مقایسه نیروی محوری میخ، تغییرشکل وسطوح گسیختگی ناشی از گودبرداری درخاک های ماسه ای و رسی با درنظرگرفتن اثر گوشه

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده فنی مهندسی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

2 کارشناس ارشد ژئوتکنیک، دانشکده فنی مهندسی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

چکیده

بررسی و ارزیابی خرابی های وارده به سازه های اطراف گود و همچنین تخمین سطوح گسیختگی از طریق محاسبه مقدار تغییرشکل ها و مقدار نشست های مجاور گود از مسائل مهم در سیستم میخ گذاری در نواحی شهری به شمار می رود. در این تحقیق سعی شده است نیروی محوری میخ هاو تغییرشکل در گودهای مقعر و محدب؛ در خاک‌های ماسه ای و رسی ارزیابی شود. در این راستا مدل سازی عددی با استفاده از نرم‌ا‌فزار اجزاءمحدود Abaqus CAE در محیط خاک انجام شده و مطالعات پارامتریک برای زاویه های مختلف گوشه در گودبرداری تحت بار سرویس انجام می گیرد. نتایج این تحقیق، نشان گر تاثیر بازدارندگی گوشه‌های مقعر و تاثیر رو به تخریب گوشه های محدب که برعکس گود مقعر است در گودهایی با خاک ماسه ای و همچنین خاک رسی می‌باشد. ماکزیمم نیروی محوری میخ ها در خاک رسی کمتر از مقدار آن در خاک ماسه ای می باشد که با نزدیک شده به گوشه گود این مقدار کاهش می یابد. برای ماکزیمم نشست زمین و تغییرمکان افقی دیواره گود نیز تقریبا بین زوایای گوشه 130درجه تا 150درجه یک نقطه عطف وجود دارد که رفتار گود در آن کاملا تغییر خواهد نمود. با مقایسه و تحلیل نشست های سطح زمین و سطوح گسیختگی متوجه خواهیم شد که در ماکزیمم نشست سطح زمین در خاک ماسه ای، ماکزیمم سطوح گسیختگی رخ خواهد داد و در خاک رسی، نشست های سطح زمین در محل سطوح گسیختگی بحرانی دارای تغییرات قابل توجه می باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison of Nail Axial Force, Deformation and Failure Surfaces in Sand and Clay Soils with Considering Corner Effect

نویسندگان [English]

  • Jahangir Khazaei 1
  • Ali Ghahramani 2
1 Assistant Professor, Civil Eng department. Razi university, Kermanshah, Iran
2 MSc of Geotechnic, Civil Eng department. Razi University, Kermanshah, Iran
چکیده [English]

Investigation and evaluation of damages to surrounding structures and also estimation of rupture levels by considering the amount of deformations and the amount of adjacent gates are important issues in the nailing system in urban areas. In this research, we tried to evaluate the axial force of the nails and the deformation in concave and convex dams; in sandy and clay soils. In this regard, numerical modeling is carried out using the Abaqus CAE software in the soil environment and parametric studies are carried out for different corner angles in the excavation under the service load. The results of this study indicate the effect of concave cortical deterioration and the damaging effect of the convex corners, which is in contrast to the concave hedge, in gondolas with sandy soil as well as clayey soil. The maximum axial force of the nails in the clay soil is less than that of the sandy soil, which decreases with the approach to the hollow corner. For maximum seating and horizontal displacement of the Goodwall wall, there is also a turning point between the angular angles of 130 ° to 150 °, with a good turnaround. By comparing and analyzing land surface levels and rupture levels, we will find that the maximum level of earth's summation in sandy soils will be the highest level of rupture, and in clay soils, ground-level landings in the location of critical burst surface changes It is noteworthy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Corner effect
  • Nail Axial force
  • Sand soil
  • clay soil
  • Surface Settlement
  • Deformation of wall
[1]. Shen C, Herrmann L, Romstad K, Bang S, Kim Y, Denatale J. (1981). An in situ Earth reinforcement lateral support system. NASA STI/Recon Technical Report N, 82.
[2]. Stocker M, Korcber G, Gassler G, Gudehus G, editors. (1979). Soil nailing. International Conference on Soil Reinforcement.
[3]. Stocker MF, Riedinger G, editors. (1990). The bearing behaviour of nailed retaining structures. Design and Performance of Earth Retaining Structures, ASCE.
[4]. Schlosser F, editor. (1982). Behaviour and design of soil nailing. International Symposium on Recent Development in Ground Improvement Techniques.
[5]. Byrne R, Cotton D, Porterfield J, Wolschlag C, Ueblacker G. (1996). Manual for design and construction monitoring of soil nail walls.
[6]. Byrne R, Cotton DP. J. Wolschlag, C. Ueblacker, G. (1998). Manual For Design And Construction Monitoring Of Soil Nail Wall. Report No. FHWA-SA-96-069R. Federal Highway Administration, US Department of Transport, Washington DC, USA.
[7]. Byrne R, Cotton D, Porterfield J, Wolschlag C, Ueblacker G. (1998). Soil Manual for design and construction monitoring of soil nail wall. Manual of the Federal Highway Administration Division.
[8]. Byrne R, Cotton D, Porterfield J, Wolschlag C, Ueblacker G. (1996). Manual for design and construction monitoring of soil nail walls.
[9]. Walls SN, Lazarte CA. (2003). GEOTECHNICAL ENGINEERING CIRCULAR NO. 7.
[10]. Srinivasa Murthy B, Sivakumar Babu G, Srinivas A. (2002). Analysis of prototype soil-nailed retaining wall. Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Ground Improvement, 6(3), 129-36.
[11]. Yang Y. (2007). Remediating a soil-nailed excavation in Wuhan, China. Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Geotechnical Engineering, 160(4), 209-14.
[12]. Lazarte, C.A., Victor Elias, P.E., Espinoza, R.D. and Sabatini, P.J., Soil Nail Walls, Report FHWA0-IF-03- 017, Washington D.C. 20590 (2003).
[13]. Ghahreman, B.(2004). Analysis of ground and building response around deep excavation in sand, Ph.D. Thesis, Department of Civil Engineering, University of Illinois.
[14]. Peck, R.B. Deep excavation and tunneling in soft ground", Proceedings of the Seventh International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Mexico City, State of the Art, pp. 225-290 (1969).
[15]. Boscardin, M.D. (1980). Building response to excavation induced movements, Ph. D. Thesis, Department of Civil Engineering, University of Illinois (1980).
[16]. Burland, J.B. Assessment of risk of damage to building due to tunneling and excavation, Proceeding of the
1th International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering, IS-Tokyo (1995).
[17]. Clough GW, O'Rourke TD, editors. (1990). Construction induced movements of insitu walls. Design and performance of earth retaining structures, ASCE.
[18]. Ou C-Y, Chiou D-C, Wu T-S. (1996). Three-dimensional finite element analysis of deep excavations. Journal of Geotechnical Engineering, 122(5), 337-45.
[19]. Razavi SK, Hajialilue Bonab M. (2017). Study of soil nailed wall under service loading condition. Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Geotechnical Engineering, 170(2), 161-74.
[20]. C. A. Lazarte, H. Robinson, J. E. Gómez, A. Baxter, A. Cadden, and R. Berg. (2015). Geotechnical engineering circular No. 7 soil nail walls-reference manual. US Department of Transportation Publication No. FHWA-NHI-14-007, Federal Highway Administration, Washington DC, USA.