زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

اثر نصب میکروپایل بر پتانسیل روان‌گرایی ماسه سیلتی اشباع به‌کمک مدل‌سازی عددی  

نویسندگان
دانشگاه بین‌المللی امام خمینی، دانشکدۀ مهندسی عمران، گروه ژئوتکنیک
چکیده
این تحقیق به‌بررسی اثر نصب میکروپایل بر خاک ماسهای اشباع، به‌کمک روش المان محدود می‌پردازد. نتایج به‌دست آمده از مدل‌سازی عددی با نتایج حاصل از ساختگاه مقایسه می‌شود. عملکرد نرم‌افزار با شبیه‌سازی آزمایش نفوذ استاندارد صحت‌سنجی شده است. اثر برخی تغییرات در فاصلۀ (3 متر، 6/1 متر و 8/0 متر) و تغییرمکان مرز مدل معادل فشار تزریق (1 سانتی‌متر، 5/2 سانتی‌متر، 5 سانتی‌متر و 10 سانتی‌متر) میکروپایل‌ها بر پاسخ روان‌گرایی خاک بحث شد. نتایج نشان می‌دهد که مدل عددی در تخمین پتانسیل روان‌گرایی محافظه‌کار است. اصلاح خاک با افزایش فشار تزریق افزایش می‌یابد. هم‌چنین مشاهده شد اثر فاصلۀ میکروپایل‌ها نسبت به اثر فشار تزریق (تا فاصلۀ آزاد 1 متری میکروپایل‌ها) کم‌تر است. پس برای فواصل نزدیک‌تر اثر توأمان فاصله و فشار تزریق شدیدتر می‌شود. به‌علت رابطۀ مستقیم عدد نفوذ استاندارد (NSPT) و پتانسیل روان‌گرایی، شبیه‌سازی آزمایش نفوذ استاندارد و صحت‌سنجی با داده‌های ساختگاه، پیش و پس از نصب میکروپایل‌ها ضروری به‌نظر می‌رسد. این روش می‌تواند ترفند مناسبی برای پیش‌بینی راندمان عملیات اصلاح خاک به‌کمک میکروپایل‌ها باشد و می‌تواند در هزینۀ و زمان صرفه‌جویی کند.
کلیدواژه‌ها

