تحقیق آزمایش فشار سه محوری ۸ ص
تحقیق آزمایش فشار سه محوری ۸ ص
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : ۹ صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
آزمایش فشار سه محوری
این آزمایش برای اندازه گیری استقامت برشی خاکها بکار می رود . در این آزمایش در حالی که نمونه استوانه ای شکل خاک از اطراف تحت فشار جانبی قرار می گیرد و مقدار آن در طول آزمایش ثابت نگه داشته می شود تحت فشار عمودی قرار می گیرد مقدار این فشار عمودی کم کم اضافه می شود تا این که نمونه خاک گسیخته شود . فشار جانبی با قرار دادن نمونه استوانه ای شکل خاک در داخل یک غشا لاستیکی و سپس قرار دادن آن در داخل مایع تحت فشاری به نمونه وارد می شود . آزمایش سه محوری معمولا با چند فشار جانبی مختلف مثلا صفر ، ۷/۰و۴/۱ کیلوگرم بر سانتی متر مربع تکرار می شود و هر دفعه فشار عمودی که برای گسیختگی خاک لازم است اندازه گیری می شود . با در دست داشتن فشارهای جانبی و عمودی در هر آزمایش می توان دایره مور مربوط به آن را رسم کرده و سپس با رسم منحنی مماس بر این دوایر منحنی پوش مور را بدست آورید . با استفاده از منحنی گسیختگی پارامترهای مقاومت برشی خاک که عبارتند از زاویه اصطکاک داخلی () و چسبندگی (c ) خاک بدست می آیند . در مواردی که پوش دوایر مور که به منحنی گسیختگی مور نیز موسوم است یک خط مستقیم باشد مقاومت برشی خاک از رابطه کولمب بدست می آید .
در این رابطه تنش عمودی و s مقاومت برشی خاک است .
مقدار زاویه اصطکاک داخلی خاکها تابعی از جنس و میزان رطوبت آنها است . مقدار متوسط زاویه اصطکاک داخلی ماسه خشک حدود ۲۹ تا ۳۰ درجه ، لای و ماسه لای دار بین ۱۵ تا ۲۵ درجه . خاک رس نرم اشباع شده صفر ، خاک رس غیر اشباع بین صفر تا ۳۰ درجه و خاکهای شنی بین ۴۰ تا ۶۰ درجه است . خاکهای رسی نرم اشباع شده معمولا دارای اصطکاک داخلی نبوده و استقامت برشی این گونه خاکها فقط از چسبندگی آنها ناشی می شود . استقامت برشسی خاکهای غیرچسبنده بعلت وجود اصطکاک بین دانه ها آن است .
فشار جانبی
فشار قائم اضافی =
فشار قائم=
برای تعیین مقاومت خاکها با استفاده از آزمایش فشاری سه محوری باید ابتدا نمونه دست نخورده ای از خاک مورد نظر بدست آید و سپس تحت بحرانی ترین حالتی که ممکن است خاک در حالت طبیعی داشته باشد تحت آزمایش قرار گیرد . با انجام آزمایش فشاری سه محوری که گاهی آنرا آزمایش برشی سه محوری نیز می نامند میتوان دوایر و منحنی گسیختگی مور را برای خاک مورد آزمایش بدست آورد . چون هر اندازه چسبندگی ویا زاویه اصطکاک داخلی خاک بیشتر باشد مقامت برشی خاک بیشتر خواهد بود. لذا می توان با مقایسه منحنی گسیختگی خاک موردآزمایش با منحنی های گسیختگی خاکهایی که عملکرد آنها بعنوان بستر روسازی راه قبلا تعیین شده است ارزش و کیفیت خاک مورد آزمایش را بدست آورد. یک نمونه از این منحنی ها در شکل نشان داده شده است . منحنی های نشان داده شده در این شکل با استفاده از نتایج حاصل از آزمایشات زیادی بر انواع خاکها و مصالح سنگی و بررسی عملکرد آنها بعنوان خاک بستر و لایه های مختلف روسازی تهیه و ارائه شده اند .
