زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

بررسی آزمایشگاهی تأثیر شکل مهار بر جابه‌جایی دیوار پایدارسازی شده با مهار مارپیچ

نویسندگان
1 دانشگاه خوارزمی، پردیس بین‌الملل، گروه مهندسی عمران،
2 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرج، گروه مهندسی عمران
3 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شهرقدس، گروه مهندسی عمران
چکیده
مهارهای مارپیچ از روش‌های نوین در پایدارسازی دیواره‌ها و ساخت دیوارهای حایل هستند. در این پژوهش تأثیر شکل مهارهای مارپیچ بر جابه‌جایی دیواره‌ پایدارسازی شده با این روش از نظر آزمایشگاهی بررسی شده است. بدین‌منظور از ۴ نوع مهار مارپیچ با قطر و تعداد صفحات مارپیچ متفاوت برای پایدارسازی دیواره استفاده شده است. برای بررسی میزان جابه‌جایی و تغییراتی که در مراحل مختلف خاک‌برداری در مدل‌سازی فیزیکی رخ می‌دهد از روش سرعت‌سنجی تصویری ذرات (PIV) استفاده شده و عکس‌های گرفته شده از مراحل مختلف تجزیه و تحلیل و مقایسه شده است. با توجه به نتایج حاصل از آزمایش‌های انجام شده می‌توان بیان کرد که در شیب پشت (back slope) 20 درجه، میزان جابه‌جایی تاج دیواره با کاهش تعداد صفحه‌های مارپیچ و قطر آن‌‌ها افزایش می‌یابد، در نتیجه میزان جابه‌جایی مجاز دیواره تعیین کننده‌ نوع مهار مارپیچ استفاده شده است. با توجه به این‌که در شیب پشت 20 درجه مهار مارپیچ دارای 3 مارپیچ کم‌ترین میزان جابه‌جایی را در تاج دیواره ایجاد می‌کند و جابه‌جایی رخ داده از دیوار پایدارسازی شده به‌روش میخ‌کوبی کم‌تر است، در زمان وجود سربار استفاده از روش مهار مارپیچ به‌جای میخ‌کوبی منطقی به‌نظر می‌رسد.

