22808

بررسي عددي راه‌كار كاهش مخاطرات حاصل از گسيختگي گسلش معكوس در پي‌هاي‌ سطحي با رويكرد جاگذاري ريزشمع‌ها

كارشناسي ارشد

ژئوتكنيك

1399/7/30

دكتر عليرضا سعيدي عزيزكندي

عمران

گسيختگي گسلش سطحي غالبا منجر به تخريب در مقياس زياد و يا آسيب‌هاي جزئي به سازه و زيرسازه‌هاي قرار گرفته در حوزه گسيختگي گسلش مي‌شود. راه‌كارهاي متعددي براي كاهش مخاطرات گسلش‌هاي سطحي مطرح و بررسي شده‌است كه از ميان آن‌ها، كاهش صدمات با استفاده از قرارگيري ديوار قائم نرم پلي استرين( EPS) به عنوان مصالحي با مقاومت برشي كم و غير وابسته به زمان، به منظور منحرف كردن مسير گسيختگي همراه با تاثير مناسبي بوده‌است. با اين‌حال، پي‌هاي سطحي محافظت شده با ديواره‌هاي قائم EPS در برخي موقعيت‌ها دچار دوران بالايي در برابر گسلش سطحي بوده‌اند كه بر عدم كارايي اين روش در تمامي موقعيت‌هاي قرارگيري پي سطحي دلالت مي‌كند. در اين پژوهش، با هدف محافظت از پي‌هاي سطحي در موقعيت‌هاي بحراني نام‌برده، اقدام به بررسي اثر جايگذاري ريزشمع‌هاي مايل در كنار پي سطحي، براي محافظت پي سطحي با رويكرد منحرف كردن مسير گسيختگي شده‌است. در جهت صحت‌سنجي، مدل‌سازي عددي گسيختگي پي سطحي در شرايط محافظت نشده و حالت‌هاي بحراني قرارگيري پي در شرايط محافظت شده با ديواره قائم EPS با نتايج آزمايش سانتريفيوژ انجام شده‌است. در ادامه، به منظور مشاهده كارايي احداث المان مايل قوي، ديوار مايل با جنس بتن در كنار پي سطحي مدل‌سازي عددي و آزمايشگاهي شده‌است كه پاسخ برابر دو مشاهده عددي و آزمايشگاهي خود مبني بر صحت رويكرد مدل‌سازي عددي مي‌باشد. سپس، با توجه به پاسخ مناسب ديوار مايل قوي، اقدام به بررسي عددي اثر ريزشمع‌هاي منتج از ديوار شده، و در ادامه، مطالعه پارامتري به منظور يافتن مشخصات موثر هندسي در طراحي و پارامترهاي جاي‌گذاري اين ريزشمع‌ها از جمله قطر ريزشمع‌ها، زاويه جاگذاري آن‌ها، فاصله قرارگيري ريزشمع‌ها با يكديگر انجام شده‌است. نتايج حاكي از آن است گروه ريزشمع‌ها در صورت قرارگيري در محل مناسب نسبت به پي سطحي با مشخصات هندسي مناسب قادر به كاهش مخاطرات حاصل از گسيختگي گسلش براي پي سطحي در موقعيت‌هاي قرارگيري بحراني مي‌باشند. اين ريزشمع‌ها، باعث انحراف مسير گسيختگي كرنش برشي پلاستيك ايجاد شده در خاك گشته و بدين ترتيب، منجر به حفاظت از پي سطحي مي‌گردند. هم‌چنين، زاويه انتشار گسيختگي گسلش سطحي به عنوان عاملي موثر در چگونگي روي‌كرد ريزشمع‌ها بررسي شد. مشاهده شد كه جاي‌گذاري ريزشمع‌هايي با مشخصات مناسب قابليت مقابله با زواياي گسيختگي متفاوت را دارد.

1399/09/16

Investigating Surface Fault Rupture Hazard Mitigation for Shallow Foundation Using Micropile

10/22/2021 12:00:00 AM

Surface fault rupturing mostly contributes to either large-scale destruction or minor damage of the constructions and the infrastructures which are built across fault zones. Among the numerous mitigation strategies which have been suggested, a novel approach refers to implementing expended polystyrene sheets (EPS) wall to deviate the fault rupture. However, the shallow foundations which are protected by EPS walls still rotate in some particular positions toward the fault rupture. This study investigates the probability of deviating the reverse fault rupture by executing a strong inclined wall (SIW) beneath the surface foundation both physically and numerically. Due to the effectiveness of adopting the mentioned method, a further three-dimensional (3D) finite-element (FE) modeling is employed the validated numerical model to divide the SIW into a row of strong inclined micropiles (SIP). By installing the SIPs in both convenient and environmentally friendly strategy, the pivotal parameters of designing such micropiles including their diameter, the angle of installation, and the optimal distance between each two consecutive micropiles were discussed as a parametric study. The proposed results indicate that executing a well-designed row of micropiles with proper angle of installation can literally preserve a surface foundation against a reverse fault rupture.