امروز: سه شنبه، 6 اسفند 1398
07/3 1397

خلاصه

بصورت كلي در تحليل هر مساله توسط مدلهاي عددي مهمترين بخش اطمینان از صحت نرم افزار مورداستفاده می باشد. جهت صحت مدل سازی و تحلیل عددی و نیز نرم افزار مورد استفاده، می بایست با از نتایج موارد عملی که در راستای پژوهش است، بهره گرفت. در همین راستا S. A. Tan; S. Tjahyono; and K. K. Oo در سال 2008 به بررسی یک مورد عملی اجرای زمین مسلح شده بوسیله ستون شنی پرداخته است. در این بخش، مدل مورد نظر توسط نرم افزار Plaxis 2D شبیه سازی شده و نتایج اش با داده های اندازه گیری شده در محل تطابق دا در اين بخش مدل مورد نظر دارای 30 متر طول و 8/13 متر ارتفاع می باشد. خاکریز مورد نظر نیزبا 20 متر طولو8/1 متر ارتفاع در نظر گرفته شده است. همچنین تحلیل مدل مربوطه در شرایط کرنش مسطح[1] می باشد. مدل رفتاری خاک نیز همانند مقاله خاک موهر کلمب[2] در نظر گرفته شددر ادامه به تحلیل خروجی های نرم افزاری می پردازیم. وملاحظه مي شود که نتایج نشست در یک دوره 85 روزه توسط نرم افزار تطبیق مناسبی با داده های واقعی دارند در این پژوهش هدف اصلی، بررسی ابعاد زهکش بر میزان تحکیم خاک رس می باشد از این رو می بایست برای خاکریز و همچنین زهکش، بهینه ترین مقادیر را برگزید. از این رو به بررسی مقادیر c و φ در خاکریز و φ در زهکش خواهیم پرداخت.



واژه های کلیدی :زاويه اصطكاك -ميزان چسبندگي- ضرايب نفوذپذيري – فشار آب حفرهاي – تحكيم و نشست



مقدمه

سازه هاي ساخته شده مثل بزرگراه ها و خاكر يز ها روي خاكهاي نرم تحكيم نيافته تو سعه روشهاي بهبود خاك را به همراه دا شت اين خاكهاي رسي نرم داراي ظرفيت باربري پايين و براي نشست شرايط خوبي را دارند ودر برابر بارهاي وارده نشست بزرگي را از خود نشان مي دهند پس قبل از احداث سا ز ه مو ر د نظر روي اين خا كها و برا ي جلو گيري از نشست بزر گ و غير يكنوا خت و د ر نتيجه آسيبرسيد ن به سا ختمان سا ز ه مو ر د نظرتر ميم و اصلاح اين خاكها اجتناب ناپذير مي باشد مبحث تحكيم با روش پيش بار گذاري و زه كشهاي عمودي PVD از مباحثي است كه از ديرباز مورد توجه پژوهشگران و طراحان حوزه ژؤتكنيك قرار داشته است چون خاك هايي با قابليت تراكم بالا داراي تراوايي پاييني مي باشند پس زمان مورد نياز براي تحكيم مناسب ومطلوب ممكن است خيلي طولاني شود بنا براين استفاده از روش پيش بارگذاري شايد به تنهايي عملي نباشد پس براي تسريع در سرعت زهكشي (زهكشي شعاعي ) از زهكش هاي قائم استفاده مي شود كه باعث افزايش در سر عت تحكيم به وسيله كاهش طول قسمت زهكشي شده مي شوند


تاثیر مقادیر φ (زاويه اصطکاک خاکریز) :

در این پژوهش، پارامترهای اصلی از مقاله ی مورد نظر استخراج شده و سپس با ثابت نگه داشتن دیگر پارامترها، در هر گام مقادیر φ تغییر داده شد (25، 30، 35،40 و 45) و در نهایت خروجی ها استخراج شدند.

تاثیر مقادیر φ در نشست :

در جدول زیر می توان تاثیر مقادیر زاویه اصطکاک خاکریز را بر میزان نشست کلی مدل مورد بررسی قرار داد.

جدول1:ارایه مقادیر نشست به ازای زاویه اصطکاک مختلف

نمودار 1: تاثیر زاویه اصطکاک بر میزان نشست کلی مدل

با مشاهده ی جدول و نمودار فوق می توان دریافت که با افزایش در مقدار زاویه اصطکاک خاکریز، در هر افزایش 5 درجه ای، مقدار نشست 3 میلی متر کاهش یافته که این کاهش تا زاویه اصطکاک 40 درجه رخ داده است.

