آزمایشگاه تحقیقاتی مدل های فیزیکی درمهندسی ژئوتکنیک (پژوهشی) - دانشکده فنی و مهندسی
آزمایشگاه تحقیقاتی مدل های فیزیکی درمهندسی ژئوتکنیک (پژوهشی)
| گروه آموزشی: | مهندسی عمران | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نام آزمایشگاه: | آزمایشگاه تحقیقاتی مدل های فیزیکی درمهندسی ژئوتکنیک (پژوهشی) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نام سرپرست: | دکتر محمد ملکی | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مرتبه علمی: | استادیار | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| تلفن: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| تلفن داخلی: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| پست الکترونیک: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| صفحه خانگی: | مشاهده صفحه خانگی | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| کارشناس: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| لینک: | برای مشاهده آدرس مورد نظر، کلیک کنید. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| توانمندی ها: | · در این آزمایشگاه می‌توان صفحه مهاری، پی شمع تکی، گروه شمع، شمعهای پافیلی، شمعهای پیچوار (مارپیچ) را تحت کشش، فشار، و بارگذاری مورب و بار خروج از مرکز، مدلسازی نمود. · اثر پدیده الکترواسمزی و تحکیم و کاهش اثر اصطکاک منفی و افزایش بار محوری را می‌توان مدلسازی نمود. · دستگاه تحکیم هیدرولیکی (سلول رو) که می‌توان تحکیم مرحله‌ای و تحکیم تحت کرنش ثابت را انجام داد. · بررسی اثر قوس‌زدگی خاک · بررسی اثر ژئوتکستایل در خاکهای دولایه و سه لایه (در راه‌سازی)
تجهیزات اصلی :
|
دستگاه مدلسازی بارگذاری صفحه مهاری، تک شمع (ساده، پافیلی و شمع پیچوار) و گروه شمع تحت بارگذاری کششی و فشاری و بارگذاری مایل و افقی
با استفاده از این دستگاه، انجام آزمایشهای مربوط به صفحات مهاری، تک‌شمع و گروه شمع با شیوه‌ای جدید و بدون نقایص قبلی امکان‌پذیر است. مواردی که با دستگاه قابل انجام است شامل موارد ذیل است:
۱. آزمایش بارگذاری صفحه مهاری‌های مختلف
۲. آزمایش بارگذاری پی‌های مختلف با انواع بارگذاری مانند محوری( فشاری و کششی)، خروج از مرکز
۲. آزمایش بارگذاری شمع تکی (شمع ساده -شمع پافیلی- شمع پیچوار و...) تحت انواع بارگذاری فشاری، کششی، مایل، افقی
۳. آزمایش بارگذاری گروه شمع تحت انواع بارگذاری فوق‌الذکر
۴. ازمایش بارگذاری پی و صفحه مسلح در خاک مسلح شده با انواع ژئوسنتتیک
۵- آزمایش پی‌های لبه‌دار که در فنداسیون سازه‌های دریایی کاربرد دارد.
هر کدام از آزمایشهای فوق را در هر نوع خاک که لازم باشد، می‌توان انجام داد. این دستگاه قابلیت اعمال بار کششی و فشاری و مایل و افقی را دارد. سیستم اعمال بار این دستگاه به‌گونه‌ای است که می‌توان از انواع روشهای اعمال بار اعم از تنش کنترل یا کرنش کنترل استفاده کرد. نیروسنج (لودسل) ۵۰۰ کیلو و ۲۵۰۰ کیلو حسب مورد نوع بارگذاری و جابجایی‌سنج‌های مختلف برای اندازه‌گیری حرکات قائم و افقی پی تحت بارگذاری مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
زمایش سی‌بی‌آر اصلاح شده بر روی سیستم روسازی مسلح و غیر‌مسلح
(دو یا چند لایه)
توانمندی‌ها
- آزمایش بارگذاری مدل روسازی دو یا چند لایه در دو حالت غیر مسلح یا مسلح شده با ژئوتکستایل
- ازمایش سوراخ شدگی لایه ژئوتکستایل
Compaction Pereameter
دستگاه آزمایش نفوذپذیری در قالب تراکم
توانمندی‌های دستگاه
- اندازه گیری ضریب نفوذپذیری خاک به روش هد ثابت یا متغیر
- اندازه‌گیری ضریب نفوذپذیری قبل و بعد از تراکم خاک
- اندازه گیری ضریب نفوذپذیری خاک مخلوط که حاوی دانه‌های درشت است.
