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
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). ##