بررسی اعتبار ایده سلول واحد در گروه‌های نواری ستون‌های سنگی دارای دورپیچ

سید دانیال غفاریان¹ سید محمدرضا امام²

1) دکتری عمران گرایش ژئوتکنیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
2) استادیار گروه ژئوتکنیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

محل انتشار : پنجمین کنفرانس بین المللی و ششمین کنفرانس ملی عمران، معماری، هنر و طراحی شهری(5iccacs.ir)
چکیده :
استفاده از ستون‌های سنگی بعنوان یکی از روش‌های متداول بهسازی خاک‌های نرم، در سال‌های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این روش، بخشی از خاک بستر طبیعی با استفاده از مصالح درشت‌دانه شکسته جایگزین می‌شود. افزایش مقاومت برشی خاک بستر در اثر این جایگزینی، باعث افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست می‌شود. استفاده از دورپیچ‌های ژئوسنتتیکی، با افزایش سختی ستون‌های سنگی، به مقدار قابل توجهی باعث افزایش بازدهی آن‌ها می‌شود. روش‌های عددی و تحلیلی مطالعه رفتار گروه ستون‌های سنگی عمدتا بر پایه فرضیات ساده کننده‌ای هستند که در آن شبکه‌ای متشکل از بینهایت ستون سنگی در زیر یک سطح بارگذاری شده با ابعاد بینهایت در نظر گرفته می‌شود. در این روش که اصطلاحا روش سلول واحد نامیده می‌شود، تنها یک ستون سنگی به همراه خاک اطراف تا نصف فاصله مرکز به مرکز ستون‌های سنگی از هر طرف، مدل‌سازی می‌شود. هر چند نتایج بدست آمده از این روش، عموما بعنوان مرز بالای نتایج برای گروه‌های کوچک در نظر گرفته می‌شود، برخی تفاوت‌های رفتاری مربوط به گروه‌های کوچک، باعث می‌شود این فرض، با تردید مواجه شود. در این مقاله، با بررسی روند تغییرات نشست با افزایش اندازه عرض پی، به ازای سربار ثابت، و در شرایط مختلف هندسی در یک بستر رسی نرم، به بررسی محدوده اعتبار روش سلول واحد پرداخته شده است. نتایج نشان می‌دهد که در پی‌های با نسبت عرض به ضخامت بستر رسی بیشتر از 3 مقادیر نشست و نیروی دورپیچ، به مقادیر بدست آمده از مدل‌های سلول واحد نزدیک شود. با این‌حال در گروه‌های کوچک ستون‌های سنگی شناور، استفاده از نتایج بدست آمده از مدل‌های سلول واحد می‌تواند بسیار محافظه کارانه باشد.
کلمات کلیدی : ستون سنگی سلول واحد گروه ستون‌های سنگی دورپیچ ژئوسنتتیکی.