مطالعه بر روی استحکام برشی مخلوط خاک سنگ با استفاده از آزمون برشی مستقیم در مقیاس بزرگ

قیمت: 41,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

مطالعه بر روی استحکام برشی مخلوط خاک سنگ با استفاده از آزمون برشی مستقیم در مقیاس بزرگ

عنوان لاتین

Study on the shear strength of soil–rock mixture by large scale direct shear test

مخلوط خاک سنگ (S-RM) که در دوره کواترنر به عنوان یک نوع مصالح ژئومکانیکی بسیار ناهمگن و با درصد معینی از بلوک های سنگ تشکیل شده است. آنها از بلوک های سنگ با اندازه های مختلف و با مقاومت بالا، خاک خوب دانه و روزنه تشکیل شده است. مکانیسم شکستن مزو و ویژگی های کلان فیزیکی و مکانیکی S-RM تا حد زیادی توسط بخش بلوک سنگ و توزیع دانه کنترل می شود. همانطور که می دانیم، زمانی که بلوک های سنگ در S-RM بزرگتر است، نمونه گیری مناسب از آن برای آزمون در محل سایت مشکل است. علاوه بر این، به دست آوردن توزیع دانه بلوک های سنگ در S-RM توسط آزمون غربالگری سنتی مشکل است. در این مقاله از روش جدیدی به نام پردازش تصویر دیجیتال (DIP) استفاده میکند که در آن بلوک سنگ در نمونه S-RM از ماتریس خاک ، جدا است، و نسبت و توزیع بلوک های سنگ به صورت کمی به دست آمده است. نتایج به دست آمده برای آماده سازی نمونه از آزمایشهای برش مستقیم مقیاس بزرگ مورد استفاده قرار میگیرد که ارائه دهنده یک روش جدید برای مطالعه آزمون از S-RM است. با توجه به نتایج حاصل از آزمون برش مستقیم مقیاس بزرگ ، اندازه بلوک سنگ در کنترل تغییر شکل و مکانیسم شکستن از S-RM دخالت دارد. شکل تنش برشی در مقابل منحنی جابجایی افقی و جابجایی عمودی در مقابل منحنی جابجایی افقی از نمونه S-RM از لحاظ "خاک" و "سنگ" متفاوت می باشند. با افزایش بلوک سنگ ، دخالت گروه برشی از S-RM افزایش می یابد. هنگامی که مقدار بلوک سنگ در محدوده 25-70٪ نهفته است، افزایش زاویه اصطکاک داخلی خطی با افزایش نسبت بلوک سنگ افزایش می یابد.انسجام S-RM در مقایسه با مقدار آن در خاک افزایش می یابد. هنگامی که نسبت بلوک سنگ بزرگتر از 30٪ است، تنها کاهش کمی در انسجام با افزایش نسبت بلوک سنگ به وجود می آید.

Soil–rock mixtures (S–RM) which formed in the quaternary period are a type of extremely inhomogeneous and loose geomaterial with a certain percentage of rock blocks. They are composed of rock blocks with various sizes and high strength, fine grained soil and pores. The meso-failure mechanism and macro-physical and mechanical characteristics of S–RM are largely controlled by its rock block proportion and the granular distribution. As we know, when the rock blocks in the S–RM are larger, it is difficult to take an in-situ sample for an on-site test. In addition, it is difficult to obtain the granular distribution of rock blocks in S–RM by traditional sieving tests. This paper uses a new method called digital image processing (DIP) in which the rock blocks in S–RM samples are separated from the soil matrix, and the proportion and distribution of the rock blocks is obtained quantitatively. The results are used for the sample preparation of the large scale direct shear tests which provide a new method for the test study of S–RM. According to the results of large scale direct shear tests the rock block size proportion controls the deformation and fracture mechanism of the S–RM. The shape of the shear stress vs horizontal displacement curve and the vertical displacement vs horizontal displacement curve of the S–RM samples are different from that of general ‘‘soil’’ and ‘‘rock’’. With the increment of the rock block proportion the shear band of the S–RM increases. When the rock block proportion lies in the range of 25–70%, the increment of the internal friction angle linearly increases with the increment of the rock block proportion. The cohesion of the S–RM decreases compared with that of the soil. When the rock block proportion is larger than 30%, however, there is only a little decrease in the cohesion with the increment of the rock block proportion