بررسی عددی تاثیر زاویه اصطکاک داخلی، ضریب چسبندگی و تراکم خاک رسی بر ظرفیت باربری شمع پافیلی به روش المان محدود سه بعدی

شمع های پافیلی به دلیل داشتن برآمدگی هایی در مقطع خود، ظرفیت باربری بیشتری نسبت به شمع های معمولی دارند و گزینه ای کارآمد برای پی سازی در خاک های ضعیف به ویژه خاک های رسی محسوب می شوند. در پژوهش حاضر، اثر پارامترهای ژئوتکنیکی شامل زاویه اصطکاک داخلی، ضریب چسبندگی و تراکم خاک بر ظرفیت باربری فشاری شمع پافیلی با استفاده از نرم افزار اجزای محدود PLAXIS ۳D مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، یک شمع پافیلی بتنی به طول ۱۰ متر و قطر ۷/۰ متر در چهار نوع خاک متفاوت (رس سست، رس نیمه متراکم، رس متراکم و خاک آبرفتی اصفهان) مدل سازی شد. همچنین تاثیر تغییرات ضریب چسبندگی (۳۰ تا ۹۰ کیلو پاسکال) و زاویه اصطکاک داخلی (۱۵ تا ۴۵ درجه) به صورت جداگانه تحلیل گردید. نتایج نشان می دهد که تاثیر تراکم خاک بر ظرفیت باربری شمع پافیلی به طور چشمگیری بیشتر از دو پارامتر چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی است، به گونه ای که افزایش تراکم از حالت سست به متراکم، ظرفیت باربری را بیش از ۶ برابر افزایش می دهد، در حالی که افزایش چسبندگی از ۳۰ به ۹۰ کیلو پاسکال و افزایش زاویه اصطکاک داخلی از ۱۵ به ۴۵ درجه، به ترتیب تنها حدود ۶۲ و ۵۹ درصد افزایش در ظرفیت باربری ایجاد می کنند به عبارت دیگر، تاثیر تراکم خاک حدود ۱۰ برابر تاثیر زاویه اصطکاک داخلی و چسپندگی بر ظرفیت باربری شمع پافیلی در خاک های رسی مورد مطالعه هست

کلیدواژه ها:

شمع پافیلی ، خاک رس ، ظرفیت باربری ، چسپندگی. زاویه اصطکاک