

رایانامه جهت ارتباط با دانشجوی فوق: s_kouzegarancivileng.iust.ac.ir