زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

مدل‌سازی عددی تأثیر تسلیح خاک بر مقاومت برخاست خطوط لوله مدفون

نویسندگان
دانشگاه تبریز، دانشکدۀ عمران
چکیده
تسلیح خاک به‌وسیلۀ ژئوسنتتیک­ها روشی مؤثر برای افزایش مقاومت برخاس] سازه­های مدفون است. در این مقاله از المان مسلح­کنندۀ جدیدی که شامل تعدادی صفحات مهاری است و به ژئوگرید متصل می­شود و موجب افزایش مقاومت بیرون­کشیدگی ژئوگرید می­شود استفاده شده است که به آن سیستم مهار- شبکه گفته می­شود. بررسی عددی سه‌بعدی با استفاده از نرم­افزار تفاضل محدود FLAC-3D برای بررسی مقاومت برخاست خطوط لولۀ مدفون در ماسۀ مسلح­شده با این سیستم جدید انجام شده است. نتایج نشان می­دهند که به‌علت گسترده­تر شدن سطح گسیختگی خاک، استفاده از این سیستم مهار-شبکه در تودۀ خاک، مقاومت برخاست خطوط لولۀ مدفون را به‌طور چشم‌گیری افزایش می­دهد. طوری‌که جهت لوله با قطر خارجی 50 میلی‌متر، استفاده از سیستم مسلح­کننده مهار- شبکه موجب افزایش مقاومت برخاست لوله به‌میزان 3/2 برابر حالت استفاده از ژئوگرید و 7/3 برابر حالت بدون مسلح­کننده می­شود. در مقایسه با چند لایۀ مسلح­کننده، بازدهی استفاده از یک لایۀ مسلح­کننده بیش‌تر است. هم‌چنین بازدهی لایۀ مسلح­کننده در خاک‌های سست بیش‌تر از خاک‌های متراکم است. به‌علاوه، با افزایش قطر لوله، تأثیر لایۀ مسلح­کننده کم‌تر خواهد بود
کلیدواژه‌ها

.. Koseki J., Matsuo O., Tanaka S., "Uplift Damage to Sewer Pipes in Towada City Caused by the 1994 Sanriku-Haruka-oki Earthquake", Proceedings of the second Japan-UK workshop on Implications of Recent Earthquakes on Seismic Risk, Tokyo Institute of Technology, Tokyo, (1998) 97-108. ## 2. Shinozuka M., Ballantyne D., Borcherdt R., Buckle I., O’Rourke T., Schiff A., "The Hanshin-Awaji Earthquake of January 17, 1995. Performance of Lifelines", Technical Report of NCEER, Buffalo, NY, (1995). ## 3. Sitar N., "Geotechnical Reconnaissance of the Effects of January 17, 1995, Hyogoken-Nambu Earthquake, Japan", Report No, UCB/EERC-95/01, Earthquake Engineering Research Center, University of California at Berkeley (1995). ## 4. Ling H. I., Mohri Y., Kawabata T., Liu H., Bruke C., Sun L., "Centrifugal Modeling of Seismic Behavior of Large-Diameter Pipe in Liquefiable Soil", Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, (2003) 1092-1101. ## 5. Cheuk C. Y., White D. J., Bolton M. D., "Uplift Mechanics of Pipes Buried in Sand", Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 134(2) (2008) 154-163. ## 6- Mohri Y., Kawabata T., Fujita N., "Large-scale experiment on shallow cover for buried pipeline reinforced with geosynthetics", Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice, 52 (2001) 1-13. ## 7- Newson T. A., Deljoui P., "Finite element modelling of upheaval buckling of buried offshore pipelines in clayey soils", Soil and Rock Behavior and Modeling (2006) 351-358. ## 8- Thusyanthan N. I., Ganesan S. A. Bolton M. D., Allan P., "Upheaval buckling resistance of pipelines buried in clayey backfill", 18th International Offshore and Polar Engineering Conference, Vancouver, British Columbia, Canada (2008) 6-11. ## 9. Selvadurai A. P. S., "The Enhancement of the Uplift Capacity of Buried Pipelines by the Use of Geogrids", Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, 124 (8) (1989). ## 10. Faizi K., Jahed Armaghani D., Momeni E., Nazir R., Tonnizam Mohamad E., "Uplift Resistance of Buried Pipelines Enhanced by Geogrid", Soil Mechanics and Foundation Engineering, 51 (4) (2014). ## 11- Faizi K., Jahed Armaghani D., Sohaei H., Rashid A. S. A., Nazir R. "Deformation model of sand around short piles under pullout test", Journal of Measurement, 63 (2015) 110-119. ## 12. Mosallanezhad M., Hataf N., Ghahramani A., "Experimental study of bearing capacity of granular soils reinforced with innovative grid-anchor system", Geotech. Geol. Eng. 26 (3) (2008) 299-312. ## 13. Alamshahi S., Hataf N., "Bearing capacity of strip footings on sand slopes reinforced with geogrid and gride-anchor", Geotext.Geomembr. 27 (3) (2009) 217-226. ## 14. Mosallanezhad M., Hataf N., Ghahramani A., "Three dimensional bearing capacity analysis of granular soils reinforced with innovative grid-anchor system", Iran. J. Sci. Technol. Trans. B-Eng. 34 (2010) 319-334. ## 15. Boushehrian A. H., Hataf N., Ghahramani A., "Numerical study of cyclic behavior of shallow foundations on sand reinforced with geogrid and grid-anchor", World Acad. Sci. Eng. Technol. 58 (2009) 607-610. ## 16. Boushehrian A. H., Hataf N., Ghahramani A., "Modeling of the cyclic behavior of shallow foundations resting on geomesh and grid-anchor reinforced sand", Geotext.Geomembr. 29 (3) (2011) 242-248. ## 17. Hataf N., Boushehrian A. H., Ghahramani A., "Experimental and numerical behavior of shallow foundations on sand reinforced with geogrid and grid-anchor under cyclic", Sci. Iran. Trans. A-Civil Eng. 17 (1) (2010) 1-10. ## 18. Mosallanezhad M., Sadat Taghavi S. H., Hataf N., Alfaro M. C., "Experimental and numerical studies of the performance of the new reinforcement system under pull-out conditions", Geotext.Geomembr. 44 (1) (2016) 70-80. ## 19. Saboya F. A., Santiago P. C., Martins R. R., Tibana S., Ramires R. S., Araruna J. T., "Centrifuge Test to Evaluate the Geotechnical Performance of Anchored Buried Pipelines in Sand", Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice, ASCE, 3 (2012) 84-97. ## 20. Itasca. FLAC-3D Version 5.0. Itasca Consulting Group, Inc., Minneapolis (2012). ## 21. White D. J., Barefoot A. J., Bolton M. D., "Centrifuge modeling of upheaval buckling in sand", Int. J. Phys. Model. Geotech., 21 (2001) 019-028. ## 22. Wang J., Haigh S. K., Forrest G., Thusyanthan N. I., "Mobilization Distance for Upheaval Buckling of Shallowly Buried Pipelines", Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice, ASCE, 46 (2012) 106–114. ## 23. Niroumand H., Kassim K. A., Nazir R., "The Influence of Soil Reinforcement on the Uplift Response of Symmetrical Anchor Plate Embedded in Sand", Elsevier, Journal of Measurement, 46 (2013) 2608-2629. ## 24. Ghosh A., Bera A. K., "Effect of Geotextile Ties on Uplift Capacity of Anchors Embedded in Sand", Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 28 (2010) 567-577. ##