عنوان : مبانی بررسی عملکرد روانگرایی خاک (Liquefaction)

تهیه کننده : مهندس عزیزی

مقدمه

روانگرایی خاکLiquefaction پدیده‌ای است که در آن خاک اشباع در اثر تنش شدیدی که به آن وارد می‌شود، مقاومت و سختی خود را به طور کامل از دست می‌دهد و مانند یک مایع رفتار می‌کند. این تنش وارده می‌تواند در اثر تکان‌های ناشی از زمین‌لرزه یا دگرگونی‌های ناگهانی در شرایط  تنش خاک باشد.

این پدیده بیشتر در خاک‌های اشباع، شُل (با چگالی کم یا غیر متراکم) و ماسه‌ای دیده شده‌ است.‌ ماسه‌های شُل در اثر بار وارده تمایل به متراکم شدن دارند اما ماسه‌های متراکم در مقابل تمایل به افزایش حجم دارند. اگر خاک از آب اشباع باشد، مانند خاکی که پایین‌تر از سطح آب زیرزمینی یا سطح دریا است، آنگاه آب فضای میان دانه‌های جامد را پر می‌کند (فضای حفره‌ای) حال اگر فشاری به خاک وارد شود، این فشار به آب موجود در این فضاهای خالی وارد می‌شود در مقابل آب تلاش می‌کند تا از فضای حفره‌ای‌ خاک تحت فشار خارج شود و به جایی با فشار کمتر سرازیر شود (معمولاً آب به سمت سطح زمین یا به سمت بالا حرکت می‌کند). با این حال اگر فشار سریع وارد شود و به اندازهٔ کافی بزرگ باشد یا به تعداد زیاد تکرار شود (مانند آنچه که در زمین‌لرزه اتفاق می‌افتد یا فشاری که در اثر طوفان وارد می‌شود) به گونه‌ای که آب فرصت آن را پیدا نکند تا دور بعدی (چرخهٔ بعدی) که دوباره بار وارد می‌شود از میان دانه‌های خاک به بیرون جاری شود، آنگاه فشاری در آب بوجود می‌آید که از تنشی که باعث کنار هم و در تماس نگه داشتن دانه‌های جامد خاک می‌شود بسیار فراتر می‌رود. تماس میان دانه‌های خاک تنها راهی است که به وسیلهٔ آن وزن ساختمان و لایه‌های زیر آن به لایه‌های خاک در عمق پایین‌تر یا سنگ بستر منتقل می‌شود. حال وقتی خاک این چنین ساختارش را از دست می‌دهد و تماس میان دانه‌های جامد از بین می‌رود، دیگر هیچ مقاومتی از خود نشان نمی‌دهد (توانایی خود در انتقال تنش برشی را ازدست می‌دهد) و مانند یک سیال جاری می‌شود.

خاک های ماسه ای اشباع در حین زلزله به دلیل بارگذاری سریع و بدون مهلت زهکشی به دلیل تشکیل اضافه فشار آب حفره ای ممکن است دچار روانگرایی گردند. در اثر وقوع روانگرایی در خاک، نیروهایی به وجود می آید که سازه های مدفون ازجمله لوله ها را تحت تاثیر قرار می دهد.

تعداد صفحات : ۳۸

دانلود با لینک مستقیم

مطلب مرتبط
نظرات

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*

آمار

  • 0
  • 24
  • 1,032
  • 2,414
  • 8,993