روانگرایی خاک

خاک های شنی اشباع سست در هنگام زلزله های شدید مستعد تبدیل به حالت مایع هستند. این پدیده روانگرایی نامیده میشود و ممکن است به روبناهای ساخته شده روی این نهشته ها صدمات شدیدی وارد کند. سازه های سنگین ساخته شده بر روی آنها ته نشین می شوند در حالی که سازه های مدفون سبک بالا می روند و باعث تخریب عظیم و تلفات جانی زیادی می شوند. پارادوکس این پدیده این است که طبیعتاً تصادفی است و پیش‌بینی آن دشوار است زیرا خود زلزله‌ها قابل پیش‌بینی هستند. با این حال، کاری که می توان انجام داد این است که احتمال خطر خطرناک را با اطمینان کافی پیش بینی کرد و طبق آن اقداماتی برای کاهش فاجعه احتمالی انجام داد. در ادامه به مبحث روانگرایی خاک میپردازیم. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع خدمات مانند: مطالعات ژئوفیزیک، اکتشاف آب ، مطالعات GPR ، مطالعات لرزه نگاری، آزمایش دانهول ،مطالعات ژئوالکتریک ، سونداژ، مطالعات الکترومغناطیس , مطالعات ژئوتکنيک ، آزمایشات درون چاهی ،‌ آزمایش مگنتومتری با شرکت آسیا ژئوفیزیک و ژئوتکنیکی تماس بگیرید.

روانگرایی خاک

روانگرایی پدیده ای است که در آن مقاومت و سفتی خاک در اثر لرزه ای یا سایر اثرات دینامیکی کاهش می یابد. روانگرایی دلیل اصلی خسارات عظیم ناشی از بسیاری از زمین لرزه ها در سراسر جهان بود. مدل سازی رفتار خاک گام اصلی در فرآیند پیش بینی روانگرایی خاک است. در حال حاضر تعداد زیادی مدل خاک ارائه شده است. با این حال، تنها برخی از آنها می توانند این فرآیند را شبیه سازی کنند. 

روش‌های مختلفی برای ارزیابی پتانسیل

روش‌های مختلفی برای ارزیابی پتانسیل روان‌گرایی ابداع شده‌اند و اقدامات اصلاحی مختلفی برای کاهش روان‌گرایی پیشنهاد شده‌اند، اما هنوز مناطق زیادی وجود دارد که باید تحت پوشش قرار گیرند، زیرا طبیعت همچنان بر نتیجه نهایی حکم می‌کند و تنها پس از مرگ پس از یک فاجعه توسط انسان‌ها انجام می‌شود. زیرا روانگرایی پدیده ای پیچیده است و درک کامل آن در این مرحله دشوار است. با این حال، تلاش بشر با انجام تحقیقات مستمر و انباشت تجربه در سه دهه اخیر منجر به درک عوامل بسیاری شده است. عوامل استراحت ممکن است در آینده با مطالعات موردی کافی، افزایش درجه بندی در مدل سازی فیزیکی و عددی و بهبود تکنیک های اصلاح درک شوند.

نیاز فوری به اقدامات کاهشی برای روان‌سازی وجود دارد، زیرا پروژه‌های زیرساختی جدید با احیای جبهه رودخانه‌ها، جزایر مصنوعی فراساحلی و ساخت فرودگاه‌های فراساحلی در حال برنامه‌ریزی هستند. از آنجایی که توسعه اسکله ممکن است روی تراکم و محتوای آب که منجر به رسوبات ماسه سست می شود، کنترل نداشته باشد، دارای ارزش نفوذ استاندارد کمتر از 10 است. رسوبات شن و ماسه اشباع ضعیف در اثر بارگذاری زلزله به مایع تبدیل می شوند که باعث خسارات مالی و جان انسان ها می شود.

چگونه روانگرایی را برای یک فرد غیر عادی تعریف کنیم؟ وقتی زلزله می آید، خاک شنی اشباع شده ممکن است ناگهان به مایعی مانند بستنی شیر در حال ذوب تبدیل شود. این پدیده روانگرایی نامیده می شود. با این حال، این بدان معنا نیست که یک ماده دانه‌ای در اثر زلزله شدید ضعیف نمی‌شود، بلکه ممکن است رفتار در دسته روان‌گرایی قرار نگیرد، اما روبنا ممکن است دست نخورده باقی بماند، بنابراین اقدامات کاهشی باید برای هر دو دسته در نظر گرفته شود.

چگونه روانگرایی را برای یک مهندس تعریف کنیم؟ در خاک شنی، خاک از طریق تماس بین دانه های خاک، تنش های موثر را منتقل می کند. این به مقاومت برشی خاک اجازه می دهد تا از یک روبنا که روی زمین قرار دارد حمایت کند. هنگامی که خاک شنی به دلیل تنش برشی ناشی از ارتعاشات لرزه ای تغییر شکل می دهد، تماس بین ذرات از بین می رود زیرا فشار منفذی به دلیل مسیرهای طولانی زهکشی به شدت افزایش می یابد. سپس نیرویی که ابتدا قرار بود در جهت عمودی از طریق نقاط تماس منتقل شود، در عوض از طریق آب منفذی منتقل می شود. این حالت را می توان حالت مایع شدن نامید. در این حالت تماس بین ذرات ماسه از بین می‌رود و مقاومت برشی به صفر می‌رسد و در نتیجه باعث می‌شود که خاک مانند مایع رفتار کند. روبنا طوری رفتار می کند که گویی روی آب شناور است.

توضیح این پدیده به این روش ساده بسیار آسان است، اما رفتار واقعی خاک‌های واقعی بسیار پیچیده است، زیرا خاک از مجموعه‌های ناهموار، غیریکنواخت و نامنظم ذرات ماسه با اشکال و اندازه‌های مختلف دانه تشکیل شده است. بنابراین، حتی زمانی که خاک دچار تغییر شکل برشی می شود، ممکن است تمام نقاط تماس به یکباره از بین نرود. برخی از ذرات ماسه ممکن است تماس خود را از دست بدهند اما بقیه ممکن است برای حفظ اسکلت خاک تماس خود را حفظ کنند. در این حالت، مایع سازی ممکن است به تاخیر بیفتد.

مقاومت برشی و ویژگی‌های تغییر شکل خاک‌های اشباع تحت تأثیر زلزله اساساً با نسبت آب منفذ اضافی مشخص می‌شود. البته باید توجه داشت که مقاومت برشی و تغییر شکل نیز به چگالی خاک بستگی دارد. هنگامی که خاک متراکم است، حتی زمانی که فشار آب منفذی اضافی افزایش می‌یابد، می‌توان پایداری را حفظ کرد، با این حال، زمانی که خاک سست است، اغلب زمانی که نسبت فشار آب حفره‌ای اضافی از 0.5 تجاوز می‌کند، حالت ناپایدار رخ می‌دهد که منجر به روان‌گرایی می‌شود. برخلاف ماسه شل، ماسه متراکم به طور موقت تماس های ذرات را در صورت بریدن حتی پس از رسیدن نسبت فشار آب منفذ اضافی به 1.0 بازیابی می کند، به طوری که ممکن است از تنش ساکن پشتیبانی کند. یعنی ماسه متراکم به طور کامل به حالت مایع تغییر نمی کند. این واقعیت باید در هنگام طراحی برای کاهش روانگرایی در نظر گرفته شود.

با این حال، زمانی که چگالی ماسه به‌ویژه کم می‌شود، جابجایی دائمی (شکست جریان) خاک زیرین مشابه یک لغزش بزرگ یا جریان گل ایجاد می‌شود، حتی اگر درجه سطح زمین بسیار صاف باشد. در این حالت نمی توان به مقاومت برشی پسماند خاک زیرین که به طور کلی به پایداری پی سازه کمک می کند تکیه کرد. علاوه بر این، یک نیروی خارجی جدید به دلیل جابجایی دائمی سطح زمین ممکن است منجر به آسیب به سازه های مدفون و پایه های شمع شود. بنابراین در طراحی روانگرایی، مهم است که جابجایی دائمی خاک‌های رسوب‌شده با دقت زیادی در نظر گرفته شود. بنابراین ویژگی های تغییر شکل خاک باید مبنای اولیه برای طراحی اصلاح روانگرایی باشد.

خدمات شرکت ژئوفیزیک مانند: مطالعات ژئوفیزیک ، اکتشاف آب ، مطالعات GPR ، مطالعات لرزه نگاری، آزمایش دانهول ،مطالعات ژئوالکتریک ، سونداژ ، مطالعات الکترومغناطیس ، مطالعات ژئوتکنيک ، آزمایشات درون چاهی ، مطالعات الکترومغناطیس – آزمایش مگنتومتری

جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع خدمات مانند: مطالعات ژئوفیزیک ، اکتشاف آب ، مطالعات GPR ، مطالعات لرزه نگاری ، آزمایش دانهول ،مطالعات ژئوالکتریک ، سونداژ ، مطالعات الکترومغناطیس، آزمایش مگنتومتری با شرکت آسیا ژئوفیزیک و ژئوتکنیکی تماس بگیرید.

اینستاگرام آسیا ژئوفیزیک

مطالعات الکترومغناطیس – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات لرزه نگاری – مطالعات GPR ، سونداژ – مطالعات ژئوتکنيک – آزمایشات درون چاهی – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات GPR – اکتشاف آب – مطالعات ژئوتکنيک – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات GPR – مطالعات الکترومغناطیس – مطالعات ژئوفیزیک – مطالعات GPR – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات الکترومغناطیس -مطالعات ژئوتکنيک – مطالعات ژئوتکنيک- مطالعات ژئوتکنيک – مطالعات ژئوفیزیک- اکتشاف آب آزمایش مگنتومتری – آزمایش دانهول – آزمایشات درون چاهی – آزمایش دانهول

شماره تماس: 09123533974