مطالعه عددي آزمايش نفوذ پيزوكن در خاك‌ ماسه‌اي فيروزكوه با شرايط زهكشي مختلف

آزمايش نفوذ پيزوكن يكي از رايج ترين آزمايش هاي ميداني است كه از آن، به منظور اندازه گيري فشار آب منفذي، شناسايي لايه بندي خاك و تخمين پارامترهاي ژئوتكنيكي زمين استفاده مي شود. بسته به نوع خاك كه در محدوده رس تا ماسه قرار گرفته، شرايط زهكشي شده، زهكشي نشده و يا زهكشي جزئي مي تواند در حين فرايند نفوذ رخ دهد. در خاك هاي لاي‌دار و تركيب رس- ماسه، وجود شرايط زهكشي جزئي در آزمون پيزوكن محتمل است، كه اغلب در تفسيرهاي آزمايش، از اين موضوع صرف نظر مي شود. در ادبيات فني، بررسي تأثير شرايط زهكشي بر نتايج آزمايش پيزوكن عمدتاً به صورت آزمايشگاهي يافت مي‌شود، و مطالعات عددي كه بتواند مدل سازي قابل قبولي از پيچيدگي هاي اين آزمون مانند اندركنش خاك-مخروط، اندركنش آب-خاك، تغيير شكل هاي بزرگ و اثر رفتار غيرخطي خاك را ارائه دهد، به ندرت انجام شده است. در اين مقاله، به كمك نرم افزار المان محدود آباكوس و با استفاده از مدل رفتاري پيشرفته هايپوپلاستيك تغيير شكل هاي بزرگ و رفتار غيرخطي خاك در حين فرآيند نفوذ مدل سازي و رفتار خاك ماسه ي اشباع فيروزكوه در شرايط زهكشي و درصد تراكم هاي مختلف تحليل شد. سپس با استفاده از نتايج به دست آمده، محدوده تأثير نفوذ مخروط بر خاك اطراف و محدوده شرايط زهكشي جزئي براي خاك ماسه اي فيروزكوه بررسي شد. همچنين نشان داده شد كه شرايط زهكشي و درصد تراكم خاك تأثير قابل ملاحظه اي بر روند تغييرات اضافه فشار آب منفذي در خاك اطراف مخروط دارد.