تأثير روش‌هاي مختلف تعيين حدود آتربرگ بر نتايج كلاسه‌بندي يونيفايد خاك

The impact of different methods of Atterberg limits determination on the resulted Unified soil classification

يكي از مشخصات مهم و اساسي خاك‌هاي ريزدانه، خاصيت خميرايي يا حدود آتربرگ آنهاست كه به‌صورت مستقيم در طبقه‌بندي و پيش‌بيني ويژگي‌هاي مكانيكي و رفتار خاك كاربرد دارند. هدف از اين پژوهش،بررسي تأثير تيمارهاي مختلف خشك كردن نمونۀ خاك در حدود آتربرگ و نيز نوع دستگاه اندازه‌گيري در تعيين حد رواني و اثرهاي اين عوامل در كلاسه‌بندي يونيفايد متناظر خاك است. همچنين در اين تحقيق، نتايج روش حد رواني تك‌نقطه‌اي كازاگرانده با روش چندنقطه‌اي معمول مقايسه شد. به اين منظور، نمونه‌هاي خاك از سه تيپ مختلف پوشش گياهي جنگل آموزشي و پژوهشي دانشگاه تهران و از هر تيپ، از پنج عمق متفاوت تهيه شد و به آزمايشگاه انتقال يافت. نتايج نشان داد كه تيمار خشك كردن موجب تفاوت در كلاسه‌بندي خاك در 33 درصد نمونه‌ها شد. استفاده از روش آون‌خشك نسبت به هواخشك به‌طور متوسط سبب كم‌برآوردي 5/14، 7/13 و 10 درصدي به‌ترتيب حد رواني، حد خميري و شاخص خميري شد. نتايج مقايسۀ دو دستگاه كازاگرانده و مخروط نفوذ براي تعيين حد رواني خاك، نشان داد كه با وجود نزديك بودن نتايج دو روش در يك نمونه از 15 نمونه خاك موجب كلاسه‌بندي متفاوت خاك شد. در نهايت، استفاده از روش تك‌نقطه‌اي در تعيين حد رواني، اختلافي با روش چندنقطه‌اي نشان نداد و اختلاف حد رواني دو روش به‌طور متوسط 26/0 درصد بود كه به تغيير شاخص‌ها در مرزهاي نمودار خميرايي كازاگرانده منجر نشد؛ بنابراين روش تك‌نقطه‌اي در موارد وجود تجربۀ كافي و تعداد نمونۀ زياد، به‌عنوان جايگزين مطمئن روش معمول چندنقطه‌اي قابل توصيه است. نتايج اين مطالعه نشان داد كه حتي ساده‌ترين موارد در روند انجام آزمايش‌هاي خميرايي خاك مانند روش خشك كردن نمونه‌ها نيز مي‌تواند صحت نتايج را تحت تأثير قرار دهد.

One of the essential characteristics of fine-grain soils is the plasticity or Atterberg limits of them that directly are used in classification and prediction of mechanical properties and soil behavior. The aim of this study was to investigate the effect of different treatments of drying the soil sample on the plastic and liquid limits, type of measurement apparatus that used to determine liquid limit and the impact of these factors on the Unified soil classification. Also in this study, the results of the one-point method of Casagrande were compared with the usual multi-point method. For this purpose, soil samples were taken from three different forest types and five different depths in each type. The results showed oven drying of samples resulted in underestimation of the Atterberg limits and a different soil class in 33 percent of samples. Comparing the results of Casagrande and cone penetration apparatus to determine the soil liquid limit showed that the results were similar in both methods and only in one sample, there was different soil class. However, the cone penetration method is faster and requires less user experience. Finally using one-point method to determine the liquid limit, did not show difference with multi-point method and liquid limit differences between the two methods is about 0.26 percent; Which did not lead to significant displacement on the borders of Casagrande plasticity chart. Thus, in the case of sufficient experience and high number of samples, is recommended as an alternative to the usual multi-point method.