ارائه رابطه ای جدید و کاربردی جهت تعیین زاویه اصطکاک داخلی خاک های درشت دانه با استفاده از نتایج آزمایش نفوذ استاندارد

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آیت الله العظمی بروجردی، بروجرد

2 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه

چکیده

زاویه اصطکاک خاک از جمله پارامترهای اساسی در تعیین مقاومت برشی خاک­های درشت­دانه می­باشد که تعیین آن در آزمایشگاه اغلب با محدودیت و صرف وقت و هزینه همراه است که استفاده از نتایج آزمایش­های صحرایی تا حدودی این مشکل را حل نموده است. در این راستا آزمایش SPT یکی از کاربردی­ترین آزمایش­های صحرائی است که معمولاً در خاک­های دانه­ای مورد استفاده قرار می­گیرد. در سال­های اخیر تحقیقات متعددی در زمینه ارتباط عدد SPT با سرعت موج برشی، مقاومت زهکشی نشده و زاویه اصطکاک ارائه شده است که توسط محققین مورد استفاده قرار می­گیرد. روابط مختلفی در زمینه ارتباط آزمایش SPT و زاویه اصطکاک خاک ارائه شده است که از روی عدد SPT می­توان زاویه اصطکاک زهکشی شده خاک­های دانه­ای را در بازه مناسبی مشخص نمود. اما اکثر روابط در مورد اعداد SPT بزرگتر از 35 جواب­های مناسبی را پیش­بینی می­نمایند. در این مقاله رابطه­ای جدید و کاربردی ارائه شده است که در همه اعداد SPT از جمله با اعداد SPT پایین­تر نیز نتیجه قابل قبولی ارائه می­دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Proposed a New and Practical Equation for Examine a Coarse Grain Friction Angle by Utlized the Results of SPT

نویسندگان [English]

  • Ahmadreza Mazaheri 1
  • Jahangir Khazaei 2
  • Hamid Reza Najafpour 2
1 Faculty of Engineering, University of Ayatollah Borujerdi, Borujerd, Iran
2 Faculty of Engineering, University of Razi, Kermanshah, Iran
چکیده [English]

     Soil friction angle is one of the basic parameters in determining the shear strength of coarse-grained soils, which is often determined in the laboratory by spending a time and cost, and the use of field experiments has solved this problem. In this regard, Standard Penetration Test (SPT) is one of the most practical field tests that is commonly used in granular soils. In recent years many researches are proposed that present the correlation SPT and shear wave velocity, undrain shear strength and friction angle. Many correlations between SPT and soil friction angle are proposed but most equation with SPT numbers greater than 35 predict the right answers. The correlation between SPT results and soil bearing capacity has been studied and reported by various researchers.  In additional, some correlation between SPT and Soil friction angle have been proposed that each of those evaluated the material of specific area. In this paper new practical equation is proposed that presents an acceptable result in all SPT numbers. With use of this equation, the results can be predicted more accurately.

کلیدواژه‌ها [English]

  • SPT
  • Undrained resistance
  • Soil friction angle
  • Coarse grain
قنبری ع، "مطالعه ویژگی­های ژئوتکنیکی رسوبات آبرفتی کرج"، مجله علوم زمین، 1390، 81، 159-168.
لطیفی ح، "ارزیابـی زاویه اصطکاک داخلی (ϕ) در خاک­های دانه­ای براساس نتایج آزمایش نفوذ استاندارد (SPT)"، ششمین کنگره ملّی مهندسی عمران، 1390، سمنان، ایران.
Clayton CRI, ‘‘The Standard Penetration Test (SPT): methods and use’’, Construction Industry Research and Information Association Report 143. CIRIA, London, 143, 1995.
Décourt L, ‘‘The Standard Penetration Test: State-of- the- Art- Report’’, Norwegian Geotechnical Institute Publication, 1990, 179, Part II, 1-12.
Federal Highway Administration (FHWA)-IF-03-17 Geotechnical Engineering Circular No. 7 Soil Nail Walls- Reference Manual, 2003.
Hatanaka M, Uchida A, ‘‘Empirical Correlation between Penetration Resistance and Internal Friction Angle of Sandy Soils’’, Japanese Geotechnical Society, 1996, 36, 1-9.
Imai T, Yoshimura Y, ‘‘The relation of mechanical properties of soils to P and S-wave velocities for ground’’, Japan Technical Note OYO Corporation, 1975.
Jafari MK, Shafiee A and Ramzkhah A ‘‘Dynamic properties of the fine grained soils in south of Tehran’’, Journal of Seismology and Earthquake Engineering, 2002, 1, 25-35.
Kiku H, Yoshida N, Yasuda S, Irisawa T, Nakazawa H, Shimizu Y, Ansal A, Erkan A, ‘‘In-situ penetration tests and soil profiling in Adapazarı’’, Turkey. Proceedings of the ICSMGE/TC4 satellite conference on lessons learned from recent strong earthquakes, 259-265.
Kitazawa G, Takeyama K, Suzuki K, Oh-kawara H, Oh-saki Y, ‘‘Tokyo Ground Map’’, Gihodo, 1959.
Look B, ‘‘Handbook of Geotechnical Investigation and Design Tables’’, 2007.
Meyerhof GG, ‘‘Penetration tests and bearing capacity of cohesionless soils’’, Journal of the Soil Mechanics and Foundation Division, ASCE, 1956, 82 (SM1), 1-19.
Makoto K, Khang T, ‘‘Relationships between N value and parameters of ground strength in the South of Vietnam’’, Geotechnics for Sustainable Development- Geotec Hanoi 2013, Phung (edt), Construction Publisher. ISBN 978-604-82-0013-8.
Mori H, ‘‘Review of Japanese sub-surface investigation techniques’’, Journal of South East Asian Society Geotechnical Engineering, 1979, 10, 219-242.
Nixon IK, ‘‘Standard penetration test: state of the art report’’, Proceedings of the 2nd European Symposium on Penetration Testing, Amsterdam, 1982, 3-24.
Ohta T, Hara A, Niwa M, Sakano T, ‘‘Elastic shear moduli as estimated from N-value’’, Proceedings of the 7th Annual Convention of Japan Society of Soil Mechanics and Foundation engineering, 1972, 265-268.
Peck RB, Hanson WE, Thornburn TH, ‘‘Foundation engineering’’, 2nd Edition, John Wiley and Sons, 1974.
Shibata T, ‘‘Analysis of liquefaction of saturated sand during cyclic loading Disaster Prevention’’, Bulletin of the Earthquake Research Institute, 1970, 13, 563-570.
Sivrikaya O, Toğrol E, ‘‘Determination of undrained strength of fine-grained soils by means of SPT and its application in Turkey’’, Engineering Geology, 2006, 86, 52-69.
Terzaghi K, Peck RB, ‘‘Soil Mechanics in Engineering Practice’’, John Wiley, New York, 1967, 729.
Ulugergerli UE, Uyanık O, ‘‘Statistical correlations between seismic wave velocities and SPT blow’’, Counts and The Relative Density of Soils Journal Test, 2007.
Sivrikaya O, Toğrol E, ‘‘Determination of undrained strength of fine-grained soils by means of SPT and its application in Turkey’’, Engineering Geology, 2006, 86, 52-69.
Wolff TF, ‘‘Pile capacity prediction using parameter functions’’, ASCE Geotechnical Special Publication, 1989, 23, 96-107.