Natural soils exhibit large variations in their engineering properties. It is essential to characterize the variability of common design soil properties within a large representative soil element and to investigate the effect of sample size on the variability of these soil properties. In this study, field tests on two 1.0 m cubes were conducted at a recent landslide site. Each cubewas divided into 64 unit cubes of 0.25 msize, and adjacent unit cubes were combined into samples of 0.5 m and 0.75 m sizes. The variability of dry density, mean particle size (D50) and coefficient of uniformity (Cu) is quantified at different size scales. Random field theory is adopted to characterize the spatial soil variability within these two 1.0 m cubes. Both the point coefficient of variation (COVp) and the coefficient of variation of the spatial average (COVa) of each of the three soil parameters decrease rapidly as the sample size increases. However the mean values of these soil parameters are insensitive to the sample size. The COVp of dry density is smaller than those of D50 and Cu. The scaleof fluctuation for dry density ismuch larger than those for D50 and Cu

چکیده
خاکهای طبیعی تغییرات زیادی در خواص مهندسی خود نشان می دهند. مشخص سازی تغییرپذیری خواص رایج طراحی خاک با یک المان خاک بزرگ نماینده و بررسی اثر اندازه نمونه بر تغییرپذیری این خواص خاک امری ضروری است. در این مطالعه، آزمایشهای میدانی بر روی دو نمونه مکعبی 1.0m در محل زمین لغزه سابق صورت گرفت. هر مکعب به 64 مکعب واحد با اندازه 0.25m تقسیم شد و مکعبات واحد مجاور با هم ترکیب شدند و نمونه هایی با اندازه های 0,5m و 0.75m تشکیل دادند. تغییرپذیری دانسیته خشک، اندازه میانگین دانه (D50) و ضریب یکنواختی (Cu) در مقیاس های اندازه متفاوت کمی سازی شد. تئوری زمینه تصادفی برای مشخص سازی تغییرپذیری فضایی خاک در این دو مکعب 1 متری بکار برده شده است. هر دو نقطه ضریب تغییرات (COVp) و ضریب تغییرات میانگین فضایی (COVa) در هر سه پارامتر خاک با افزایش اندازه نمونه به شدت کاهش می یابند. اگرچه مقادیر متوسط این پارامترهای خاک به اندازه نمونه حساس هستند. COVp چگالی خشک کمتر از مقادیر COVp برای D50 و Cu است. مقیاس نوسانات برای چگالی خشک خیلی بیشتر از مقیاس نوسانات برای D50 و Cu است.

1- مقدمه 
بیشتر خاک های دامنه کوهی در شیروانی های طبیعی و خاکریزهای زمین لغزه درشت دانه و توزیع به شدت وسیع از محتویات رسی تا ذرات بزرگ متری هستند (Casagli et al., 2003; Chang et al., 2011; Zhao et al., 2013b). این خاکها تحت حمل و نقل و دانه بندی قرار گرفته اند. چنین فرآیندهای طبیعی منجر به عدم قطعیت های شدید در ویژگی های ژئولوژیکی و خواص مهندسی خاکها می شود (Zhao et al., 2013a). مطالعات وسیعی برای بررسی تغییرپذلری خواص خاک انجام شده است (مثل Phoon and Kulhawy, 1999a; Kim et al., 2012; Rahardjio et al., 2012; Wang and Cao, 2013). این مطالعات خلاصه ای عالی از مشخصات آماری از خاکهای رسی، سیلتی و ماسه ای فراهم کرده است....