چون خاک بستر روسازیها تحت اثرعبور مداوم وسائل نقلیه قرا ردارند از این جهت در سالهای اخیر ارزیابی مقاومت خاکهای ریزدانه با استفاده از آزمایش هایی بدست می آید که در آنها خاک تحت اثر تکرار بار گذاری وباربرداری قرار می گیرد . یکی از این آزمایش ها آزمایش تعیین ضریب برجهندگی خاک است . طبق تعریف ضریب برجهندگی نسبت فشار قائم اضافی (تنش انحرافی ) () به تغییر شکل نسبی قائم (
) نمونه خاک مورد نظر پس از یک تعداد معین بارگذاری و باربرداری که مقدار ، تناوب و مدت هر بارگذاری معین است می باشد . برای تعیین ضریب برجهندگی از وسیله ای مشابه وسیله انجام آزمایش سه محوری استفاده می شود که در آن فشار شکل ۲ منحنی های گسیختگی مر برای ارزیابی کیفیت خاکها ومصالح سنگی جانبی و فشار قائم اضافی وارد بر نمونه طوری اختیار می شوند که تا حتی الامکان تنش هایی که بر نمونه خاک وارد می شود مشابه تنش هایی باشد که در محل و دراثر بارگذرای به آن وارد خواهد آمد . در ا غلب موارد بکار بردن فشار جانبی برابر با ۴/۱ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و فشار قائم اضافی برابر با ۲/۴ کیلوگرم بر سانتی متر مربع مقادیر مناسبی برای انجام آزمایش است .
نمونه خاکی که در این آزمایش بکار می رود بشکل استوانه ای و معمولا دارای قطری برابر با ۱۰ سانتی متر و ارتفاعی برابر با ۲۰ سانتی متر است . آزمایش در مورد خاکهای ریزدانه در درصدهای مختلف رطوبت و پس از آنکه نمونه خاک با استفاده از آزمایش تراکم ، متراکم گردیده انجام می شود .
آزمایش صفحه بارگذاری
آزمایش صفحه برای تعیین قدرت باربری خاک بستر روسازی ، لایه های اساس وزیر اساس و در برخی موارد برای سیستم روسازی بکار می رود . نتایج آزمایش صفحه برای طرح روسازی های انعطاف پذیر و روسازی های سخت قابل استفاده است .
نحوه انجام این آزمایش به این ترتیب است که تعدا ۴ صفحه فلزی دایره ای شکل با اندازه های مختلف را بترتیب بر روی هم قرار می دهند بطوریکه بزرگترین صفحه در زیر و مستقیما بر روی خاکی که تعیین قدرت باربری آن مورد نظر است قرار گیرد . علت استفاده از چندین صفحه فلزی برای این منظور است که خمش ناشی از بارگذاری در این صفحات به حداقل مقدار برسد . نیروی لازم برای بارگذاری معمولا توسط یک جک هیدرولیکی که از یک طرف بر روی کوچکترین صفحه فلزی قرار داشته وازطرف دیگر به یک تکیه گاه ثابت نظیر محور عقب یک کامیون سنگین تکیه می نماید تامین می شود
افت و خیز خاک توسط سه خیزسنج معمولی که بر روی پیرامون صفحه بزرگتر قرار
می گیرد اندازه گیری می شود . اگر تعیین شکل منخنی افت و خیز سطح خاک بارگذاری شده مورد نظر باشد باید از تعداد بیشتری افت و خیز سنج که در فواصل D ۵/۰و D و D ۵/۱ (D قطر بزرگترین صفحه فلزی است ) از صفحه فلزی رار می گیرند استفاده شود . کلیه ۶ متر است متصل می شوند تا تغییر شکل خاک اطراف منطقه بارگذاری شده تاثیری بر مقادیر افت و خیزهای اندازه گیری شده نداشته باشد . قطر بزرگترین صفحه فلزی بستگی به نوع روسازی دارد . برای روسازی راه قطر بزرگترین صفحه برابر ۳۰ سانتی متر و برای روسازی فرودگاه این قطر برابر با ۷۵ سانتی متر اختیار می شود . زیرا سطح تماس و وزن چرخ هواپیماها بیشتر از سطح تماس و وزن چرخ خودروهایی است که از راه استفاده می کنند .
در آزمایش صفحه نشانه ای از قدرت باربری خاک که به ضریب عکس العمل خاک بستر (K ) و یا ضریب باربری خاک موسوم است بدست می آید .
طبق تعریف ضریب عکس العمل خاک بستر نسبت فشار وارد بر صفحه به خیز آن است .
