بررسی پایداری شیروانی مسلح شده با شمع تحت شرایط سر آزاد در خاک های لایه ای

خلاصه
لغزش شیبها و صدمات جبران ناپذیر ناشی از این پدیده، مسئلهی پایداری شیروانیها را به عنوان یکی از مسائل مهم در مهندسی ژئوتکنیکمعرفی کرده است. به همین منظور راهکارهای گوناگونی جهت پایدارسازی شیروانیها مورد استفاده قرار میگیرد که یکی از پرکاربردترین اینروشها، استفاده از شمعهای مقاوم در تقویت درجای زمین میباشد. در این پژوهش با استفاده از روش المان محدود و شیوه کاهش مقاومت برشیدر محیط دو بعدی نرم افزار ABAQUS به انجام مطالعات پارامتریک در شیروانی خاکی لایهای با تغییر پارامترهای مؤثر مانند طول و مکانقرارگیری شمع بتنی تحت شرایط سر آزاد و همچنین ضریب چسبندگی خاک پرداخته شده و اثر هر کدام بر تغییرات ضریب اطمینان پایداریشیروانی مورد بررسی قرار گرفته است. در مدلسازی از فرض رفتار الاستوپلاستیک برای مصالح خاکی لایهای و رفتار الاستیک برای شمع استفادهشده است. نتایج بدست آمده نشان میدهد که استفاده از شمعهای به کار رفته در محدودهی میانی شیروانی با طولی برابر با طول بحرانی، باعثافزایش حداکثری ضریب اطمینان خواهد شد که میزان این مقادیر در خاکهایی با ضرایب چسبندگی مختلف، متفاوت بوده و به مشخصات مقاومتی خاک مسلح شده بستگی دارد.

کلمات کلیدی:

پایداری شیروانی . خاکهای لایهای . ضریب اطمینان . شمع . کاهش مقاومت برشی .

دومین کنفرانس ملی مکانیک خاک و مهندسی پی  (1394)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

بهینه یابی محل قرارگیري شمع هاي تسلیح کننده شیب خاکی تحت سربار واقع در تاج

خلاصه
بررسی پایداري شیروانی ها همواره یکی از مسائل چالش برانگیز در مهندسی ژئوتکنیک بوده است . استفاده از شمع به عنوان تسلیح کننده شیب  خاکی، از گذشته تا کنون مورد بررسی قرار گرفته است. وجود سربار واقع در تاج شیب، یکی از عوامل کاهشضریباطمینان پایداري می باشد . مقاله حاضر به جستجوي محل بهینه قرارگیري شمع هاي تسلیح کننده شیب خاکی تحت سربار، جهت حصول حداکثر ضریب اطمینان می پردازد . سربار به صورت گسترده و تا 200 کیلوپاسکال و با نمو 25 کیلوپاسکال اعمال گردیده است. فاصله سربار از تاج شیب 2 متر درنظر گرفته شده است. عرض سربار اعمال شده نیز 2 متر می باشد. تحلیل به صورت دو بعدي و توسط روش کاهش مقاومت برشی انجام پذیرفته است. حالت تحلیل می باشد. معیار گسیختگی خاك به صورت موهر -کولمب Midas/GTS به صورت کرنش مسطح درنظر گرفته شده است . نرم افزار مورد استفادهدرنظر گرفت ه شده است. مقطع شمع ها به صورت لوله اي انتخاب شده و سر شمع ها گیردار فرض شده است . طول شمع ها به اندازه کافی بلند انتخاب شده که سطح گسیختگی قطع شود . نتایج تحلیل نشان می دهد با افزایش مقدار سربار، ضریب اطمینان پایداري شیب کاهش می یابد . در حالت قرارگیري شمع د ر نوك شیب و تا سربار 200 کیلوپاسکال، مقدار ضریب اطمینان بدست آمده با ضریب اطمینان شیب غیرمسلح بدون سربار تقریبا برابر می باشد . قرارگیري شمع ها در پنجه شیب به ازاي کلیه مقادیر سربار تقریبا بی اثر می باشد . تغییر مقدار سربار بر روي محل قرارگیري شمع براي حصول بیشترین ضریب اطمینان، موثر می باشد . در حالت بدون سربار، بیشترین ضریب اطمینان در وسط شیب حاصل می شود و با افزایش مقدار سربار، محل قرارگیري شمع به منظور حصول ضریب اطمینان حداکثر، به سمت نوك شیب جابجا می شود. در سربارهاي 175 و 200 کیلوپاسکال، ضریب اطمینان حداکثر با قرارگیري شمع در نوك شیب حاصل می شود.

