تأثیر دیواره قوسی بر پایداری و تغییرشکل گودهای عمیق شهری

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران

چکیده

امروزه گودبرداری یکی از مراحل حساس و مهم ساخت­ وسازهای شهری محسوب می‌شود که همواره مهندسان تلاش می‌کنند با انتخاب روش ­های مختلف آن­ را تحلیل، طراحی و اجرا نمایند. اهمیت این موضوع زمانی مشخص می‌شود که در محیط‌های شهری، تحلیل تغییرمکان و تغییر شکل های اطراف گود براساس ضوابط و مقررات ملّی ساختمان الزامی است زیرا بناها و ساختمان­ های اطراف گود، نسبت به نشست نامتقارن حساسیت زیادی دارند. لذا مهندسان علاوه بر تحلیل پایداری گود، با استفاده از اطلاعات ژئوتکنیکی ساختگاه، هندسه گود، سربارهای اطراف گود و شبیه‌سازی مراحل گودبرداری، به ارزیابی و پیش‌بینی تغییرشکل­ ها و تغییرمکان­ های اطراف گود نیز می‌پردازند. تحلیل تغییرمکان و تغییرشکل به عوامل مختلفی چون هندسه گود، نوع خاک، روش پایدارسازی و نحوه مدل سازی وابسته است. در این مقاله سعی شده تحلیل تغییرمکان و پایداری گودهای با دیواره ­های قوسی شکل در دو پروژه با خاک مختلف (مطالعه موردی) با هدف اثر قوس ­زدگی خاک در حالت­ های مختلف مورد بررسی قرار گیرد. همچنین نتایج مدل­ سازی دوبعدی با حالت سه ­بعدی در شبیه­ سازی قوس­ زدگی مورد مقایسه گرفته است. برای تحلیل پایداری و تغییر شکل گود در این تحقیق از نرم ­افزارهای  FLAC3D و PLAXIS2D و GEOSLOPE استفاده شده است. نتایج حاصل نشان می ­دهند ایجاد شعاع انحنا و قوس در دیواره گود می‌تواند ضمن افزایش پایداری، با توزیع تنش و کرنش مقدار تغییرشکل‌ها و محدوده اثر گود را کاهش دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The Effect of Arching Soil on the Stability and Deformation of Deep Urban Excavation

نویسندگان [English]

  • Saeed Ghaffarpour Jahromi
  • Yasman Dehghan Banadaki
Faculty of Civil Engineering, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
چکیده [English]

With the development of urbanization and the increasing development of high-rise structures, there is a definitive need for excavation with higher depths. The important matter to be considered in such cases is providing stability of the excavation to prevent any probable risk in the urban environments. Because of excavation, the soil as a bearing system removed, and consequently, the equilibrium of in-situ stresses in the soil mass and the between-granular stresses are disrupted. If this stress change exceeded the tolerance limit of the soil, the soil would be unstable and, the excavation collapse will be inevitable. Hence, one of the aims of engineers in the assessment of excavation is the stability analysis so that the safety factor must always be above one. In addition to stability analysis and due to the effect of excavation on the surrounding area, deformation and settlement analyses are also necessary for the urban areas (Chen et al, 2020).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Excavation
  • Soil modeling
  • Stability analysis
  • Deformation
  • Arching soil

مراجع

عشورزاده ی، رستمی ق، "استفاده از روش ژئودتیک برای پایش و بررسی جابه ­جایی افقی و قائم دیواره گودبرداری"، نشریه علمی- ترویجی مهندسی نقشه‌برداری و اطلاعات مکانی، 1394، 9-18.
مبحث هفتم مقررات ملّی ساختمان، پی و پی­ سازی، ویرایش چهارم، 1392.
Barbosa AR, Ashford SA, Mason HB, Belejo AF, “Assessment of soil arching factor for retaining wall pile foundations (No. ca16-2532)”, California Department of Transportation Division of Engineering Services, 2017
Chen G, Zou L, Wang Q, Zhang G, “Pile-spacing calculation of anti-slide pile based on soil arching effect”, Advances in Civil Engineering, 2020, 5 (6), 221-243.
Deb K “A mathematical model to study the soil arching effect in stone column-supported embankment resting on soft foundation soil”, Applied Mathematical Modelling, 2010, 34 (12), 3871-3883.
Guo L, Li X, “Research on arch effect between anti-slide piles and soil pressure on pile sheet”, In 2015 International Conference on Management, Education, Information and Control, Atlantis Press, 2015.
Hosseinian S, Seifabad MC, “Optimization the distance between piles in supporting structure using soil arching effect”, Optimization, 2013, 3 (6), 386-391.
Jiao YY, Zhang Y, Tan F, “Estimation of active earth pressure against rigid retaining walls considering soil arching effects and intermediate principal stress”, International Journal of Geomechanics, 2020, 20 (11), 201-217.
King L, Bouazza A, Dubsky S, Rowe RK, Gniel J, Bui HH, “Kinematics of soil arching in piled embankments”, Géotechnique, 2019, 69 (11), 941-958.
Lai HJ, Zheng JJ, Cui MJ, Chu J, “Soil arching” for piled embankments: insights from stress redistribution behaviour of DEM modelling”, Acta Geotechnica, 2020, 15 (8), 2117-2136.
Lai HJ, Zheng JJ, Zhang RJ, Cui MJ, “Classification and characteristics of soil arching structures in pile-supported embankments”, Computers and Geotechnics, 2018, 98, 153-171.
Li Z, Lin W, Ye J, Chen Y, Bian X, Gao F, “Soil movement mechanism associated with arching effect in a multi-strutted excavation in soft clay”, Tunnelling and Underground Space Technology, 2021, 110, 103-116.
Long YY, Tan Y, “Soil arching due to leaking of tunnel buried in water-rich sand”, Tunneling and Underground Space Technology, 2020, 95, 103158.
Ma ZT, Wang YP, Liang SJ, “Arching Effect of Anti-Slide Piles in Non-Cohesion Soil”, In Applied Mechanics and Materials, 2012, 170, 950-953.
Rui R, Han J, Van Eekelen SJM, Wan Y, “Experimental investigation of soil-arching development in unreinforced and geosynthetic-reinforced pile-supported embankments”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2019, 145 (1), 101-113.
Vermeer PA, Punlor A, Ruse N, “Arching effects behind a soldier pile wall”, Computers and Geotechnics, 2001, 28 (6-7), 379-396.
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز
دوره 52.4، شماره 109 - شماره پیاپی 109
زمستان 1401
بهمن 1401
صفحه 191-201

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار