مشخصات پژوهش

عنوان	اندازه گیری آزمایشگاهی اصطکاک منفی دیواره در مدل شمع
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	خاک رس، اصطکاک منفی دیواره، شمع، نیروی فروکش، تحکیم خاک.
چکیده	یکی از چالش های بزرگ پیشروی علم مهندسی ژئوتکنیک، ساخت زیر سازه هایی است که بتواند بار سازه ها را به خاک زیر آن در بهترین حالت منتقل کند. به تدریج برای سازه های بزرگ و پیچیده، پی های عمیق که توانایی تحمل بارهای بیشتری داشته باشند، اجرا شد. از مهم ترین پدیده هایی که در شمع ها در خاک های ریزدانه رخ می دهد، اصطکاک منفی دیواره است. اصطکاک منفی باعث ایجاد نیروی فروکش در شمع ها می شود. که نیروی محوری است که برخی اوقات مقدار آن خیلی زیاد می شود و باید در طراحی شمع آن را در نظر گرفت. تحکیم و نشست خاک اطراف شمع ها از مهم ترین عواملی است که باعث ایجاد پدیده اصطکاک منفی و نیروی فروکش در شمع ها می شود. یکی از روش های کاهش اصطکاک منفی در شمع های فولادی، الکترواسمزی است. در این روش جریان الکتریکی مستقیم در دستگاه و شمع آزمایش ایجاد می شود که شمع نقش کاتد و دیواره دستگاه آزمایش نقش آند را دارد. جریان الکتریکی باعث تجمع آب حفره ای خاک در اطراف دیواره شمع ها شده و تنش برشی بین سطح جانبی شمع و خاک کاهش می یابد. در این تحقیق آزمایشگاهی، در دستگاهی که در دانشگاه بوعلی سینا ساخته شده تغییراتی داده شد. شمع های مورد نیاز ساخته و کرنش سنج ها بر روی شمع نصب شد تا نیروی محوری ناشی از اصطکاک منفی دیواره را در خاک های مختلف اندازه گیری کند. در پایان مرحله تحکیم، با اتصال منبع تغذیه به دستگاه و با استفاده از روش الکترواسمزی اصطکاک منفی دیواره کاهش می یابد. آزمایش ها در دو خاک متفاوت با فشار های تحکیمی 100 و 200 کیلوپاسکال برای شمع هایی به قطر 2، 3 و 5/3 سانتی متر انجام می شود. خاک رس کائولینیت زنوز در فشار تحکیمی 100 و 200 کیلوپاسکال، به ترتیب در 2 و 1 روز تحکیم یافته است و این مدت زمان برای خاک رس کائولینیت ازبکستان، به ترتیب 3 و 1 روز بوده است. با افزایش فشار تحکیمی از 100 به 200 کیلوپاسکال، نیروی فروکش در شمع به دلیل افزایش تنش مؤثر، افزایش می یابد. همچنین با افزایش قطر شمع، به دلیل افزایش سطح جانبی شمع، نیروی فروکش افزایش می یابد. خاک رس کائولینیت زنوز نسبت به کائولینیت ازبکستان، نیروی فروکش بیشتری را به شمع وارد می کند. دلیل این مسئله، ارتباط نیروی فروکش با نسبت مدول الاستیسیته شمع به خاک و چسبندگی بین شمع و خاک است. با فرض ثابت بودن مدول الاستیسیته شمع، اگر مدول الاستیسیته خاک افزایش یابد،
پژوهشگران	مسعود مکارچیان (استاد راهنما)، رضا چگنی (دانشجو)