تاثیر مقادیر φ در پایداری شیروانی خاکریز :

در جدول زیر می توان تاثیر مقادیر زاویه اصطکاک خاکریز را بر میزان پایداری شیروانی مدل مورد بررسی قرار داد.

جدول2: ارایه مقادیر ضریب اطمینان به ازای زاویه اصطکاک مختلف

نمودار 2: تاثیر زاویه اصطکاک بر میزان پایداری شیروانی مدل

در جدول و نمودار فوق می توان ملاحظه نمود که هرچه زاویه اصطکاک شیروانی افزایش یابد، مقدار ضریب اطمینان نیز افزایش خواهد یافت. می توان دریافت که با افزایش در مقدار زاویه اصطکاک خاکریز، در هر افزایش 5 درجه ای، مقدار ضریب اطمینان به غیر از حد فاصل 25 تا 30 ( با حدود 16درصد افزایش در ضریب اطمینان) در حدود 2 تا 3 درصد افزایش یافته است.

تاثیر مقادیر c ( چسبندگی خاکریز) :

در این پژوهش، پارامترهای اصلی از مقاله ی مورد نظر استخراج شده و سپس با ثابت نگه داشتن دیگر پارامترها، در هر گام مقادیر c تغییر داده شد (1، 6، 10 ،15 و 20 کیلوپاسکال) و در نهایت خروجی ها استخراج شدند.

تاثیر مقادیر c بر میزان نشست :

در جدول و نمودار زیر می توان تاثیر مقادیر چسبندگی خاکریز را بر میزان نشست کلی مدل مورد بررسی قرار داد.

جدول 3: مقدار نشست بهازای زاویه اصطکاک مختلف

نمودار 3: تاثیر چسبندگی بر میزان نشست

تاثیر مقادیر c در پایداری شیروانی خاکریز :

در جدول و نمودار ذیل می توان تاثیر مقادیر زاویه اصطکاک خاکریز را بر میزان پایداری شیروانی مدل مورد بررسی قرار داد.

جدول 4: مقدار ضریب اطمینان به ازای چسبندگی مختلف

نمودار 4 تاثیر چسبندگی بر ضریب اطمینان شیروانی

ملاحظه می نمایید که به ازای افزایش چسبندگی به میزان 4 تا 5 واحد، ضریب

اطمینان نیز 2 درصد افزایش یافته است به جز در مقدار c = 6 که این افزایش در حدود 5 درصد می باشد.

تاثیر مقادیر φ (زاویه اصطکاک زهکش) :

در این پژوهش، پارامترهای اصلی از مقاله ی مورد نظر استخراج شده و سپس با ثابت نگه داشتن دیگر پارامترها، در هر گام مقادیر φ تغییر داده شد (25، 30، 35،40 و 45) و در نهایت خروجی ها استخراج شدند.

تاثیر مقادیر φ در نشست :

در جدول زیر می توان تاثیر مقادیر زاویه اصطکاک خاکریز را بر میزان نشست کلی مدل مورد بررسی قرار داد.

جدول5: ارایه مقادیر نشست به ازای زاویه اصطکاک مختلف

نمودار 5: تاثیر زاویه اصطکاک بر میزان نشست کلی مدل

با مشاهده ی جدول و نمودار فوق می توان دریافت که با افزایش در مقدار زاویه اصطکاک خاکریز، در هر افزایش 5 درجه ای، مقدار نشست 3 میلی متر کاهش یافته که این کاهش تا زاویه اصطکاک 40 درجه رخ داده است.

تاثیر مقادیر φ در پایداری شیروانی خاکریز :

در جدول زیر می توان تاثیر مقادیر زاویه اصطکاک خاکریز را بر میزان پایداری شیروانی مدل مورد بررسی قرار داد.

جدول6: ارایه مقادیر ضریب اطمینان به ازای زاویه اصطکاک مختلف

نمودار 6. تاثیر زاویه اصطکاک بر میزان پایداری شیروانی مدل

در نمودار و جدول فوق می توان ملاحظه نمود که هرچه زاویه اصطکاک شیروانی افزایش یابد، مقدار ضریب اطمینان نیز افزایش خواهد یافت. می توان دریافت که با افزایش در مقدار زاویه اصطکاک خاکریز، در هر افزایش 5 درجه ای، مقدار ضریب اطمینان به غیر از حد فاصل 25 تا 30 ( با حدود 16درصد افزایش در ضریب اطمینان) در حدود 2 تا 3 درصد افزایش یافته است.

