بررسي رابطه زاويه اصطكاك داخلي و شكل ذرات با استفاده از آزمايش‌هاي آزمايشگاهي و عكس‌برداري از دانه‌ها

Evaluation of correlation between internal friction angle and grains shape using laboratory tests and image technique of grains

تعيين پارامترهاي ژئوتكنيكي رسوبات درشت‌دانه در مطالعات ژئوتكنيك موضوع مهمي مي‌باشد. با توجه به تأثير متغيرهاي وابسته به شكل دانه بر روي پارامترهاي ژئوتكنيكي خاك، اين تحقيق روشي ارائه مي‌دهد كه در آن با استفاده از متغيرهاي شكل دانه مي‌توان زاويه اصطكاك داخلي آبرفت درشت‌دانه را تخمين زد. در اين تحقيق از 9 محل در آبرفت‌هاي تهران نمونه خاك مناسب تهيه شد و با آزمايش‌هاي آزمايشگاهي انجام شده (آزمايش‌هاي شناسايي، سه محوري و برش مستقيم) زاويه اصطكاك داخلي هر نمونه تعيين گرديد. سپس از دانه‌هاي تشكيل دهنده هر نمونه عكس‌هاي ديجيتالي تهيه شد و با مقايسه اين عكس‌ها با نمودار پيشنهادي كرومباين و اسلاس (Krumbein and Sloss, 1963) متغيرهاي شكل دانه (كرويتو گردشدگي) به صورت كمي تعيين شد. بدين منظور از 2520 دانه به روش چشمي و ميكروسكوپي عكس‌برداري شده است. با رسم نمودارهايي ارتباط بين زاويه اصطكاك داخلي به دست آمده از آزمايش‌هاي آزمايشگاهي و متغيرهاي شكل دانه بررسي شد و ضمن ارائه روابط تجربي بين آن‌ها مشخص شد كه با افزايش زاويه‌دار بودن و كاهش كرويت دانه‌ها، زاويه اصطكاك داخلي خاك افزايش مي‌يابد.

Determination of geotechnical parameter in coarse grained alluvia is important subject in geotechnical study. The paper presented a method that can be used to determine the angle of friction with use from particle shape for coarse grained alluvia. In this paper from 9 location in Tehran alluvia prepared soil samples. The angle of friction was determined based on the results of a number of laboratory test (Classification, triaxial and direct shear tests). Then, images of the grains forming the samples were taken and compared with the chart presented by Krumbein and Sloss (1963). In this manner determined shape grains variable (Sphericity and Roundness). In order to 2520 grains were taken images with use by microscope and without microscope. A relationship between the angles of friction was determined with laboratory tests and shape grains variable is investigated and proposed. With increase of angularity and decrease roundness, angles of friction increases.