بهبود عملکرد پی‏ های سطحی مربعی توسط لبه‌های محیطی

Abstract

به‌ دلیل گسترش روزافزون نوع جدیدی از روش‌های بهسازی پی‌های سطحی در ژئوتکنیک، بررسی عملکرد استفاده از صفحات قائم تحتانی در زیر پی‌های سطحی، به‌عنوان پی‌های لبه‌دار ضروری است. پی‏‌های لبه‏‌دار می‌توانند به‌عنوان جایگزین مناسب برای پی‌های سطحی، نیمه‏‌عمیق و عمیق در کاربری‌های پی‌های مخازن نفت و گاز، توربین‏‌های بادی و سکوهای حفاری استفاده شوند. رفتار پی‏‌های سطحی مربعی واقع بر ماسه محصور شده توسط صفحات قائم، با استفاده از مدل‌سازی فیزیکی کوچک‌مقیاس مطالعه شد. تاثیر پارامترهایی شامل نسبت طول لبه به عرض پی، اندازه پی، مقاومت برشی ماسه و زبری سطوح پی، بر رفتار پی‌های لبه‌دار از نظر ظرفیت باربری، نشست و ضریب واکنش بستر، تحت بارهای فشاری مورد ارزیابی قرار گرفته و با عملکرد پی‌های سطحی و نیمه‌عمیق مقایسه شدند. نتایج نشان داد که ظرفیت باربری و نشست پی‏‌های لبه‌دار نزدیک به مقادیر پی‌های نیمه‌عمیق، در عمق و عرض یکسان است. نتایج حاصله نشان داد که وجود لبه، ظرفیت باربری و ضریب واکنش خاک را افزایش و نشست پی سطحی را کاهش می‌دهد. افزایش در ظرفیت باربری و کاهش در نشست پی‌های سطحی، با افزایش طول لبه و کاهش مقاومت برشی ماسه، افزایش می‌یابد. نسبت ظرفیت باربری پی‏‌های لبه‌‏دار به پی‌های سطحی، در محدوده 4/2 تا 1/5 برابر مشاهده شده و مقدار نشست پی لبه‌دار نسبت به پی سطحی تا حدود 91% کاهش یافت. ضریب واکنش بستر، در محدوده بین 5/1 تا 23/4 برابر بهبود یافت. بر پایه تحلیل نتایج، نمودارها و روابطی جهت تخمین مقادیر ظرفیت باربری، نشست و مدول عکس‌العمل بستر پی‌های لبه‌دار ارائه شده است.