روان گرایی خاک چیست و چگونه ایجاد می شود؟


زمان مورد نیاز برای مطالعه این مقاله : 4 دقیقه


روان گرایی خاک چیست و چگونه ایجاد می شود؟

شرایط خاک محل تأثیر قابل‌توجهی بر خسارت وارد بر سازه‌ ها در اثر زمین ‌لرزه دارد. انواع مختلف خاک در هنگام زلزله، امواج لرزه‌ای تولید شده را به شیوه‌ های مختلف انتقال می‌دهند و تأثیر انواع خاک‌ ها  بر سازه‌ ها به ویژگی‌ های خاک پی بستگی دارد. بسیاری از زمین ‌لرزه‌ ها، مانند زمین ‌لرزه ‌هایی که در ژاپن در ۱۹۶۴ (نیگاتا) و ۱۹۹۵ (کوبه) رخ دادند، بر تأثیر و امکان روان ‌گرایی خاک تأکید کرده‌اند. روان ‌گرایی یکی از قابل ‌ملاحظه ‌ترین پدیده‌ها و علل خسارت به سازه ‌ها در زمان زلزله است.


 روان گرایی خاک

 

تصویر ۱ طرح کلی روان‌ گرایی خاک

 

بااین‌حال، درنتیجه هر زلزله قدرتمندی روان‌ گرایی رخ نمی‌دهد. برای وقوع پدیده روان‌ گرایی باید شرایط متعددی وجود داشته باشد. درجه تراکم خاک، اندازه ذرات و درجه اشباع آب عوامل اصلی هستند که بر وقوع روان‌ گرایی اثر می‌گذارند. ثابت شده است که مستعد ترین نوع خاک برای فرایند روان‌ گرایی، با در نظر گرفتن تمام عوامل، مواد درشت (ماسه) است. علت این پدیده معمولاً تخلخل بالای (میزان ریز دانه ‌ها در حجم خاک) این نوع خاک نسبت به خاک ‌های ریزدانه است. اگر چنین ماده‌ای تقریباً به‌ طور کامل با آب پر شود، یک موج لرزه‌ای ممکن است منجر به از بین رفتن کامل مقاومت برشی خاک شود. در این صورت ذرات خاک شروع به حرکت آزادانه در آب می‌کنند و خاک مانند مایعی غلیظ رفتار می‌کند.


در این مقاله در مورد راه های تثبیت خاک بیشتر بخوانید

انواع روش های رایج تثبیت خاک


روان‌ گرایی خاک چگونه ایجاد می شود؟

مواد خاصی تمایل دارند که در هنگام اعمال هر نوعی از بار (ایستا یا جنبشی) حجم یا تراکم را کاهش دهند. از آنجایی‌ که بار زلزله و نیروی حاصل از زلزله تکرارشونده و سریع است، خاک امکان تخلیه آب داخل منافذ را ندارد و فشار منفذی افزایش پیدا می‌کند.


  انواع روان گرایی خاک

 

تصویر ۲: مدل روان‌گرایی ماسه، الف) حالت خنثی (ذرات با یکدیگر تماس دارند)؛ ب) روان‌گرایی جزئی؛ ث) طغیان

 

با افزایش فشار آب منفذی، تنش مؤثر در خاک کاهش می‌یابد. فشار منفذی هنگامی‌ که به مقدار تنش ‌های کلی می‌رسد، باعث از بین رفتن سفتی و مقاومت برشی خاک می‌شود و همچنین موجب نشست احتمالی خاک (وارد شدن فشار توسط سازه‌ های سنگین‌ تر) می‌شود.


  ناهموار سازه روان گرایی خاک

 

تصویر ۳ طرح کلی نشست ناهموار سازه به علت روان‌گرایی خاک پی


 زمین‌لرزه در کرایست‌چرچ

 

 

تصویر ۴ پیامدهای ]حاصل از[ روان‌گرایی پس از زمین‌لرزه در کرایست‌ چرچ (نیوزلند)، ۲۰۱۱

 

تعیین احتمال روان‌ گرایی

برای برآورد احتمال وقوع روان‌ گرایی در یک مکان در هنگام یک زمین ‌لرزه قدرتمند، لازم است که مکان بررسی شود و یک گزارش ژئوتکنیکی که شامل موارد زیر است، تهیه شود.

• موقعیت مکان

• ترکیب دانه ‌بندی خاک مکان (وجود ذرات خاک مستعد به روان‌گرایی)

• تراکم خاک مکان

• درجه اشباع از آب

• منطقه فعالیت لرزه‌ای مکان

• داده ‌های موجود در مورد وقوع روان‌گرایی ‌های پیشین در مکان

اقدامات مربوط به حفاظت از سازه در قبال روان‌ گرایی

جلوگیری از پیامدهای ناشی از روان‌ گرایی بر روی سازه ‌های موجود می‌تواند به روش ‌های متعددی انجام شود:

پرهیز از احداث سازه‌ ها روی خاک مستعد به فرایند روان‌ گرایی

سازگار کردن پی سازه با نوع خاک مستعد به روان‌ گرایی

بهبود دادن یا جایگزین کردن خاک مستعد به روان‌گرایی پیش از احداث سازه

روش‌های بهبود خاک پی متداول‌ ترین شیوه برای جلوگیری از وقوع روان‌گرایی هستند. یکی از روش ‌های بهبود جایگزین کردن خاک مستعد با مقدار مناسب شن است.

در این روش، در مکانی محدودتر یک منحنی دانه سنجی خاک مطلوب ‌تر حاصل می‌شود. از آنجایی‌که اشباع از آب یکی از عوامل اصلی تأثیرگذار بر وقوع روان‌گرایی است، برای زهکشی سریع‌ تر آب، اغلب از زهکش ‌های عمودی شنی به دلیل نفوذ پذیری آن ‌ها استفاده می‌شود. ستون ‌های سنگی یکی از بهترین روش‌ ها برای کاهش احتمال روان‌گرایی هستند.

این ستون ‌ها به این دلیل که توسط ارتعاش ایجاد می‌شوند، از یک ‌طرف تراکم خاک پی را افزایش می‌دهند و از سوی دیگر به دلیل نفوذ پذیری آن ‌ها نسبت به آب، زهکشی سریع‌تر آب را نیز ممکن می‌کنند. به ‌علاوه، روش ‌های شیمایی برای تثبیت خاک با استفاده از سیمان وجود دارند؛ اما از این روش‌ ها به این دلیل که آن‌ چنان سود بخش نیستند، آن میزان استفاده نمی‌شود.

شرکت  خاکبرداری اصفهان  آماده هر گونه همکاری در تمام پروژه هایی مانند خاکبرداری در اصفهان ،  تخریب ساختمان در اصفهان  می باشد در صورت همکاری و آگاهی از  هزینه خاکبرداری در اصفهان  با ما تماس بگیرید.

روان گرایی خاک چیست و چگونه ایجاد می شود؟

روان گرایی خاک چیست و چگونه ایجاد می شود؟

انواع روش های رایج تثبیت خاک با عوامل مختلف

انواع روش های رایج تثبیت خاک

رایج ترین روش ها برای تخریب سازه های بتنی

بهترین روش های تخریب بتن برای سازه های بتنی فرسوده

آدرس دفتر : اصفهان - خیابان آمادگاه
انتهای خیابان آمادگاه -نرسیده به چهاراه فلسطین