مدل‌سازی عددی تأثیر تسلیح خاک بر مقاومت برخاست خطوط لوله مدفون

Abstract

تسلیح خاک به‌وسیلۀ ژئوسنتتیک­ها روشی مؤثر برای افزایش مقاومت برخاس] سازه­های مدفون است. در این مقاله از المان مسلح­کنندۀ جدیدی که شامل تعدادی صفحات مهاری است و به ژئوگرید متصل می­شود و موجب افزایش مقاومت بیرون­کشیدگی ژئوگرید می­شود استفاده شده است که به آن سیستم مهار- شبکه گفته می­شود. بررسی عددی سه‌بعدی با استفاده از نرم­افزار تفاضل محدود FLAC-3D برای بررسی مقاومت برخاست خطوط لولۀ مدفون در ماسۀ مسلح­شده با این سیستم جدید انجام شده است. نتایج نشان می­دهند که به‌علت گسترده­تر شدن سطح گسیختگی خاک، استفاده از این سیستم مهار-شبکه در تودۀ خاک، مقاومت برخاست خطوط لولۀ مدفون را به‌طور چشم‌گیری افزایش می­دهد. طوری‌که جهت لوله با قطر خارجی 50 میلی‌متر، استفاده از سیستم مسلح­کننده مهار- شبکه موجب افزایش مقاومت برخاست لوله به‌میزان 3/2 برابر حالت استفاده از ژئوگرید و 7/3 برابر حالت بدون مسلح­کننده می­شود. در مقایسه با چند لایۀ مسلح­کننده، بازدهی استفاده از یک لایۀ مسلح­کننده بیش‌تر است. هم‌چنین بازدهی لایۀ مسلح­کننده در خاک‌های سست بیش‌تر از خاک‌های متراکم است. به‌علاوه، با افزایش قطر لوله، تأثیر لایۀ مسلح­کننده کم‌تر خواهد بود