آزمایش تحکیم

مقدمه

خاکهای چسبنده اشباع و خاکهای آلی دربرابر نشست های ناشی از مقادیر زیادی بارسازه‌ای پایدار هستند. این بارها اغلب وزن مستقیم سازه ای هستند که باعث نشست خاکهای چسبنده و آلی می‏شود اما عوامل ثانویه نیز مثل پایین رفتن سطح آب زیر زمینی می‏تواند باعث نشست شود. نشست خاکهای رسی اشباع یا آلی دارای سه مؤلفه مختلف است: نشست آنی ، نشست اولیه و نشست ثانویه به شرح زیر :

1. نشست آنی در اکثر اوقات بارگذاری سطحی باعث کرنش های عمودی دانسیته شده که به بارگذاری دو و سه بعدی برمی‏گردد. نشست آنی در اثر تغییر شکل برشی زهکشی نشده اتفاق می‏افتد یا در برخی حالات شامل جریان پلاستیک نیز می‏شود. مثال متداول بارگذاری سه بعدی رس های مربعی و مخازن گرد می‏باشد. روش‌های مختلفی برای محاسبه مقدار نشست آنی وجود دارد. متداول ترین روش ها آزمایش بارگذاری سطحی، تئوری ادوسیستم و روش مسیر تنش می‏باشد.
2. نشست اولیه : افزایش فشار عمودی در اثر وزن سازه روی خاکهای نرم اشباع و خاکهای آلی ابتدا توسط فشار آب منفذی تحمل می‏شود. این افزایش فشار عمودی در فشار منفذی بنام فشار آب منفذی اضافی شناخته می‏شود این فشار همزمان با خروج آب از خاک نسبت به زمان کاهش می‏یابد . این خروج آب از خاک چسبنده که نفوذ پذیری پایینی دارد تحکیم اولیه یا تحکیم ساده نامیده می‏شود. همانطور که آب به آرامی از خاک چسبنده خارج می‏شود ساختار خاک نشست کرده و بار به اسکلت جامد خاک وارد می‏شود. تحکیم یک فرآیند وابسته به زمان است که به مدت زمان برای کامل شدن نیاز دارد. در حالت نشست یک بعدی کرنش فقط در جهت عمودی اتفاق می‏افتد نمونه‌هایی از بارگذاری یک بعدی عبارتند از پایین رفتن سطح آب زیر زمینی و یا یک خاکریز یکنواخت موجود روی منطقه ای بسیار وسیع در حالت بارگذاری یک بعدی،هم کرنش و هم تحکیم فقط درجهت قائم اتفاق می‏افتد. برای مطالعه تحکیم یک بعدی استفاده از دستگاه اودومتر ایده آل است.
3. تراکم ثانویه:مؤلفه نهایی نشست تراکم ثانویه است که بخشی از نشست است که پس از بین رفتن فشار آب منفذی اتفاق می‏افتد. فرض معمول بر این است که تراکم ثانویه تا قبل از تکمیل تحکیم اولیه شروع نخواهد شد. مقدار تراکم ثانویه اغلب قابل اتفاق است، چرا که درمقایسه با تحکیم اولیه نسبتاً کوچک است. اما تراکم ثانویه می‏تواند قسمت اعظم نشست در پیت ها یا سایر خاکهای آلی است.

4. 

   آزمایش تحکیم

Ladd (1973) تراکم ثانویه را به عنوان فرآیندی که در آن تماس ذرات پس از پایان تحکیم اولیه هنوز نسبتاً ناپایدار است و ذرات حرکت  می‏کنند تا به وضعیتی پایدار برسند. این واقعیت جواب این سؤال است که چرا نرخ تراکم ثانویه با تراکم پذیری افزایش می‏یابد. خاک تراکم پذیرتر ، تمایل بیشتری به این دارند که ذرات بیشتری پس از تحکم اولیه ناپایدار شوند(Laddو۱۹۷۳) . از آنجایی که فشار آب منفذی اضافی در طول تراکم ثانویه به وجود نمی‏آید ، اغلب به آن خزش زهکشی شده می‌گویند. مشابه آزمایش تحکیم دستگاه اودومتر دستگاه مناسبی برای بررسی تراکم ثانویه است.