تعیین مقاومت برشی خاک دست نخورده توسط حلقه برشی پیچشی

محورهای موضوعی : مجله مهندسی زیست سامانه

تاریخ دریافت : 1397/01/29 تاریخ پذیرش : 1397/03/30 تاریخ انتشار : 1397/03/31

کلید واژه: برش خاک, زاویه اصطکاک داخلی, گشتاور پیچشی,

چکیده مقاله :

تعیین مقاومت برشی خاک دست نخورده توسط حلقه برشی پیچشی ایمان احمدی 1* تاریخ دریافت: 29/1/97 تاریخ پذیرش: 30/3/97 چکیده: اطلاع از مقدار پارامترهای مقاومت برشی خاک در تحلیل برخی از موضوعات مطرح در مکانیک خاک حائز اهمیت است. از سوی دیگر اگر این پارامترها با استفاده از نمونه‌های دست نخورده خاک اندازه‌گیری شوند تحلیل های ارائه شده با واقعیت هماهنگی بیشتری خواهند داشت. هدف از انجام این پژوهش طراحی، تحلیل تئوری، ساخت و ارزیابی یک حلقه برشی پیچشی ساده برای اندازه‌گیری پارامترهای مقاومت برشی خاک دست‌ نخورده می‌باشد. هدف دیگر از انجام این پژوهش بررسی این موضوع می‌باشد که کدامیک از دو فرض توزیع تنش برشی یکنواخت و توزیع تنش برشی خطی با دقت بیشتری می‌تواند پارامترهای مقاومت برشی خاک را تعیین کند. بر مبنای نتایج به‌دست آمده با کاهش رطوبت خاک مقدار هر دو پارامتر مقاومت برشی برآورد شده توسط دستگاه افزایش یافت. از سوی دیگر با مقایسه میانگین درصدهای خطای به ‌دست آمده در محاسبه چسبندگی خاک و زاویه اصطکاک داخلی آن نسبت به مقادیر محاسبه شده با آزمون برش مستقیم مشخص شد که فرض تنش برشی خطی نسبت به فرض تنش برشی یکنواخت خطای محاسباتی پائین‌تری را به همراه داشته‌است. بنابراین انجام محاسبات مربوط به دستگاه ساخته شده باید بر اساس فرض توزیع تنش برشی خطی صورت پذیرد. واژه‌های کلیدی: چسبندگی، زاویه اصطکاک داخلی، برش خاک، گشتاور پیچشی 1- استادیار، مکانیک ماشین های کشاورزی، گروه زراعت، واحد اصفهان (خوراسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران [e-mail]

چکیده انگلیسی:

Determination of undisturbed soil shear strength using a torsional shear annulus IimanAhmadi1 1-      Assistant professor of Mechanics of Agricultural Machinery, Department of Agronomy, Islamic Azad University, Isfahan (Khorasgan) Branch, Isfahan, Iran. Corresponding author email: [e-mail]   Received: 1 April 2018 Accept:20 July 2018 Abstract It is important to have accurate information about shear strength parameters of soil in order to analyze some topics of the soil mechanics. On the other hand, if these parameters are obtained using some undisturbed soil samples, the presented analysis will be more compatible with reality. The aim of this study is to design, analyze theoretically, fabricate and evaluate a simple torsional shear annulus for measuring parameters of the undisturbed soil shear strength. The other aim of this study is to inspect which of the two assumptions about soil shear stress distribution (i.e. uniform stress distribution and linear stress distribution) is able to measure shear strength parameters of soil accurately. According to the results of this study, if soil moisture content reduces, both of the strength parameters will increase. On the other hand, comparison of the average values of error percentages obtained for the calculation of soil cohesion (i.e. ) and soil internal friction angle (i.e. ) shows that the assumption of linear shear stress distribution has resulted in less error percentages in comparison with the assumption of uniform shear stress distribution. Therefore, required calculations for obtaining shear strength parameters from the fabricated apparatus should be carried out based on the assumption of linear shear stress distribution. Keywords: cohesion, internal friction angle, soil shearing, torsional torque