25933

پيش بيني ظرفيت باربري شمع بر اساس داده ¬هاي CPT با استفاده از روش هاي آماري

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران

1395

1398/4/9

دكتر حبيب شاه نظري- دكتر مهران كريم پور فرد

عمران

به علت پيچيدگي مكانيزم انتقال بار سيستم خاك-شمع، تعيين ظرفيت باربري شمع با استفاده از روابط تجربي پيشنهاد شده است. اگرچه، آزمايش بارگذاري شمع در مقياس واقعي بهترين نتايج را ارائه ميدهد، اما به سبب محدوديت هايي، متداول نيست. به همين دليل، معمولا از ظرفيت باربري اندازه گيري شده به عنوان ظرفيت باربري هدف براي ارزيابي ساير روش ها استفاده ميشود. استفاده از نتايج آزمايشهاي برجا يكي ديگر از روشهاي تعيين ظرفيت باربري شمع است. آزمايش نفوذ مخروط (CPT) علاوه بر مزاياي بسيار، به دليل ساختار شبيه به شمع، براي مطالعه ظرفيت باربري شمع مورد توجه محققين قرار گرفته است. در اين تحقيق، يك بانك اطلاعاتي متشكل از 104 مورد مطالعاتي شمع با مقياس واقعي شامل مشخصات شمع، نتايج آزمايش بارگذاري استاتيكي و نتايج CPT انجام شده در مجاورت آنها، جهت پيشنهاد روشي جديد براي تعيين ظرفيت باربري شمع تحت بار محوري بر اساس نتايج CPT و همچنين مقايسه دقت اين روش با ديگر روشهاي متداول، جمع آوري شده است. اين موارد بر پايه ناحيه رفتاري خاك در چهار دسته ماسه تميز تا ماسه متراكم (SBT6)، ماسه لاي دار تا لاي ماسه دار (SBT5)، لاي رس دار تا لاي ماسه اي (SBT4) و رس لاي دار تا لاي رس دار (SBT3) قرار گرفته اند. جهت ارائه رابطه ظرفيت باربري نوك و جدار شمع در هر يك از اين نواحي، از رگرسيون چندگانه خطي (MLR) استفاده شده است. در روش پيشنهادي به رفتار خاك، سادگي رابطه، گستره ناحيه گسيختگي، نوع آزمايش بارگذاري و معياري جهت تفسير نمودار بار-نشست حاصل از آن، توجه شده است. بررسي ضرايب به دست آمده نشان ميدهد، مكانيزم انتقال بار شمع از ناحيه رفتاري SBT6 تا SBT3 از اتكايي به سمت اصطكاكي تغيير ميكند. مقايسه خطاهاي حاصل از پيش بيني ظرفيت باربري روشهاي مختلف با استفاده از شش معيار آماري انجام شده است. بررسي نتايج نشان ميدهد، روش پيشنهادي ظرفيت باربري شمع را نسبت به روش¬هاي اشترمن، دي رويتر، فرانسوي و مايرهوف با دقت و صحت بيشتر و تقريبا هم تراز روش اسلامي پيش بيني مي نمايد.

1400/10/21

Prediction of ultimate load bearing capacity of piles based on CPT data using statistical methods

6/29/2020 12:00:00 AM

Due to the complexity of the transload mechanism of the soil-pile system, the use of empirical relationships is proposed to predict the bearing capacity of the piles. However, the loading test provides realistic results, it is not commonly used because of high cost and timeliness. Using the results of field test is another method for predicting the pile bearing capacity. Due to the advantages of the cone penetration test (CPT), especially the similarity of the transload mechanism to the pile, the researchers tend to use the CPT results to predict the pile bearing capacity. In this research, a database consisting of 104 full-scale piles has been selected to propose a new method for predicting the bearing capacity of the pile under axial load based on the CPT results. In addition, to compare the accuracy of this method with other common methods. The database includes pile details, static loading test results and CPT results. The cases are classified into four sets based on the soil behavior type (SBT) including: clean sands to silty sands (SBT6), silty sand to sandy silt (SBT5), clayey silt and silty clay (SBT4) and clay to silty clay (SBT3). Multiple linear regression (MLR) is used to provide a relationship for predicting the tip and shaft bearing capacity for each set. In the proposed method, the soil behavior, simplicity of relation, failure zone, type of loading test and standard for interpreting the load-movement diagram have been considered. The obtained coefficients show that the transload mechanism of the piles change from the SBT6 to SBT3 from end-bearing to friction. Comparison of the errors obtained from the prediction of the load capacity of different methods are performed using six statistical methods. The results of this study show that the proposed method predicts the bearing capacity of the pile in comparison with the methods of Schmertmann, De Ruiter, LCPC and Mayrhof, with more precision and accuracy, and almost the same as the Eslami method.

ظرفيت باربري محوري , شمع , آزمايش نفوذ مخروط , طبقه‌بندي خاك

Axial bearing capacity , pile , Cone Penetration Test , Soil classification