توسعه و واسنجي يك مدل اجزا گسسته آزمون فروسنجي در خاك چسبنده

يكي از روش‌هاي متداول اندازه‌گيري مقاومت مكانيكي خاك، آزمون فروسنجي است. از اين آزمون همچنين مي توان به‌عنوان يك روش ساده براي واسنجي پارامترهاي خاك در شبيه سازي با روش اجزا گسسته (DEM) استفاده نمود. در اين مطالعه، يك مدل اجزا گسسته براي برهمكنش فروسنج‌ با خاك لوم رسي توسعه داده شد و ارتباط بين شاخص مخروط و پارامترهاي مدل اجزا گسسته با تغيير رطوبت و چگالي ظاهري خاك بررسي گرديد. مدل تماسي هيبريدي فنر هيسترتيك – چسبندگي خطي براي شبيه‌سازي خاك استفاده شد. تحليل حساسيت پارامترهاي مدل نشان داد كه چسبندگي، ضريب اصطكاك داخلي و استحكام تسليم ذرات از مهم ترين پارامترهاي اثرگذار بر شاخص مخروط هستند. آزمون هاي آزمايشگاهي با يك مخروط استاندارد با استفاده از دستگاه كشش فشار در خاك قالب گيري شده در دو رطوبت 11 و 16 درصد، هر كدام در دو سطح جرم مخصوص ظاهري 1000 و 1150 كيلوگرم بر متر مكعب انجام شد. با انطباق رابطه شاخص مخروط عمق اندازه‌گيري شده و شبيه سازي شده، مقاديري براي تنش تسليم ذرات استخراج گرديد كه همبستگي بسيار قوي (0.97=R2) با بيشينه شاخص مخروط نشان داد. اين نتايج با آزمون نشست صفحه‌اي در خاك نيز اعتبارسنجي شد. به‌عنوان يك نتيجه گيري كلي، آزمون فروسنجي را مي توان براي واسنجي تنش تسليم ذرات خاك در مدل اجزا گسسته به كار گرفت.