Compared to silica sand, carbonate sand has considerably higher angularity, lower grain hardness and higher intraparticle porosity, which result in high friction angles and compressibility. The corresponding dilatancy is affected strongly by the confining stress. Thus, even for low relative densities, dilation occurs at low confining stresses, reflecting the greater particle interlocking compared to silica sand. However, with the increase of confining stress, the dilatancy is suppressed quickly, and finally diminishes completely at a relatively low stress level, due to particle degradation. This distinctive characteristic significantly influences the behaviour of continuously penetrating spudcan foundations in calcareous sediments. Centrifuge tests were carried out on spudcan foundations penetrating multi-layer soils with an interbedded strong layer composed with either carbonate or silica sand. All measures of spudcan punch-through severity were significantly lower for interbedded carbonate sand despite its higher friction angle (Φcrit = 40°) compared to silica sand (Φcrit = 34°). For the spudcan penetration through the sand layer to the lower clay layer, the soil failure mechanisms quantified by particle image velocimetry (PIV) analysis allowed for identifying the differences in the evolution of sand frustum beneath the advancing spudcan. The spreading angle of the frustum, which determines the size of the projected bearing area, was found to be proportional to the mobilised dilatancy

چکیده

در مقایسه با ماسه سیلیسی، ماسه کربناتی بطور قابل توجهی دارای زاویه داری، سختی دانه پایین تر و تخلخل درون ذره ای بالاتر بوده، که منجر به زاویای اصطحکاک و تراکم پذیری بالا می شود. اتساع مربوط به آن، به شدت بوسیله تنش همه جانبه تحت تاثیر قرار گرفته است. بنابر این، حتی برای چگالی های نسبی پایین، اتساع در تنش های همه جانبه کم اتفاق می افتد، که منعکس کننده قفل شدگی ذره ای بیشتر در مقایسه با ماسه سیلیسی است. به هر حال با افزایش تنش هم جانبه، اتساع به سرعت خنثی شده و در نهایت به دلیل از هم پاشیدگی ذره ای، در سطح تنش نسبتاً پایین، کاملاً کاهش می یابد. این خصوصیت مشخص بطور قابل توجهی بر روی رفتار پی های اسپادکن بطور مستمر نفوذ کننده در رسوبات آهکی تاثیر می گذارد. تست های سانتریفیوژ بر روی پی های اسپادکن نفوذ کننده در خاک های چند لایه ای با یک لایه میان لایه ای قوی متشکل از ماسه کربناتی یا سیلیسی انجام شده است. همه اندازه گیری های شدت نفوذ پانچ اسپادکن بطور قابل توجهی برای ماسه کربناتی میان لایه ای شده با وجود زاویه اصطحکاک بالاتر آن (Φcrit = 40°)در مقایسه با ماسه سیلیسی (Φcrit = 34°)،کمتر است. برای نفوذ پی اسپادکن از میان لایه ماسه ای تا لایه رسی پایین تر، مکانیسم های شکست خاک، بوسیله آنالیز سرعت سنجی تصویر ذره (PIV) در نظر گرفته شده برای تشخیص تفاوت ها در تکامل ذره ماسه ای در زیر پی اسپادکن در حال پیشرفت، تعیین کمیت شد. زاویه پراکندگی ذره، که اندازه منطقه تحمل تصویر شده را تعیین می کند، متناسب با اتساع جابجا شده بوده است.

1-مقدمه

رسوبات کربناتی در آب های استرالیا و دریای خزر، خلیج فارس، دریای جنوب چین، برون ساحل قطر و فلوریدا شایع هستند. مدل های آنالیزهای ژئوتکنیکی استاندارد برای رسوب سیلیسی توسعه یافته اند...