نیازمندی ها برای همبستگی ویژه خاک بین سرعت موج برشی و مقاومت روانگرایی در ماسه ها

چکیده

کاربرد روش ساده شده برای ارزیابی پتانسیل روانگرایی براساس اندازه گیری سرعت موج برشی اساسا بدلیل مزایای آن به خصوص برای ناحیه بندی پتانسیل روانگرایی، افزایش یافته است. در روش ساده شده، نموداری برای ربط نسبت مقاومت دوره ای (CRP) با سرعت موج برشی اصلاح شده تنش و بیش از حد بار شده (Vs1) پیشنهاد داده می شود. هرچند، یگانگی این نمودار برای تمامی انواع خاک مورد سوال است. هدف از این تحقیق مطالعه این است که آیا همبستگی بین CRP و Vs1 منحصر به فرد است یا خیر. بعلاوه، ضرورت توسعه همبستگی های ویژه خاک مورد مطالعه قرار گرفته است. براساس نتایج تست آزمایشگاهی، روش جدید نیمه تجربی برای ایجاد همبستگی ویژه خاک CRP-Vs1 پیشنهاد داده شده است. برای اعتبارسنجی روش پیشنهادی، آزمایش های دوره ای سه محوری زهکشی نشده در کنار آزمایشات المان bender بر روی دو نوع ماسه انجام شده است. همچنین نتایج مشابه آزمایشگاهی برای شش نوع ماسه گزارش شده در مقالات جمع آوری شده است. با اعمال روش پیشنهادی، نمودارهای همبستگی CRP-Vs1 ویژه خاک برای این هشت نمونه ماسه توسعه یافته است. نشان داده شده است که همبستگی برای انواع مختلف ماسه منحصر به فرد نبوده و نمودار مرزی پیشنهادی در روش ساده شده موجود تنها می تواند به عنوان یک تخمین اولیه در مقاومت روانگرایی مورد استفاده قرار گیرد. در نهایت، با استفاده از نتایج این مطالعه در کنار نتایج پیشین، یک نمودار برای استفاده در کارهای مهندسی به منظور نشان دادن شرایطی که مطالعه همبستگی دقیق ویژه خاک CRP-Vs1 نیازمند اجراست، پیشنهاد داده شده است.

Abstract

The application of the simplified method for evaluating the liquefaction potential based on shear wave velocity measurements has increased substantially due to its advantages, especially for microzonation of liquefaction potential. In the simplified method, a curve is proposed to correlate the cyclic resistance ratio (CRR) with overburden stress-corrected shear wave velocity (Vs1). However, the uniqueness of this curve for all types of soils is questionable. The objective of this research is to study whether the correlation between CRR and Vs1 is unique or not. Besides, the necessity of developing the soil-specific correlations is also investigated. Based on laboratory test data, a new semi-empirical method is proposed to establish the soil-specific CRR–Vs1 correlation. To validate the proposed method, a number of undrained cyclic triaxial tests along with bender element tests were performed on two types of sands. Similar experimental data for six other types of sands reported in the literature was also compiled. Applying the proposed method, soil-specific CRR–Vs1 correlation curves were developed for these eight types of sands. It is shown that the correlation is not unique for different types of sands and the boundary curve proposed in the available simplified method can only be used as an initial estimation of liquefaction resistance. Finally, using the results of this study as well as previous ones, a chart is suggested to be used in engineering practice showing the conditions for which a detailed soil-specific CRR–Vs1 correlation study needs to be performed.