بررسی تأثیر بعد سوم (طول مدل) در مقادیر انحراف دیواره و نشست های مجاور یک گود قائم با استفاده از مدل سازی فیزیکی کوچک مقیاس

Abstract

گودبرداری با شیب حداکثر در ساخت و سازهای امروزه در مناطق شهری به دلیل ارزش بالای زمین به امری اجتناب‌ناپذیر تبدیل شده است. شناخت دقیق رفتار خاک حین گودبرداری، به‌دلیل حساسیت و اهمیت بالای این عملیات از دو دیدگاه ایمنی و اقتصاد، همواره مورد توجه محققین این عرصه بوده است. پژوهش‌های انجام شده در این راستا نیز عمدتاً با استفاده از روش‌ها و نرم‌افزارهای عددی انجام شده است. در این تحقیق به منظور پرهیز از خطاهای گریز‌ناپذیر مدل‌سازی‌های عددی در پیش‌بینی رفتار خاک، از روش مدل‌سازی فیزیکی کوچک‌مقیاس استفاده گردیده است. گودبرداری مرحله‌ای یک ترانشه‌ قائم مهار نشده در یک خاک ماسه‌ای، با و بدون حضور سربار با ساخت سه مدل فیزیکی، مدل‌سازی شده است. مدل‌های فیزیکی، با مقطع عرضی ثابت و سه طول متفاوت، به‌منظور بررسی اثر طول (بعد سوم) ایجاد شدند. بر ‌اساس نتایج بدست آمده، مشاهده شد که حین گودبرداری (بدون حضور سربار)، تغییرشکل‌های افقی و قائم، با افزایش طول مدل، مقدار کمی افزایش داشته است اما هنگام بارگذاری، عکس این روند مشاهده گردید. حین بارگذاری، مدل‌های با طول کمتر نسبت به مدل‌های طویلتر تغییرشکل‌های به مراتب بزرگتری را نشان دادند و در بار کمتری نیز گسخته شدند. تفاوت بین مقادیر تغییرشکل‌ها حین بارگذاری، با افزایش نسبت طول به ارتفاع مدل‌ها، کاهش داشت؛ به بیان دیگر، تغییرشکل مدل‌ها، با افزایش طول مدل، تمایل به همگرا شدن را از خود نشان دادند. مشاهده شد که نسبت تغییرشکل‌های مدل در حالت سه‌بعدی به حالت دوبعدی، به میزان بار اعمال شده به گود نیز بستگی دارد؛ به‌نحوی که با نزدیک شدن به حالت گسیختگی، این مقدار روند کاهشی در پیش گرفت.