مطالعه عددی آزمایش نفوذ پیزوکن در خاک ماسه ای فیروزکوه با شرایط زهکشی مختلف

آزمایش نفوذ پیزوکن یکی از رایج ترین آزمایش های میدانی است که از آن، به منظور اندازه گیری فشار آب منفذی، شناسایی لایه بندی خاک و تخمین پارامترهای ژیوتکنیکی زمین استفاده می شود. بسته به نوع خاک که در محدوده رس تا ماسه قرار گرفته، شرایط زهکشی شده، زهکشی نشده و یا زهکشی جزیی می تواند در حین فرایند نفوذ رخ دهد. در خاک های لای دار و ترکیب رس- ماسه، وجود شرایط زهکشی جزیی در آزمون پیزوکن محتمل است، که اغلب در تفسیرهای آزمایش، از این موضوع صرف نظر می شود. در ادبیات فنی، بررسی تاثیر شرایط زهکشی بر نتایج آزمایش پیزوکن عمدتا به صورت آزمایشگاهی یافت می شود، و مطالعات عددی که بتواند مدل سازی قابل قبولی از پیچیدگی های این آزمون مانند اندرکنش خاک-مخروط، اندرکنش آب-خاک، تغییرشکل های بزرگ و اثر رفتار غیرخطی خاک را ارایه دهد، به ندرت انجام شده است. در این مقاله، به کمک نرم افزار المان محدود آباکوس و با استفاده از مدل رفتاری پیشرفته هایپوپلاستیک تغییرشکل های بزرگ و رفتار غیرخطی خاک در حین فرایند نفوذ مدل سازی و رفتار خاک ماسه ی اشباع فیروزکوه در شرایط زهکشی و درصد تراکم های مختلف تحلیل شد. سپس با استفاده از نتایج به دست آمده، محدوده تاثیر نفوذ مخروط بر خاک اطراف و محدوده شرایط زهکشی جزیی برای خاک ماسه ای فیروزکوه بررسی شد. همچنین نشان داده شد که شرایط زهکشی و درصد تراکم خاک تاثیر قابل ملاحظه ای بر روند تغییرات اضافه فشار آب منفذی در خاک اطراف مخروط دارد.