دستگاه آزمایش پی‌های عمیق (شمع) همراه با امکان برقراری جریان الکترواسمزی
یکی از پدیده‌های موجود در مهندسی ژئوتکنیک الکترواسمزی است که می‌تواند برای افزایش باربری خاکهای رسی، زهکشی، کاهش پدیده اصطکاک منفی در شمعها و افزایش باربری شمعها بة کار رود.. دستگاه حاضر جهت انجام انواع مدلسازی آزمایشگاهی به‌کار می‌رود:
۱. آزمایش بررسی الکترواسمزی جهت کاهش اصطکاک منفی در شمع
۲. آزمایش افزایش باربری شمع بر اثر پدیده الکترواسمزی
۲. آزمایش بررسی اثر الکترواسمزی با ولتاژهای مختلف، مدت زمان تاثیر الکترواسمزی
۳. آزمایش بررسی تاثیر فشارهای تحکیمی مختلف در باربری شمع
۴. ازمایش اندازه‌گیری پارامترهای تحکیم خاک رس در مقیاس بزرگتر در مقایسه با آزمایش ادئومتر
۵. آزمایش بارگذاری پی‌های مختلف در خاک رسی تحت شرایط مختلف
بارگذاری پی و صفحه مسلح در خاک مسلح شده با انواع ژئوسنتتیک
ثبت داده‌ها با استفاده از دستگاه دیتالاگر مجهز به ۱۶ کانال به‌طور اتوماتیک انجام می‌گیرد. حسب مورد نوع بارگذاری، جابجایی‌سنج‌های مختلف برای اندازه‌گیری جابجایی پی تحت شرایط مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. آزمایش‌ها می‌تواند تحت فشار معکوس نیز انجام پذیرد و میزان خروج آب از خاک رس توسط بورت اندازه‌گیری می‌شود.
دستگاه بارگذاری پی، شمع و ستون سنگی در خاک رس
- بارگذاری پیوسته به روش کنترل کرنش انواع شمع (تکی یا گروهی)
- بارگذاری پیوسته به روش کنترل کرنش ستون سنگی (تکی یا گروهی) همراه با تسلیح قائم یا افقی یا مرکب
- بارگذاری پیوسته به روش کنترل کرنش انواع مختلف پی
دستگاه تحکیم هیدرولیکی
۱.امکان اعمال شرایط مختلف بارگذاری و زهکشی
به‌علت انعطاف‌پذیر بودن غشاء بارگذاری در دستگاه تحکیم هیدرولیکی، در روی سطح نمونه حالت کرنش آزاد به‌وجود می‌آید؛ در واقع تغییرشکل نقاط مختلف نابرابر خواهد بود. از طرفی با قرار دادن یک صفحه متخلخل صلب در فاصله بین غشاء و سطح نمونه، می‌توان شرایطی را فراهم نمود که کرنش در نقاط مختلف به‌صورت برابر اتفاق بیفتد. همچنین چهار حالت مختلف زهکشی قائم یکطرفه، قائم دوطرفه، افقی به‌سمت محیط نمونه و افقی به‌سمت مرکز نمونه نیز قابل اعمال است. بنابراین می‌توان هشت ترکیب مختلف از بارگذاری و زهکشی را به نمونه تحمیل کرد که عبارتند از:
- کرنش برابر، زهکشی قائم یکطرفه
- کرنش آزاد، زهکشی قائم یکطرفه
- کرنش برابر، زهکشی قائم دوطرفه
- کرنش آزاد، زهکشی قائم دوطرفه
- کرنش برابر، زهکشی افقی به سمت محیط نمونه
- کرنش آزاد، زهکشی افقی به سمت محیط نمونه
- کرنش برابر، زهکشی افقی به سمت وسط نمونه
- کرنش آزاد، زهکشی افقی به سمت وسط نمونه
۲.امکان انجام آزمایش نفوذپذیری
در دستگاه تحکیم هیدرولیکی می‌توان نفوذپذیری خاک را با انجام آزمایش تحکیم و همچنین به‌صورت مستقیم با انجام آزمایش نفوذپذیری به‌دست آورد. برای انجام آزمایش نفوذپذیری، در ابتدا پس‌فشار به نمونه اعمال می‌شود تا از اشباع بودن آن اطمینان حاصل شود. در مرحله بعد نمونه تحت تنش مورد‌نظر تحکیم داده می‌شود و پس از رسیدن به حداقل ۹۵% استهلاک اضافه فشار آب حفره‌ای، جریان آب از نمونه عبور داده می‌شود. برای انجام آزمایش نفوذپذیری نیز شرایط زهکشی متفاوتی را می‌توان اعمال نمود که عبارتند از:
