تحليل عددي گودهاي تقويت شده متشكل از ستون هاي مسلح تزريق شده با فشار بالا و مهارهاي پيش¬تنيده (مطالعه موردي)

كارشناسي ارشد

به دليل افزايش گودبرداري¬ها در خاك¬هاي نامناسب با سطح آب زيرزميني بالا، نياز به استفاده از روشي مناسب جهت كنترل آب¬هاي زيرزميني و همچنين پايدارسازي گود بيش از پيش احساس مي¬شود. در عمليات گودبرداري يكي از پراهميت¬ترين پارامترهاي مؤثر بر پايداري كلي توده خاك و كارايي گود، ميزان تغييرشكل¬هاي ناشي از احداث ديوار است. روش¬هاي پايدارسازي مختلفي جهت كاهش و كنترل تغييرشكل¬ها و ايجاد پايداري در برابر گسيختگي استفاده مي¬شود، همچنين در اين روش¬ها با اجراي زهكش¬ها و يا آب¬بندي گود، آب¬هاي زيرزميني كنترل مي¬شود. يكي از مؤثرترين، مقرون به صرفه¬ترين و پركاربردترين روش¬هايي كه به طور توامان آب¬بندي و پايداري گود را تضمين مي¬نمايد، استفاده از ستون¬هاي تزريق با فشار بالا يا جت¬گروتينگ مي¬باشد. قابليت استفاده از سامانه جت¬گروتينگ همراه با سامانه¬هاي ديگر مانند ميخكوبي يا مهار اصطكاكي، توجه بسياري از محققين را به خود جلب كرده است. براي استفاده از سامانه جت¬گروتينگ و درنظرگيري پارامترهاي طراحي اين ستون¬ها، آشنايي با ويژگي¬هاي مصالح جت¬گروت شده امري ضروري مي¬باشد كه توسط محققين زيادي مورد مطالعه و بررسي قرار گرفته است. ورود اين روش جهت آب¬بندي و پايدارسازي گود در ايران، توجه شركت¬هاي ژئوتكنيك را به خود جلب كرده است. به دليل اينكه قدمت اين روش در ايران به يك سال نمي¬رسد، در تحقيق حاضر به نحوه مدل¬سازي اين سامانه به منظور پايدارسازي گود با استفاده از نرم افزار المان محدود پرداخته خواهد شد. بدين منظور از نرم افزار Plaxis 2D جهت مدل¬سازي¬ها كمك گرفته مي¬شود. و همچنين با فرض شرايط كرنش صفحه¬اي، نحوه مدل¬سازي پروژه گودبرداري بيمارستان خواجه نصير طوسي واقع در شهر مراغه در شمال غرب ايران كه براي پايدارسازي آن از سامانه جت¬گروتينگ توام با دو رديف مهار اصطكاكي استفاده شده است، و تغييرشكل-هاي حاصل از تحليل، و نتايج اندازه¬گيري شده در محل و مقايسه آن¬ها ارائه شده است. در انتها نيز تاثير پارامترهاي مختلف مانند تغيير طول ستون¬ها، تغيير قطر ستون¬ها، تغيير نيروي پيش¬تنيدگي مهارها و غيره بر تغييرشكل¬هاي جانبي و قائم گود مورد بررسي قرار خواهد گرفت و بهينه¬ترين روش پايدارسازي با درنظرگيري جنبه اقتصادي ارائه خواهد شد. پس از اجراي تحليل¬ها و بررسي خروجي¬ها تطابق خوبي بين نتايج مدل¬سازي¬هاي عددي و مقادير اندازه¬گيري شده در محل (اختلاف حدود 15 درصد) ديده شد. همينطور مشخص گرديد حضور دو رديف مهار اصطكاكي براي كنترل تغييرشكل¬ها همراه با سامانه جت گروتينگ مقرون به صرفه تر از استفاده از سامانه جت گروتينگ به تنهايي مي¬باشد. مي¬توان استفاده از سامانه جت¬گروتينگ در خاك¬هاي نامساعد با سطح آب زيرزميني بالا شبيه خاك پروژه مورد مطالعه اين تحقيق را روشي سريع، مقرون¬به¬صرفه و كارامد در نظر گرفت. واژه‌هاي كليدي: جت¬گروتينگ، گودبرداري، آب¬بندي، تغييرشكل، روش اجزاء محدود

191828

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر محسن صابرماهاني

مهندسي ژئوتكنيك

دكتر حسين صالح زاده