مدلسازی عددی ارزیابی ظرفیت باربری شیروانی ماسه ای بهسازی شده با دامنه

با شرایط زندگی کنونی و رشد روز افزون جوامع شهری و نیاز به ساخت و ساز و عدم فضای مناسب، استفاده از زمینها در مجاورت شیب یکی از راهکارهای قابل تامل میباشد. زمینهایی که به علت برخورد مکانیسم گسیختگی با دامنه شیب باعث کاهش ظرفیت باربری خاک میگردد و شیروانی خاکی نسبت به هندسه زمین مسطح کاهش چشمگیری در توان باربری دارد. جبران این کاهش راهکارهای متفاوتی دارد که از جمله آنها میتوان به بهسازی شیروانی خاکی با استفاده از محصورکننده قائم اشاره کرد. محصورکنندگی خاک زیر پی با دامنه، شمع، ریزشمع صورت میپذیرد. استفاده از روش پی دامنه دار در مقابل پی های شمعی مرسوم، بعلت هزینه کمتر و اجرای راحت تر بیشتر مورد نظر میباشد. پی دامنهدار ترکیبی از پی سطحی با دامنهای از جنس فولاد یا بتن مسلح بصورت قائم یا شیبدار که در یک طرف یا تمام جوانب پی محاط میگردد. اتصال صلب دامنه در لبه پی با ایجاد شرایط محصورشدگی خاک زیر پی، تشکیل گوه ی گسیختگی را به پایین تر از سطح واقعی خود انتقال داده و با توجه به افزایش طول سطح گسیختگی نیروی بیشتری در راستای افزایش ظرفیت باربری بسیج خواهد کرد. پی های دامنه دار به عنوان جایگزین مناسبی برای پی های سطحی، نیمه عمیق و عمیق در کاربریهایی چون پیهای مخازن صنایع نفت و گاز، توربینهای بادی، سکوهای حفاری و اسکله ها محسوب میشود. تحقیق حاضر به تحلیل عددی ظرفیت باربری و نشست پی نواری سطحی دامنه دار با دامنه در یک طرف پی مستقر بر شیروانی خاکی ماسهای با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود Plaxis2D میپردازد. در این تحقیق از ماسه با وزن مخصوص خشک 17 کیلونیوتن بر مترمکعب، وزن مخصوص اشباع 20 کیلونیوتن بر مترمکعب و چسبندگی 1 کیلونیوتن بر مترمربع جهت مدلسازی هندسه طرح استفاده گردیده است. با در نظر گرفتن متغیر فاصله پی از لبه شیروانی و طول دامنه بهینه ترین حالت بهسازی شیروانی بدست آمده است. بررسی نتایج نشان داد که استفاده از پی دامنه دار سبب افزایش 210 درصدی در ظرفیت باربری و کاهش 57 درصدی نشست میگردد. افزایش طول دامنه ارتباط مستقیم با افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست داشته و با افزایش فاصله پی از لبه شیروانی میزان تاثیر بهسازی کمتر میگردد، همچنین مادامی که طول دامنه از ارتفاع شیروانی خاکی بیشتر باشد کانتور تنش به سطح شیروانی نخواهد رسید.

کلیدواژه ها:

دامنه ، شیروانی خاکی ، مدلسازی عددی ، ظرفیت باربری ، نشست.