عملکرد ژئوتکنیکی فونداسیون‌های پوسته‌ای مستقر برخاک‌های ماسه‌ای سست غیرمسلح و مسلح‌شده

Abstract

مطالعه حاضر به ارائه نتایج آزمایشگاهی و تحلیل­های عددی بر روی شالوده­های پوسته­ای مخروطی و هرمی قرار گرفته برروی ماسه سست غیر مسلح و مسلح شده با ژئوگرید می­پردازد. نتایج با مقادیر مطالعه شده برای فونداسیون­های مسطح دایره­ای و مربعی مقایسه شده است. مطالعات آزمایشگاهی بر روی انواع مختلف شالوده پوسته­ای با زوایای رأس مختلف و با استفاده از مدل­سازی فیزیکی کوچک­ مقیاس انجام شد. به منظور بسط مطالعات برای تاثیر حالات مختلف نسبت عمق مدفون به عرض پی و تعداد لایه­های ژئوگرید بر نسبت ظرفیت باربری، تحلیل­های عددی با استفاده از روش­ آنالیز حدی صورت گرفت. نتایج نشان دادند که به طور کلی، افزایش عمق شالوده و استفاده از سازه­های مسلح­کننده عملکرد ژئوتکنیکی فونداسیون­ها را در هر دو حالت مسطح و پوسته­ای افزایش می­دهد هرچند این افزایش در شالوده­های مسطح مشهودتر است، به طوری که افزایش عمق پی به اندازه Df/B=0.5، مقدار ظرفیت باربری برای شالوده­ها با زاویه رأس °180، °120، °90 و °60 را به طور میانگین به ترتیب 40، 36، 32 و 28 درصد و افزایش عمق پی به اندازه Df/B=1.0، به ترتیب 76، 67، 61 و 55 درصد افزایش می­دهد. استفاده از ژئوگرید ظرفیت باربری شالوده­های مسطح را بیش از شالوده­های پوسته­ای افزایش می­دهد. استفاده از یک لایه ژئوگرید ظرفیت باربری شالوده­های قرارگرفته بر روی سطح خاک را به طور میانگین 79 درصد افزایش داد در حالیکه استفاده از دو لایه ژئوگرید ظرفیت باربری را 86 درصد افزایش می­دهد که این موضوع نمایانگر این واقعیت است که استفاده از دولایه ژئوگرید موجب بهبود چشمگیر ظرفیت باربری نسبت به حالتی که خاک با یک لایه ژئوگرید مسلح می­شود نخواهد شد. ظرفیت بـاربری شـالوده مدفـون با Df/B=0.5 و یک لایه ژئوگـرید 50 درصـد و بـا دولایه ژئوگـرید 53 درصد و برای شالوده­های مدفون با Df/B=1.0 و یک لایه ژئوگرید 28 درصد و با دولایه ژئوگرید 30 درصد بیش از شالوده­های قـرار گرفته بر روی سطح خاک غیرمسلـح خواهد بود. برای شالوده قرار گرفته بر روی سطح خاک با زوایای رأس °180، °120، °90 و °60 استفاده از یک لایه ژئوگرید به طور میانگین ظرفیت باربری را به ترتیب 99، 81، 75 و 60 درصد و استفاده از دو لایه ژئوگرید به ترتیب 110، 90، 78 و 62 درصد افزایش می­دهد. این شرایط برای پی­های مدفون کمتر محسوس بوده و مقدار افزایش ظرفیت باربری برای پی­ها با تمام زوایای رأس برای حالت Df/B=0.5 حدود 50 درصد و برای حالت Df/B=1.0 حدود 29 درصد می­باشد. استفاده از دولایه ژئوگرید بر پی­هایی با زوایای رأس کمتر، تاثیر کمتری خواهد داشت