• شماره ركورد
    33864
  • پديد آورنده

    عليرضا حمزه نژاد ارشاد

  • عنوان
    شبيه سازي عددي اندركنش خاك- جت دوغاب سيمان با روش هيدروديناميك ذرات هموار (SPH)
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    عمران-ژئوتكنيك
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    1404/7/8
  • استاد راهنما
    محسن صابرماهاني
  • استاد مشاور
    .
  • دانشكده
    عمران
  • چكيده
    تزريق پرفشار (جت گروتينگ) به‌عنوان يكي از روش‌هاي مؤثر بهسازي خاك، با ايجاد ستون‌هاي اختلاطي از طريق تزريق دوغاب سيماني تحت فشار بالا به كار گرفته مي‌شود. پيش‌بيني شكل و ابعاد اين ستون‌ها به دليل پيچيدگي اندركنش جريان سيال و خاك، همواره چالش‌برانگيز بوده است. در اين پژوهش با استفاده از نرم‌افزار Particleworks مبتني بر روش ذرات متحرك نيمه‌ضمني ( MPS)، فرايند تشكيل ستون‌هاي جت‌گروت مدل‌سازي و تحليل گرديد. تمركز تحقيق بر بررسي تأثير پارامترهاي كليدي شامل سرعت خروج دوغاب از نازل، سرعت دوران نازل، ميزان سربار (تنش قائم مؤثر)، زاويه اصطكاك داخلي خاك، چسبندگي خاك و همچنين اثر هم‌پوشاني و تداخل مراحل متوالي تزريق بر قطر و هندسه ستون‌ها بوده است. براي اين منظور، سناريوهاي عددي مختلف طراحي و اجرا شد و خروجي‌هايي مانند قطر ميانگين ستون در ترازهاي مختلف، پروفيل شعاعي و يكنواختي هندسه ستون ها مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه افزايش فشار و سرعت خروج دوغاب و كاهش سرعت دوران نازل موجب افزايش قطر ستون مي‌شود، در حالي كه مقاومت برشي و چسبندگي بالاتر خاك قطر ستون را محدود مي‌كند. همچنين، سرعت دوران نازل تا حد مشخصي موجب يكنواخت‌تر شدن توزيع شعاعي گرديد و نحوه اجرا و انتخاب پارامتر هاي مناسب در مراحل تزريق، نقش مهمي در پيوستگي و يكپارچگي نهايي ستون‌هاي خاك-سيمان ايفا مي نمايد. يافته‌هاي تحقيق نشان مي‌دهد كه استفاده از شبيه‌سازي ذره‌اي يا فاقد شبكه بندي مي‌تواند ابزار مناسبي براي درك مكانيزم‌هاي حاكم و بهينه‌سازي پارامترهاي اجرايي جت‌گروت در شرايط ميداني باشد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/07/30
  • عنوان به انگليسي
    Numerical simulation of soil- jet grout interaction by smoothed particle hydrodynamics (SPH) method
  • تاريخ بهره برداري
    9/30/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    عليرضا حمزه نژادارشاد

  • چكيده به لاتين
    Jet grouting is a widely applied ground improvement technique in which high-pressure cementitious slurry is injected into the subsurface to form soil–cement columns. Accurate prediction of the geometry an‎d performance of these columns remains challenging due to the highly non-linear fluid–soil interactions, non-Newtonian rheology of the grout, an‎d complex erosion–mixing mechanisms involved. In this research, the jet grouting process is numerically investigated using Particleworks, which employs the Moving Particle Semi-implicit (MPS) method. The study systematically examines the influence of critical operational an‎d geotechnical parameters, namely grout jet velocity, nozzle rotation speed, overburden stress, soil internal friction angle, soil cohesion, an‎d the interaction of successive injection stages, on the diameter an‎d morphology of jet-grouted columns. A series of parametric numerical simulations were conducted, an‎d key performance indicators such as mean column diameter at different depths, radial distribution profiles, an‎d geometric uniformity indices were eva‎luated. The results reveal that increasing injection pressure an‎d jet velocity, combined enhances column enlargement, whereas higher shear strength an‎d cohesion of the surrounding soil tend to constrain grout penetration an‎d mixing. Furthermore, nozzle rotation improved radial uniformity up to an optimal threshold, while sequencing an‎d overlap of injection stages significantly affected column continuity an‎d structural integrity. The findings highlight that particle-based numerical modeling provides a robust framework for elucidating the governing mechanisms an‎d optimizing design parameters of jet grouting in practical engineering applications.
  • كليدواژه هاي فارسي
    شبيه سازي فاقد شبكه بندي , تزريق پرفشار
  • كليدواژه هاي لاتين
    particle-based numerical simulation , jetgrouting
  • Author
    alireza hamzeh nezhad ershad
  • SuperVisor
    dr mohsen sabermahani