بررسی تاثیر انتخاب مدل رفتاری خاک با مصالح ماسه ای در شرایط زهکشی نشده بر پاسخ گودبرداری قائم به روش میخکوبی

امروزه گودبرداری به عنوان یکی از مراحل مهم ساخت و ساز شهری محسوب می شود که مهندسان همواره با انتخاب روش های مختلف در تلاش برای تحلیل، طراحی و ساخت آن می باشند. مهندسان علاوه بر تحلیل پایداری گودبرداری با استفاده از مشخصات ژئوتکنیکی هندسه گودبرداری، شرایط بارگذاری و شبیه سازی مراحل گودبرداری به ارزیابی و پیش بینی تغییر شکل ها و جابجایی های اطراف آن نیز می پردازند. تحلیل جابجایی و تغییر شکل به شدت به مدل ساختاری خاک وابسته است و استفاده از مدل مناسبی که رفتار واقعی خاک را نشان دهد در شبیه سازی رفتار خاک در مدل سازی عددی از اهمیت بالایی برخوردار است. در مطالعه حاضر، مقایسه ای بین نتایج حاصل از مدل های رفتاری خاک سخت شونده و موهر-کولمب خاک ماسه دریاچه ارومیه برای مطالعه موردی یک گودبرداری به عمق ۱۰ متر به روش میخکوبی با تحلیل اجزای محدود (نرم افزار MIDAS) انجام شده است. حداکثر جابجایی در تراز سطحی تا حدود ۷۰ درصد از مرحله ساخت با مدل موهر-کولمب بیشتر از مقادیر پیش بینی شده توسط مدل سخت شونده است ولی فراتر از ۷۰ درصد و تا اتمام عملیات، حداکثر جابجایی های جانبی دیوار با مدل موهر-کولمب (۳۲) میلیمتر به طور قابل توجهی کمتر از مقادیر پیش بینی شده با مدل رفتاری خاک سخت شونده (۴۷ میلیمتر) می باشد. علت این مشاهدات را می توان به کرنش های پلاستیک تجمعی در سیستم میخکوبی خاک با افزایش مراحل ساخت و فرض رفتار الاستیک خطی پیش از شکست خاک در مدل خاک موهر-کولمب ربط داد. نشست زمین و حرکت بالا آمدگی در سطح مجاور گودبرداری در مدل موهر-کولمب مشاهده می شود، ولی در مدل سخت شونده، نشست در اثر گودبرداری رخ داده است که با واقعیت مطابقت بیشتری دارد. مدل سازی با مدل موهر-کولمب به طور قابل توجهی حداکثر بلندشدگی کف گود بیشتری را نسبت به مدل خاک سخت شونده پیش بینی می کند (حدود ۲ برابر)، ولی در محاسبه نیروی محوری حداکثر در میخ ها اختلاف کمی در مقادیر مشاهده می شود. بنابراین، بطور کلی می توان بیان کرد که در صورت انتخاب مدل رفتاری خاک سخت شونده در مقایسه با مدل موهر-کولمب، رفتار خاک و جابجایی های ناشی از عملیات گودبرداری بیشتر به واقعیت نزدیک است.

کلیدواژه ها:

گودبرداری ، روش میخکوبی ، مدل رفتاری موهر-کولمب ، مدل رفتاری خاک سخت شونده ، ماسه دریاچه ارومیه ، نرم افزار اجزا محدود MIDAS ، بلندشدگی کف گود