کلمات کلیدي:

تسلیح شیب، شمع، سربار، ضریب اطمینان پایداري، کاهش مقاومت برشی

نویسندگان :

محمدرضا جم ، محمدحسن صداق

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

بررسی مقایسه اي تاثیر فاصله سربار از تاج شیب در پایداري شیب هاي مسلح در حالت دو بعدي و سه بعدي

خلاصه
یکی از روش هاي پایدارسازي شیب هاي خاکی، مسلح کردن خاك است. در این بین تسلیح خاك با ژئوتکستایل یکی از رایج ترین روش هاي مسلح سازي می باشد. بررسی پایداري شیروانی هاي خاکی مسلح اغلب بصورت دو بعدي انجام شده است. عدم توانایی تحلیل دو بعدي در شبیه سازي واقعی شرایطی از قبیل اعمال سربارهاي محدود، شرایط مرزي و ... می تواند از جمله محدودیت هاي تحلیل دو بعدي باشد. به نظر می رسد که بررسی هاي سه بعدي می تواند درك بهتري از شرایط تنش و کرنش ایجاد شده در محیط خاك را نشان دهند. مقاله حاضر به بررسی تاثیر فاصله سربار از تاج شیب در پایداري شیب هاي مسلح، در حالت دو بعدي و سه بعدي می پردازد. تحلیل با استفاده از روش المان محدودي کاهش استفاده گردیده است. این روش قابلیت هاي زیادي در بررسی پایداري ،Midas GTS مقاومت برشی انجام شده که براي این منظور از نرم افزار شیروانی ها در شرایط پیچیده دارد. شکل سربار بکار رفته به صورت مستطیلی و حالت آن استاتیکی می باشد و شدت آن نیز 100 و 200 کیلو پاسکال است. مصالح شیروانی ماسه اي بوده و معیار گسیختگی موهر-کولمب می باشد. بررسی تاثیر فاصله سربار از تاج شیب براي هر شدت سربار در هر دو حالت دوبعدي و سه بعدي صورت گرفت و نتایج ضریب اطمینان آنها در حالات دو بعدي و سه بعدي و مسلح و غیر مسلح با یکدیگر بررسی شد. نتایج بررسی ها نشان داد که در تمامی حالات با افزایش فاصله سربار از تاج شیب، ضریب اطمینان افزایش می یابد لیکن مقادیر ضریب اطمینان هم در حالت دو بعدي و هم در حالت سه بعدي با یکدیگر اختلاف دارند. بنابراین می توان گفت که صرف تحلیل دو بعدي براي طراحی شیب ها کفایت نمی کند و تحلیل هاي انجام گرفته باید با حالت سه بعدي نیز صحت سنجی شود.

کلمات کلیدي:

شیب مسلح، ژئوتکستایل، تحلیل سه بعدي، کاهش مقاومت برشی، سربار

نویسندگان :

امین محمدي ، محمد حسن صداق

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

بررسی پایداري شیب هاي خاکی تحت سربار در حالت دوبعدي (مقایسه روش هاي تعادل حدي و کاهش مقاومت)

