زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

طراحی بهینه دیوار‌های خاکی میخ‌کوبی شده بر‌مبنای تغییر مکان تحت بار‌های لرزه‌ای

نویسندگان
دانشگاه خوارزمی، دانشکده فنی مهندسی، گروه عمران
10.18869/acadpub.jeg.10.2.3517
چکیده
میخ‌کوبی خاک از روش­های رایج برای پایدارسازی گود­برداری­ها به‌صورت موقت و دائم است که در صورت استفاده از آن به‌صورت سازه دائم، بررسی لرزه­ای این سازه­ها اهمیت دارد. برای بررسی رفتار دیوار­های خاکی میخ‌کوبی شده تحت بار زلزله چند مدل‌سازی فیزیکی انجام شده و اطلاعات محدودی موجود است. برای بررسی اثرات انواع پارامتر‌ها بر پایداری و عملکرد دیوارهای خاکی میخ‌کوبی شده می‌توان از مدل­سازی عددی استفاده کرد که در پژوهش حاضر از این روش استفاده شده است. در این تحقیق، به بررسی تأثیر پارامتر­های مختلفی از جمله فاصله، چیدمان و طول میخ­ها و ارتفاع دیوار بر تغییر مکان لرزه‌ای دیوار­های خاکی میخ‌کوبی شده تحت شتاب­نگاشت‌های مختلف زلزله پرداخته شده است. برای بررسی اثر چیدمان و طول میخ­ها در عملکرد این سازه­ها، دو چیدمان یک‌نواخت و متغیر در ارتفاع استفاده شده است. برای بررسی تأثیر فاصلۀ میخ­ها و ارتفاع دیوار، فواصل 2 و 5/1 متر، و ارتفاع‌ 14، 20 و 26 متر در نظر گرفته شده است. تحلیل‌های لرزه­ای با استفاده از نرم­افزار المان محدود دوبعدی Plaxis صورت گرفته است. برای محاسبۀ طول میخ­ها، ضریب اطمینان پایداری مدل‌های مختلف ثابت در نظر گرفته شده و از نرم­افزار تعادل حدی GeoSlope بهره برده شده است. پس از تعیین طول میخ‌ها بر اساس ضریب اطمینان پایداری ثابت، تغییر شکل مدل‌ها تحت شتاب نگاشت‌های مختلف محاسبه شده و توصیه‌هایی در زمینه کاهش تغییر مکان لرزه‌ای دیوارهای میخ‌کوبی شده ارائه شده است.
کلیدواژه‌ها

1. Manual for Design & Construction Monitoring of Soil Nail Walls", Federal Highway Administration, Publication No.FHWA-SA-96-069R (1998).## 2. "Demonstration Project 103-Design and Construction Monitoring of Soil Nail Walls", 7 Federal Highway Administration, Publication No. FHWA-IF-99-026 (1999). ## 3. Vucetic M., Tufenkjian M.R., Doroudian M., "Dynamic Centrifuge Testing of Soil-Nailed Excavations", Geotechnical Testing Journal, Vol. 16, No. 2 (1993) 172-187. ## 4. Tufenkjian M.R., Vucetic M., "Seismic Stability of Soil-Nailed Excavations", Report No. ENG-97-169, Civil Engineering Department, University of California, Los Angeles (1993). ## 5. Chokeir M., "seismic Analysis of Reinforced Earth and Soil Nailed Structures", Ph.D. Thesis, New York Polytechnic University (1996). ## 6. Choukeir M., Juran I., Hanna S., "Seismic Design of Reinforced- Earth and Soil-Nailed Structures", Ground Improvement, Vol. 1 (1997) 223-238. ## 7. Zhang M., Song E., Chen Z., "Ground movement analysis of soil nailing construction by three-dimensional (3-D) finite element modeling (FEM)", Computers and Geotechnics, Vol. 25 (1999) 191-204. ## 8. Vela J.C., "Theoretical Modeling and Field Instrumentation of an Earth Retention System for Seismic Response", Ph.D. Thesis, Washington State University (2000). ## 9. Hong Y., Chen R, Wu C., Chen J., "Shaking Table Test and Stability Analysis of Steep Nailed Slopes, Canadian Jeotechnical Journal", Vol. 42 (2005) 1264-1279. ## 10. Sivakumar Babu G.L., Singh V.p. "Numerical Analysis of Performance of Soil Nail Walls in Seismic Conditions", Journal of Earthquake Technology, Paper No. 496, Vol.45, No. 1-2, March-June (2008) 31-40. ## 11. Chu L.M., Yin J.H., "Comparision of Interface Shear Strenght of Soil Nails Measured by Both Direct Shear Box Tests and Pull-out Tests", J. of Geotech and Geoenviron Eng, ASCE, Vol. 131, No. 9 (2005) 1097-1107. ## 12. Plaxis, "PLAXIS 2D: Reference Manual Version 8.0", Plaxis BV, Delft, The Netherlands (2002). ##