تاثیر ضرایب نفوذپذیری بر نشست نهایی:

همانگونه که در نمودار زیر ملاحظه می نمایید میزان ضریب نفوذپذیری از 1*10-4 تا 10 در نظر گرفته شد و تغییرات آن مورد بررسی قرار گرفت. با کاهش میزان نفوذپذیری، میزان نشست نهایی کاهش یافت تا در ضریب نفوذپذیری 1 (متر بر روز) به کمترین میزان نشست (149 میلی متر) دست یافت.

نمودار 7. تاثیر ضریب نفوذپذیری بر میزان نشست

تاثیر ضرایب نفوذپذیری بر مدت زمان تحکیم:

با تغییر در میزان نفوذپذیری، مدت زمان تحکیم بین 412 تا 1100 روز متغیر بود که کمترین زمان تحکیم در 1*10-2 (متر بر روز) حاصل شده است. نمودار 4-13 نمایانگر این مهم می باشد.

نمودار 7. تاثیر ضریب نفوذپذیری بر مدت زمان تحکیم

تاثیر ضرایب نفوذپذیری بر مدت فشار آب حفره ای:

در ادامه، میزان افزایش فشار آب حفره ای مورد بررسی قرار گرفت که نتایج آن در ادامه ارایه می گردد.
با مشاهده در نمودار فوق می توان دریافت که کمترین فشار آب حفره ای نیز در ضریب نفوذپذیری 1 (متر بر روز) و به میزان kPa 5/43 حاصل شده است. و بنابراین طبق بررسی های انجام شده و با توجه به نتایج بدست آمده، می توان ضریب نفوذپذیری را 1 متر بر روز در نظر گرفت.

نمودار 8: تاثير ضريب نفوذ پذيري بر آب حفره اي

نتيجه گيري:

در خاك هاي نر م وسست كه يكي از مشكلات اساسي آن عدم باربري ونشست زمين مي باشد لذا ضروري است بهينه ترين مقادير را براي خاكريز وزهكش در نظر گر فتكه با ثابت قرار دادن ساير پارامتر ها و تغيير در زاويه اصطكاك و چسبندگي نتايجي بشر ح ذيل به دست مي آيد

  1. با افزايش در زاويه اصطكاك خاكريز. نشست كلي مدل كاهش و ضريب اطمينان در جهت پايداري شيرواني مدل افزايش مي يابد و مدت زمان تحكيم روند نوساني را نشان مي دهد
  2. با افزايش ميزان چسبندگي . ضريب اطمينان در جهت پايدتري شيرواني مدل افزايش و مدت زمان تحكيم كاهش مي يابد
  3. با افزايش زاويه اصطكك زهكش. ضريب اطمينان در جهت پايداري شيرواني. افزايش مدت زمان تحكيم. روندي نوساني را نشان مي دهد
  4. با كاهش ميزان نفوذ پذيري .ميزان نشست نهايي –مدت زمان تحكيم و فشار آب حفره اي كاهش مي يابد

منابع و مراجع

1) لیتکوهی، سیاوش «بهسازي خاك در ايران..گذشته-حال- آينده ))سومين همايش بين المللي مهندسي |ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران-پژو هشگاه نيرو-سال 1381

2)بهنيا- كامبيز وطبا طبايي- امير محمد-مكانيك خاك جلد اول. انتشا رات دانشگاه تهران سال 1377

3) همایون، سید رحمان، «اصلاح خاک به روش پیش بارگذاری» همایش ملی مدیریت بحران آب.دانشگاه آزاد اسلامي واحد مرو دشت-سال1388

4)باي بوردي-محمد " اصول مهندسيزهكشي و بهسازي خاك "موسسه انتشارانت و چاپ دانشگاه تهران

5)"نخستين كنفرانس بهسازي زمين "-تهران-اسفند 1380

[6)] GEO-ODYSSEYASCE/VIRGINIATECHBLACKSBURG.VA USA((A REVIEWOF12 YEARSOFSUCCESSFULDEVELOPMENT ))JUNE9-13. 2001

[7)] KENGO SAWAIANDHIROCHIKAHAYASHI ((IMPROVEMENT EFFECTOFVACUUMCONSOLIDATIONANDPREFABRICATEDVERTICALDRAININPEATGROUND))HOKKAIDO- JAPAN

ارسال نظر

نام:*
ایمیل:*
متن نظر:
دو کلمه نمایش داده شده در تصویر را وارد کنید: *