کلیدواژه‌ها

1. Ghaly A., Hanna A., Hanna M., "Installation torque of screw anchors in dry sand", Soils and Foundations, Vol. 31, (1991) 77-92.## 2. Ghaly A., Hanna A., "Stresses and strains around helical screw anchors in sand", Soils and Foundations, Vol. 32, (1992) 27-42. ## 3. Shaheen W. A., Demars K. R., "Interaction of multiple helical earth anchors embedded in granular soil", Marine georesources & geotechnology, Vol. 13, (1995) 357-374. ## 4. Mittal S., Mukherjee S., "Vertical uplift capacity of a group of helical screw anchors in sand", Indian Geotechnical Journal, Vol. 43, (2013) 238-250. ## 5. Mittal S., Mukherjee S., "Vertical Pullout Capacity of a Group of Helical Screw Anchors in Sand: An Empirical Approach", Indian Geotechnical Journal, Vol. 44, (2014) 480-488. ## 6. Mittal S., Mukherjee S., "Behaviour of group of helical screw anchors under compressive loads", Geotechnical and Geological Engineering, Vol. 33, (2015) 575-592. ## 7. Perko H. A., "Summary of earth retaining methods utilizing helical anchors." Magnum® Helix Foundation.™ Technical Reference Manual. March 4 (1999). ## 8. Deardorff D., Moeller M., Walt E., "Results of an instrumented helical soil nail wall", Earth Retention Conference 3, (2010) 262-269. ## 9. Lutenneger A., "Behavior of multi-helix screw anchors in sand", Proceedings of the 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Toronto (2011). ## 10. Tsuha C. D. H. C., Aoki N., Rault G., Thorel L., Garnier J., "Evaluation of the efficiencies of helical anchor plates in sand by centrifuge model tests", Canadian Geotechnical Journal, Vol. 49, (2012) 1102-1114. ## 11. Tsuha C. D. H. C., Santos T. D. C., Rault G., Thorel L., Garnier J., "Influence of multiple helix configuration on the uplift capacity of helical anchors", Congrès International de Mécanique des Sols et de Géotechnique, 18 (2013). ## 12. Morais T. D. S.O., Tsuha C. D. H. C., "A New Experimental Procedure to Investigate the Torque Correlation Factor of Helical Anchors", Electronic Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 19, (2014) 3851-3864. ## 13. Clemence S., Lutenegger A., "Industry survey of state of practice for helical piles and tiebacks", DFI Journal-The Journal of the Deep Foundations Institute, Vol. 9, (2015) 21-41. ## 14. Tsuha C. D. H. C., "Physical Modelling of the Behaviour of Helical Anchors", 3rd European Conf. on Physical Modelling in Geotechnics (EUROFUGE 2016), IFSTTAR Nantes Centre, France, 1st-3rd June, (2016). ## 15. Schiavon J. A., Tsuha C. D. H. C., Thorel L., "Scale effect in centrifuge tests of helical anchors in sand", International Journal of Physical Modelling in Geotechnics, Vol. 16, (2016) 185-196. ## 16. Tokhi, H., Ren G., Li J., "Laboratory study of a new screw nail and its interaction in sand", Computers and Geotechnics, Vol. 78, (2016) 144-154. ## 17. Sharma M., Samanta M., Sarkar S., "Laboratory study on pullout capacity of helical soil nail in cohesionless soil", Canadian Geotechnical Journal, Vol. 54, (2017) 1482-1495. ## 18. Tokhi H., Ren G., Li J., "Laboratory pullout resistance of a new screw soil nail in residual soil", Canadian Geotechnical Journal, Vol. 55, (2017) 609-619. ## 19. Junaideen S. M., Tham L. G., Law K. T., Lee C. F., Yue Z. Q., "Laboratory study of soil nail interaction in loose, completely decomposed granite", Canadian Geotechnical Journal, Vol. 41, (2004) 274-286. ## 20. Wood D. M., "Geotechnical modelling", CRC Press (2014). ## 21. Stephenson R. W., "Design and Installation of Torque Anchors for Tiebacks and Foundations", Missouri University of Science and Technology, Rolla (2003). ## 22. Meyerhof G., "The ultimate bearing capacity of foudations", Geotechnique, Vol. 2 (1951) 301-332. ## 23. Spagnoli G., Gavin K., Brangan C., Bauer S., "In situ and laboratory tests in dense sand investigating the helix-to-shaft ratio of helical piles as a novel offshore foundation system", Frontiers in Offshore Geotechnics, vol. 3, (2015) 643-648. ## 24. Moghadam M. J., Zad A., Mehrannia N., Dastaran N., "Experimental evaluation of mechanically stabilized earth walls with recycled crumb rubbers", Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, Vol. 10 (2018) 947-957. ## 25. Moghadam M. J., Zad A., Mehrannia N., Dastaran N., "Experimental study of the influence of the shape and configuration of plate anchors on retaining walls", International Journal of Physical Modelling in Geotechnics (2018) 1-49. ## 26. Tsuha C. H. C., Aoki N., Rault G., Thorel L., Garnier J., "Physical modelling of helical pile anchors", International Journal of Physical Modelling in Geotechnics, Vol. 7 (2007) 01-12. ## 27. Young J. J. M., "Uplift capacity and displacement of helical anchors in cohesive soil", A Thesis Submitted to Oregon State University (2012). ## 28. Salgado R., Yoon S., Siddiki N. Z., "Construction of tire shreds test embankment" (2003). 29. Lazarte C. A., Robinson H., Gómez J. E., Baxter A., Cadden A., Berg R., "Soil Nail Walls Reference Manual", No. FHWA-NHI-14-007 , (2015). ## 30. Sabatini P., Pass D., Bachus R. C., "Ground anchors and anchored systems", United States, Federal Highway Administration, Office of Bridge Technology (1999). ## 31. Lanyi-Bennett S. A., Deng L., "Axial load testing of helical pile groups in a glaciolacustrine clay", Canadian Geotechnical Journal (2018). ## 32. Ghosh P., Samal S., "Interaction Effect of Group of Helical Anchors in Cohesive Soil Using Finite Element Analysis", Geotechnical and Geological Engineering, Vol. 35 (2017) 1475-1490. ## 33. Dong T. W., Zheng Y. R., "Limit analysis of vertical anti-pulling screw pile group under inclined loading on 3D elastic-plastic finite element strength reduction method", Journal of central south university, Vol. 21, (2014) 1165-1175. ## 34. Albusoda B. S., Abbase H. O., "Performance assessment of single and group of helical piles embedded in expansive soil", International Journal of Geo-Engineering, Vol. 8, (2017), 25. ## 35. Elsherbiny Z., El Naggar M., "The performance of helical pile groups under compressive loads: a numerical investigation", in Proceedings of the 18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (2013). ## 36. Sakr M., Nazir A., Azzam W., Sallam A., "Uplift capacity of group screw piles with grouted shafts in sand", (2017). ## 37. مهدوی ح.، کاتبی ه.، امین‌فر م.، "بررسی روش میخکوبی خاک با استفاده از مدلسازی فیزیکی به روش "PIV، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه تبریز (1387). ## 38. White D., Take W., Bolton M., "Soil deformation measurement using particle image velocimetry (PIV) and photogrammetry", Geotechnique, Vol. 53 (2003) 619-631. ##