تحلیل عددی تاثیر ستون سنگی برای کاهش خطر روانگرایی خاک در حین زلزله

نویسندگان
1 دانشگاه علم و صنعت ایران
2 استادیار در دانشکده راه آهن دانشگاه علم و صنعت
چکیده
یکی از عوامل خرابی سازه هایی که بر روی بستر های ریز دانه سیلتی و ماسه ای اشباع، قرار گرفته اند وقوع پدیده روانگرائی و ایجاد نشست و گسیختگی ناشی از آن است. با توجه به طبیعت سه بعدی حاکم بر اندرکنش ستون سنگی با محیط پیرامونی، به شکل تکی و گروهی در شرایط زلزله، بررسی میزان تاثیر گذاری این روش بر کاهش اثرات روانگرایی در توده های ماسه ای اشباع، موضوع تحقیق حاضر در نظر گرفته شده است. برای این منظور در گام نخست وقوع روانگرایی به روش عددی تفاضل محدود و به کمک نرم افزار FLAC3D مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل از این تحلیل با نتایج آزمایش شماره یک پروژه بین المللی VELACS مقایسه و بدین وسیله اعتبار سنجی حل عددی نرم افزار با دقت مناسبی صورت پذیرفته است. در ادامه برای نشان دادن تاثیر ستون سنگی تکی با قطرهای مختلف بر کاهش روانگرائی، مدلسازی مربوطه انجام و نتایج در قالب کاهش اضافه فشار حفره ای در سطح و عمق مورد نظر ارزیابی شده است. در پایان نیز با بکار گیری چیدمان مربعی برای ستون های سنگی دامنه کارائی این ستون ها به فرم گروهی با بررسی همزمان اثر قطر و فاصله مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده بیانگر تاثیر ستون سنگی در زهکشی شعاعی و کاهش فشار آب حفره ای در منطقه ای به اندازه 2 تا 5/2 برابر قطر ستون سنگی در خاک اطراف آن می باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

Numerical Modeling effectiveness of Stone Column in Mitigation of Liquefaction During Earthquak

نویسندگان English

Seyed Mehrab Hakimpour 1
Morteza Esmaeili 2
2 Professor in Iran University of Science and Technology Railway Engineering Department
چکیده English

During recent earthquakes, it was observed that liquefaction can cause severe damages to several countries' infrastructures including the buildings, bridges, road and railways in the form of significant settlement and the relevant shear failures of subgrade soil. Amongst the various rehabilitation methods of the soils tending to be liquefied, utilization of the stone column have encountered with more attention because of its beneficial characteristics from both technical and economical points of view. One of the major issues in this matter is their efficiency in liquefaction mitigation in the single and group forms. For this purpose the current study has dedicated to numerical investigation of the problem of stone column efficiency in dissipating the excess pore water pressure during the earthquake excitation, and The reliability of the numerical modeling is verified via a centrifuge test results of VELACS project. a three dimensional analysis is carried out using FLAC3D. Also, effects of various parameters such as stone column diameter, stone columns distances on the liquefaction resistance of NEVADA sand soil are investigated.

کلیدواژه‌ها English

Liquefaction
Pore water pressure
Improvement
Stone columns
Radial drainage