ارزیابی عددی تفاضل محدود پدیدۀ روان‌گرایی به روش تنش مؤثر و تخمین عددی روانگرایی پروژه مسجد جامع بندرعباس (مطالعۀ موردی)

Abstract

تخمین روان‌گرایی یکی از اهداف مهم در مهندسی ژئوتکنیک است. بدین‌منظور روش‌های آزمایشگاهی و عددی مختلفی ارائه شده‌اند. یکی از گام‌های مهم در پیش‌بینی روان‌گرایی، پیش‌بینی اضافه فشار آب حفره‌ای ایجاد شده است. وقتی که بارگذاری لرزه‌ای به خاک ماسه‌ای اشباع اعمال می‌شود، فشار آب حفره‌ای تا زمانی که به فشار محصورکنندۀ اولیه برسد، افزایش می‌یابد و موجب وقوع روان‌گرایی می‌شود. به‌طورکلی دو روش مهم برای تحلیل‌های دینامیک خاک وجود دارد: روش‌های غیروابستۀ تنش کل و روش وابسته تنش مؤثر. هدف مهم این پژوهش ارزیابی ظرفیت مدل موجود در نرم‌افزار تفاضل محدود فلک بر پایۀ روش‌های تجزیه و تحلیل تنش مؤثر برای پیش‌بینی اضافه فشار آب حفره‌ای در طول بارگذاری لرزه‌ای است. برای کالیبره کردن مدل عددی، آزمایش سانتریفوژ شمارۀ یک پروژه ولاکس که روی ماسۀ نوادا با تراکم 40% انجام شده، مدل‌سازی ‌شده است. پس از صحت سنجی مدل عددی، خاک محل احداث پروژه مسجد جامع شهر بندرعباس، برای بررسی روان‌گرایی با استفاده از روش‌ عددی مدل‌سازی شده است. برای مدل‌سازی، از نتایج آزمایش‌های عمومی مکانیک خاک انجام شده روی نمونه‌های خاک محل و آزمایش نفوذ استاندارد انجام شده در سایت، برای کالیبره کردن پارامترها و انتخاب ثابت‌های مدل بهره گرفته شده است. نتایج حاصل از مدل عددی با نتایج حاصل از آزمایشگاه تقریباً مطابقت دارد. بنابراین با انتخاب دقیق پارامترهای مدل عددی می‌توان به‌طورکلی با استفاده از نتایج مدل‌سازی دید کلی از تشکیل فشار آب حفره‌ای و تخمین عمق روان‌گرایی داشت.