مقایسه دو مدل رفتاری خاک غیراشباع در تحکیم استاتیکی جهت بررسی تغییرات حجم و درجه اشباع

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه عمران ، دانشکده فنی مهندسی ،دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

چکیده

در این مقاله توانایی و عملکرد دو مدل رفتاری خاک غیراشباع مقایسه شده‌است. یک مدل رفتاری در چارچوب پلاستیسته کلاسیک و مدل رفتاری دیگر در چارچوب پلاستیسته تعمیم یافته قرار دارند. مدل‌های انتخاب شده تاثیر منحنی نگهداشت آب را بر رفتار خاک غیراشباع در نظر می‌گیرند. ابتدا برای هرمدل رفتاری برنامه‌ای در قالب زبان فرترن نوشته شد. در مرحله بعدی برنامه نوشته شده بوسیله داده‌های آزمایشگاهی صحت سنجی شد. در انتها، 8 مسیر تنشی- مکشی متفاوت مدل‌سازی شد تا نقاط ضعف و قوت مدل‌های رفتاری مشخص گردد. نتایج نشان داد که هردومدل توانایی مدل‌سازی بارگذاری در مکش ثابت، افزایش تنش تسلیم و کاهش تغییرشکل خاک با افزایش مکش را دارا هستند. در سیکل‌های خشک‌شدگی-ترشدگی، تغییرات تنش تسلیم در مدل سان و همکاران نسبت به مدل EBSZ انطباق کمتری با داده‌های آزمایشگاهی دارد و مدل سان و همکاران توانایی مدل‌کردن بعضی ویژگی‌های مهم خاک غیر اشباع را ندارد. مدل EBSZ نمی‌تواند کاهش حجم ناگهانی (گسیختگی) خاک غیر اشباع را در زمان کاهش مکش شبیه‌سازی نماید. استفاده از مدل EBSZ در تحلیل‌های تغییر شکل خاک غیراشباع ممکن است در جهت اطمینان نباشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

A Comparison of two unsaturated soil constitutive models in static consolidation to investigate change of saturation and volume

نویسنده [English]

  • meysam zarinfar
Department of civil engineering, Faculty of Technology and Engineering . Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
چکیده [English]

In this paper, the ability and performance of two unsaturated soil constitutive models are compared. One constitutive model is in the context of classical plasticity, and the other constitutive model is in the context of generalized plasticity. The selected models consider the effect of the water retention curve on the unsaturated soil behavior. First, a program in Fortran language is written for each constitutive model. In the next step, the written program is validated with the experimental results. Finally, eight different suction-stress paths are modeled to identify the strengths and weaknesses of the constitutive models. The results show that both models could simulate the loading at constant suction, increasing the yield stress and decreasing the soil deformation with an increase of suction. In drying–wetting cycles, the variation of the yield stress of the Sun et al. 2007 model is less consistent with experimental data than the variation of the yield stress of the EBSZ model, and Sun et al. 2007 Model cannot simulate some important properties of unsaturated soils. The EBSZ model cannot simulate a sudden volume reduction (failure) under decreasing suction in unsaturated soils. Using the EBSZ model in the deformation analysis of unsaturated soil may not be reliable.

کلیدواژه‌ها [English]

  • constitutive model
  • unsaturated soil
  • numerical simulation
  • plasticity