یک برنامه ی گسترده ی شناسایی ژئوتکنیک در امتداد هم ترازی با پروژه ی پیشنهاد شده ی تونل StateRoute (SR) 99 انجام شد.تقریبا 2.6 طول تونل حفاری شده برای راه اندازی از شمال به جنوب در زیر مرکز شهر Seattle (سیاتل) در محدوده ی مختلفی از اعماق تقریبا در محدوده های 30 تا 85 متر زیر سطح زمین طراحی شده است(شکل 1).
در قطر 17.7 دقیقه ،تونل SR-99 بزرگترین تونل حفاری شده ی در خاک در جهان خواهد بود. برنامه ی شناسایی تونل SR-99 شامل بیش از 120 آزمون های فشارسنج(PMT) ،که به منظور برآورد پارامترهای درجا تغییرشکل تنش خاک همراه تراز تونل استفاده شده اند.بسیاری از این آزمایش ها در خاک رس بسیار سفت تا سخت تحت عنوان رس Seattle(سیاتل) انجام شده اند.این واحد (unit)در طول تاریخ به عنوان شکست شیب های عمیق (مستقر) شناخته شده و بسیاری از این شکست ها به آزاد شدن بالای تنش های جانبی locked-in نسبت داده شده است. در مراحل اولیه از برنامه PMT،نشانه هایی از تنش جانبی درجا بالا از یک بازرسی چشمی از دیتای فشارسنج دیده شده بود.در در 10 PMT نهایی در این خاک رس،تنش های جانبی با جزئیات بیشتری در نظر گرفته شدند،این موضوعی است که این مقاله بر آن تمرکز میکند.
در تنش های جانبی درجا ، ،از تمرکزهای اصلی برنامه ی آزمایشی فشارسنج بودند با توجه به اینکه آن ها بر طراحی فشار سطح دستگاه تعادل فشار زمین تاثیر داشتد و در مدل سازی المان محدود برای تخمین نشست مورد استفاده شده بودند. با توجه به پایداری سخت این واحد و پتانسیل برای cobbles ها ،نه برای فشارسنج خود حفار(self boring) و نه برای آزمون دستگاه اندازه گيرى انبساط حرارتى عملی نبودند ،بنابراین ،آزمایش فشارسنج از قبل حفاری شده(prebored) استفاده شد. از آن جایی که بیشتر روش های منتشر شده برای تخمین شامل بررسی بخش اولیه ی منحنی تنش-کرنش فشارسنج می شود و چون این بخش از منحنی بیشتر تحت تاثیر آشفتگی(اختلال) پیش حفاری مربوطه (preboring-related) است (Marsland and Randolph1977),تخمین درجا در خاک رس سیاتل خصوصا به چالش کشیده شده بود.
در این مطالعه،در درجه ی اول با استفاده از مدل ترکیب دهنده(ساختمانی)تخمین زده شده بود،تکنیک های منحنی برازش دهی با استفاده از دیتای فشارسنج و با استفاده از یک سابقا منتشر نشده ،که روشی تجربی است که به آزمایش تکرارکننده ی خزش تکیه میکند،تخمین زده شده بودند.هر دو روش از بخش های باربرداری و پس تسلیم شدگی از منحنی های تنش-کرنش فشارسنج استفاده کردند.با توجه به تنش های بیشتر در این مرحله دوم آزمایش ،ناحیه ی حلقه ای خاک تحت تنش بزرگتر از در زمان آغاز آزمایش است،بنابراین،تصور میشود که درصد بیشتری از پاسخ خاک از خاک دست نخورده ی فراتر از حلقه های آشفته تر خاک توسط فرآیند پیش حفاری ناشی شده باشد.به این ترتیب،این است که استدلال شده که این روش ها کمتر تحت تاثیر مزاحمت گمانه هستند نسبت به روش هایی که به مراحل اولیه ی آزمایش تکیه میکنند.
تنش های جانبی درجا ارائه شده ی فشارسنج های نتیجه شده (pressuremeter-derived ) در اینجا با نتایج مطالعات قبلی در خاک رس سیاتل و با تنش های تخمین زده شده با استفاده از روابط بین نسبت پیش تحکیمی( تنش تسلیم موثر عمودی، ،تقسیم بر تنش عمودی موثرفعلی ، (OCR= و ضریب فشار جانبی زمین در حالت سکون ( =تنش جانبی در محل در حالت سکون ، ،تقسیم بر ) ، که فرض می شود خاک رس تحت بارگذاری و باربرداری یک بعدی جانبی محدود قرار میگیرد، (از این پس تحت عنوان بارگذاری و باربرداری ساده نامیده میشوند)،مقایسه شدند .
تنش های جانبی در محل در خاک رس سیاتل به طور قابل توجهی بالاتر از آن چه که میتوان انتظار داشت با فرض یک مسیر تنش بارگذاری و باربرداری ساده به علت یخ زدگی و داشتن حرکت ارتجاعی تخمین زده شده بودند.معمولا ویژگی های تغییر شکلی (Deformational) مواجه شده در خاک رس تاریخچه ی تنش شان را نشان میدهد و نیز شامل برش جانبی قابل توجهی میباشد.حافظه (خاطر) این برش در بافت خاک رس ممکن است حالت تنش درمحل و پاسخ به باربرداری جانبی را تحت تاثیر قرار دهد.