- آزمایش نفوذپذیری با جریان آب قائم به سمت بالا
- آزمایش نفوذپذیری با جریان آب قائم به سمت پایین
- آزمایش نفوذپذیری با جریان آب افقی به‌سمت محیط نمونه
- آزمایش نفوذپذیری با جریان آب افقی به‌سمت مرکز نمونه
۳.امکان اندازه‌گیری فشار آب حفره‌ای
در دستگاه تحکیم هیدرولیکی، فشار آب حفره‌ای نمونه با استفاده از ترنسدیوسر فشاری که به قسمت تحتانی دستگاه متصل شده است قرائت می‌شود. با استفاده از فشار آب حفره‌ای قرائت شده، منحنی استهلاک فشار آب حفره‌ای 
ترسیم می‌شود. می‌توان از منحنی حاصل، برای به‌دست آوردن ضریب تحکیم Cv استفاده نمود. روش جذر زمان و لگاریتم زمان دو روش رایج برای محاسبه ضریب تحکیم هستند. در این دو روش از عملیات ترسیمی برای به‌دست آوردن زمان مربوط به تحکیم ۹۰% و۵۰% محاسبه می‌شود. استفاده از هر کدام از این روش‌ها زمان‌بر و همراه با خطا است. راه حل مناسبی برای اجتناب از این دو روش، استفاده از منحنی استهلاک فشار آب حفره‌ای است که به‌راحتی می‌توان زمان متناظر با تحکیم۵۰% را حتی بدون نیاز به اتمام مرحله تحکیم قرائت نمود. همچنین از روی نمودار استهلاک فشار آب حفره‌ای، زمان اتمام تحکیم اولیه نیز به‌راحتی قرائت می‌شود. در واقع با رسیدن به زمان متناظر با مستهلک شدن ۱۰۰% فشار آب حفره‌ای، می‌توان نتیجه گرفت که تحکیم اولیه به پایان رسیده است و نشست اندازه‌گیری شده پس از این لحظه، صرفاً به‌علت تحکیم ثانویه است. بنابراین مقدار Cα نیز به‌راحتی محاسبه می‌شود.
۴.ابعاد بزرگتر نمونه
ترک‌ها، ناپیوستگی‌ها، همچنین اندازه، شکل و نحوه چینش ذرات خاک در کنار هم مهم‌ترین عواملی هستند که بافت خاک را تعیین می‌کنند. بافت خاک تاثیر قابل‌ملاحظه‌ای بر روی خصوصیت زهکشی و در نتیجه تحکیم خاک‌ها دارد. اندازه بزرگتر نمونه در دستگاه تحکیم هیدرولیکی باعث می‌شود اثر بافت خاک نیز به‌نحو مناسبی وارد فرایند تحکیم شود و نتایج قابل اعتماد‌تری از آزمایش تحکیم به‌دست آید. همچنین ابعاد بزرگتر نمونه، باعث می‌شود میزان دست‌خوردگی نمونه به‌شکل قابل‌ملاحظه‌ای کمتر شود.
۵.امکان انجام آزمایش تحکیم با فشارهای خیلی کم و یا خیلی زیاد
به‌کار‌گیری سیستم بارگذاری هیدرولیکی باعث می‌شود که بتوان فشار وارد بر نمونه را به‌نحو مناسبی کنترل نمود و آزمایش تحکیم را در محدوده وسیعی از فشار‌ها با دقت مناسبی انجام داد.
۶.ابعاد بزرگتر نمونه
ترک‌ها، ناپیوستگی‌ها، همچنین اندازه، شکل و نحوه چینش ذرات خاک در کنار هم مهم‌ترین عواملی هستند که بافت خاک را تعیین می‌کنند. بافت خاک تاثیر قابل‌ملاحظه‌ای بر روی خصوصیت زهکشی و در نتیجه تحکیم خاک‌ها دارد. اندازه بزرگتر نمونه در دستگاه تحکیم هیدرولیکی باعث می‌شود اثر بافت خاک نیز به‌نحو مناسبی وارد فرایند تحکیم شود و نتایج قابل اعتماد‌تری از آزمایش تحکیم به‌دست آید. همچنین ابعاد بزرگتر نمونه، باعث می‌شود میزان دست‌خوردگی نمونه به‌شکل قابل‌ملاحظه‌ای کمتر شود.
۷.امکان انجام آزمایشهای تحکیم تحت بارگذاری پیوسته
با توجه به امکانات موجود در دستگاه تحکیم هیدرولیکی، به‌نظر می‌رسد با اتصال این دستگاه به سیستم‌های پیشرفته بارگذاری امکان انجام آزمایشهای تحکیم تحت بارگذاری پیوسته فراهم شود.