خلاصه 
پایداري شیب هاي خاکی، از مهمترین مقوله هاي دانش ژئوتکنیک است. روش هاي بسیاري براي تحلیل شیب هاي خاکی معرفی شده است که بیشتر آنها در رده روش تعادل حدي طبقه بندي می شوند. با گسترش علوم نرم افزاري روش هاي دیگر از جمله المان محدود نیز که در گذشته پروسه اي زمان بر براي تحلیل داشتند، بصورت جدي تر مورد استفاده و کاربرد قرار گرفتند. در این بین روش المان محدودي کاهش مقاومت برشی بیشترین کاربرد را براي تحلیل پایداري شیب هاي خاکی دارد. این مطالعه به مقایسه نتایج حاصل از روش هاي تعادل حدي و کاهش مقاومت و براي تحلیل به روش Slide ver.5/ براي یک شیب خاکی غیر مسلح تحت سربار می پردازد. براي تحلیل به روش تعادل حدي از نرم افزار 014 استفاده شده است. شکل سربار بکار رفته به صورت مستطیلی و حالت آن استاتیکی می باشد و شدت Midas GTS کاهش مقاومت از نرم افزار  100و 150 کیلو پاسکال است. عرض سربار 2 متر بوده و در فاصله یک متري از تاج شیب قرار گرفته است. مصالح شیروانی ماسه اي ، آن نیز 50 بوده و معیار گسیختگی موهر-کولمب می باشد. مقایسه روش ها با توجه به ضرایب اطمینان بدست آمده انجام شد و تحت فاکتور هاي مختلفی مانند زاویه شیب، فاصله سربار از تاج شیب، عرض سربار، چسبندگی و زاویه اصطکاك خاك شیب مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر ضرایب اطمینان نشان داد که در تمامی حالات روش تعادل حدي مقادیر کمتري را نسبت به روش کاهش مقاومت نتیجه می دهد. همچنین روند افول یا صعود نمودارها در برخی شرایط در هر دو روش با هم اختلاف دارند. به نظر می رسد که در بیشتر حالات صرف انجام یک تحلیل چه با روش کاهش مقاومت و چه با روش تعادل حدي براي طراحی شیب ها کفایت نمی کند و انجام تحلیل باید با هر دو روش صورت گیرد تا بهترین ضریب اطمینان براي پایداري حاصل شود.

کلمات کلیدي:

شیب غیر مسلح، تحلیل دو بعدي، کاهش مقاومت برشی، تعادل حد

نویسندگان :

امین محمدي ، محمد حسن صداق

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

تحلیل سه بعدی پایداری شر یوانی خاکی مسلح شده با شمع تحت شرایط سر آزاد به روش کاهش مقاومت برشی

یکي از راهکارهای كنترلي و پيشگيرانه در پایدارسازی شيرواني ها، استفاده از شمع های مقاوم در تقویت درجای زمين است. در این پژوهش با استفاده از روش المان محدود و شيوۀ كاهش مقاومت برشي در محيط سه بعدی نرم افزار آباكوس، به انجام مطالعات پارامتریک با تغيير عوامل مؤثر مانند مکان، طول و فاصله گذاری بين شمع های بتني تحت شرایط سر آزاد پرداخته شده و اثر هر كدام بر تغييرات ضریب اطمينان پایداری شيرواني مورد بررسي قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان م يدهد كه استفاده از شمع های به كار رفته در محدودۀ مياني شيرواني با طولي برابر با طول بحراني، موجب افزایش حداكثری ضریب اطمينان خواهد شد. افزایش فاصلۀ بين شمع ها موجب كاهش طول بحراني و همچنين كاهش ضریب اطمينان خواهد شد بطوریکه در فاصله های كم، سرعت كاهش بيشتر است. همچنين به دليل توسعۀ ناحيۀ باركنش هر شمع در اثر افزایش فاصلۀ بين شمع ها، مقادیر لنگر خمشي و نيروی برشي حداكثر افزایش و عمق اثر آنها كاهش مي یابد.

کلمات کلیدی:

پایداری شیروانی خاکی، رفتار شمع، ضریب اطمینان، کاهش مقاومت برشی، المان محدود

نویسندگان :

عیسی شوش پاشا (استادیار دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل)

حسن عباس زاده امیردهی (دانشجوی کارشناسی ارشد خاک و پی، دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)