 1. Juran I., Bruce D. A., Dimillio A., Benslimane A., "Micropiles: The state of practice. Part II: Design of single micropiles and groups and networks of micropiles", Journal of Ground Improvement, No. 3 (1999).## 2. Bruce D. A., Cadden A. W., Sabatini P. J., "Practical Advice for Foundation Design-Micropiles for Structural Support", contemporary issues in foundation engineering (2004). ## 3. Misra A., Chen C. H., Oberoi R., Klwiber A., "Simplified analysis method for micropile pullout behavior", Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 130, No. 10 (2004) 1024-1033. ## 4. Misra A., Roberts l. A, Oberoi R, and Chen C. H., "Uncertainty analysis of micropile pullout based upon load test results", Journal of Geotechnical and Geo-Environmental Engineering, Vol. 133, No. 8, (2007) 1017-1025. ## 5. Russo G., "Full-scale load tests on instrumented micropiles", Geotechnical Engineering Journal, Vol. 157. No.3 (2004) 127-135. ## 6. Han J., and Ye S.L., "A field study on the behavior of micropiles in clay under compression or tension", Canadian Geotechnical Journal, 43,19-29, (2006). ## 7. Korolev V. M., Argal E. S., "Investigation of the stress state of micropiles", Soil Mechanics and Foundation Engineering. Vol. 45, No. 5 (2008) 9-12. ## 8. Sharma B., Zaheer S., Hussain Z., "Experimental Model for Studying the Performance of Vertical and Batter Micropiles", Geo-Congress 2014 Technical Papers (2014) 4252-4264. ## 9. Sharma B., Hussain Z., "A Model Study of Micropile Groups Subjected to Lateral Loading Condition", Proceedings of Indian Geotechnical Conference (2011). ## 10. Veludo J., Julio E. N. B. S., Dias-da-Costa D., "Compressive strength of micropile-to-grout connections", Construction and Building Materials. 26 (2012) 172-179. ## 11. Galli A., di Prisco C., "Displacement-based design procedure for slope-stabilizing piles", Can. Geotech. J. 50 (2013) 41-53. ## 12. Muthukkumaran K., "Effect of Slope and Loading Direction on Laterally Loaded Piles in Cohesionless Soil", International Journal of Geomechanics (2013). ## 13. Ousta R., Shahrour I., "Three-dimentional analysis of the seismic behavior of micropiles used in the reinforcement of saturated soil", International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics.” Vol. 25, No. 2 (2001) 183-196. ## 14. Shahrour I., Sadek M., "Three-dimensional finite element analysis of the seismic behavior of inclined micropiles", Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 24 (2004) 473-485. ## 15. Shahrour I., Sadek M., "Influence of the head and tip connection on the seismic performance of micropiles", Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 26 (2006) 461-468. ## 16. Alsaleh H., Shahrour I., "Influence of plasticity on the seismic soil-micropiles-structure interaction", International Journal of Soil Dynamics and Earthquake Engineering. Vol. 29, No. 3 (2009) 574-578. ## 17. Ghorbani A., et al., "Comprehensive three dimensional finite element analysis, parametric study and sensitivity analysis on the seismic performance of soil–micropile-superstructure interaction", Soil Dynamics and Earthquake Engineering. Volume 58, March 2014, Pages (2014) 21-36. ## 18. Babu G. L., Murthy B., Nataraj M. S., "Bearing capacity improvement using micropiles: A case study", Proceedings, Geosupport Conference (2004) 692-699. ## 19. McManus K. J., Charton G., Turner J. P., "Effect of micropiles on seismic shear strain", Proceeding, Geo Support Conf. ASCE. New York, (2004). ## 20. Sabatini P. J., "Micropile design and construction.” Report No. FHWA-NHI-05-039 (2005). ## 21. Teunissen J. A. M., "Fracture calculations (In Dutch)", GeoDelft internal technical note (2006) 14-02. ## 22. Hassanlourad M., Sarrafi A., "Investigation of Sandy Soils Grout-ability with Sodium Silicate Chemically Grout", Amirkabir Journal of science and technology (2014). ## 23. Ribeiri D., Cardoso R., "A review on models for the prediction of the diameter of jet grouting columns", European Journal of Environmental and Civil Engineering (2016). ## 24. Wang Z. F., Bian X and Wang Y. Q., "Numerical approach to predict ground displacement caused by installing a horizontal jet grout column", Marine Geosources & Geotechnology (2016). ## 25. Shen S. L., Wang Z. F., Cheng W. C., "Estimation of lateral displacement induced by jet grouting in clayey soils", Géotechnique (2017). ## 26. Sarker D., ZoynulAbedin M. D., "MATLAB Modeling of SPT and Grain Size Data in Producing Soil-Profile", International Journal of Science and Engineering Investigations (2015). ## 27. Anwar A., Jamal Y., Ahmad S., Khan M. Z., "Assessment of Liquefaction Potential of Soil Using Multi-linear Regression Modeling", International Journal of Civil Engineering and Technology (IJCIET), (2016). ## 28. Kumar R., Bhargava K., Choudhury D., "Estimation of Engineering Properties of Soils from Field SPT Using Random Number Generation", Indian National Academy of Engineering (2016). ## 29. Prasad H. D., Puri N. Jain A., "Prediction of In-Place Density of Soil Using SPT N-Value", Conference on Numerical Modeling in Geomechanics (CoNMiG-2017) (2017). ## 30. GuhaRay A., Mohammed Y., Harisankar S. and Gowre M. S., "Effect of micropiles on liquefaction of cohesionless soil using shake table tests", Innovation of Infrastructure Solutions (2017). ## 31. Naeini S. A. and Hamidzadeh M., "Using Micropiles to Improve the Anzali’s Saturated Loose Silty Sand", International Journal of Environmental, Chemical, Ecological, Geological and Geophysical Engineering (2017). ## 32. ZiaeiMoayed S. R., Naeini S. A., "Improvement of Loose Sandy Soil Deposits using Micropiles", KSCE Journal of Civil Engineering. 16 (3) (2012) 334-340. ## 33. Bowles J. E., "Foundation Analysis and Design (5thedn)", Peoria. Illinois. The McGraw-Hill Companies, Inc (1997). ##