بخشی از مقاله
چکیده
اهمیت پایدارسازی شیروانی های خاکی طبیعی و مصنوعی ، در کارهای عمرانی قابل توجه است، یکی از روش هایی که درپایدارسازی ×شیروانی ها استفاده می شود، تکنیک خاک مسلح می باشد.خاک مسلح مصالح ویژه ای است که از ترکیب خاک وعضو مسلح کننده × به وجود می آید.مسلح کننده ها اجزای مقاوم دربرابر نیروهای کششی هستند که از جنس فولاد،آلومینیوم ،موادپلیمری یا هرماده ×دیگری می تواند باشد.اصولا خاک در برابر کشش و برش عملکرد ضعیفی از خود نشان می دهد و ایده خاک مسلح راه حلی برای × رفع این نقطه ضعف ها می باشد. مشارکت مسلح کننده وخاک ، امکان ساخت سازه های اقتصادی که قادر به مهارنیروی کششی ×می باشد را فراهم می کند.
ژئوسنتتیک ها ازالیاف نفتی ساخته می شوند و خاصیت آنها فساد ناپذیر بودن در مقابل عوامل خورنده × درون خاک می باشد ژئوسنتتیک ها به عنوان اجزای مسلح کننده و عناصر کششی در توده خاک قرارمی گیرند و باعث افزایش توان باربری خاک می گردند . ×بر اساس مطالعات انجام شده اغلب روش های طراحی شیروانی های خاکی مسلح با ژئوسنتتیک بر اساس روش های حدی استوار ×می باشند که روش تعادل حدی و روش اجزای محدود نسبت به بقیه موارد کاربرد بیشتری دارند.
دراین پژوهش یک مطالعه پارامتریک به روش اجرا محدود با استفاده از نرم افزار پلکسیس انجام گرفته و اثر پارامترهایی چون - سختی کششی تسلیح، تعداد لایه های تسلیح، زاویه شیب شیروانی طول لایه های تسلیح، ارتفاع شیروانی و موقعیت تسلیحی که بیشترین نیروی کششی در آن ایجاد می شود - بر روی ضریب ایمنی پایداری شیروانی، بررسی و درنهایت نتیجه گرفته می شود × که با افزایش مقادیر سختی کششی تسلیح ، تعدادلایه های تسلیح ، طول لایه های تسلیح ، زاویه اصطکاک داخلی خاک ،مقدار × ضریب ایمنی افزایش و با افزایش مقادیر زاویه شیب خاکریز، زاویه قرار گیری لایه های تسلیح نسبت به افق ، مقدار ضریب ایمنی × کاهش می یابد.
- 1×مقدمه
خاک یکی از مصالح ساختمانی است که دارای مقاومت فشاری نسبتا بالایی است ولی تقریبا فاقد مقاومت کششی و برشی می باشد،وبه عنوان قدیمی ترین و پرکاربردترین مصالح مورد استفاده بشر مورد توجه قرار گرفته است.برای رفع ضعف کششی خاک می توان آن را مسلح نمود، تسلیح باعث افزایش مقاومت کششی و برشی در خاک می شود. تکنیک جدید خاک مسلح درسال 1966 توسط مهندس فرانسوی به نام هنری ویدال ابداع شد، او برای تسلیح خاک از نوارهای فلزی استفاده کرد.پس از آن استفاده از خاک مسلح در بسیاری از کشورها متداول گردید.
یکی از این راه ها تقویت خاک با استفاده از خانواده بزرگ ژئوسنتتیک می باشد.ژئوسنتتیک ها به دلیل خواص خوبی که دارند از جمله: دوام ،انعطاف پذیری ،مقاومت در برابر خوردگی ، وجود انواع نفوذ پذیر و نفوذ ناپذیر و همچنین با ایفای نقش های متفاوت و ضعف های موجود در خاک از جمله : مقاومت کم ، تغییر شکل زیاد ، امکان شکستگی و فرسایش و... را جبران می کنند، به طور کلی مصالحی که امروزه برای تسلیح خاک به کار می روند ، نسبتا سبک و انعطاف پذیر بوده و دارای مقاومت کششی بالایی می باشند. ازجمله روش های تسلیح خاک ، می توان روش های زیر را ذکر کرد:
-1 تسلیح با استفاده از نوارهای فلزی
-2 تسلیح با استفاده از ژئوسنتتیک ها -3 تسلیح خاک به صورت تهیه مخلوط همگنی از خاک و اجزای مسلح کننده
در روند طراحی شیروانی های خاکی مسلح استفاده از ضرایب اطمینان در بخش های مختلف طراحی از جمله بررسی پایداری داخلی شیروانی رایج است. ضرایب اطمینان مورد استفاده در طراحی شیروانی ها ، معمولا برمبنای تجربه ، سوابق اجرایی و همچنین براساس اهمیت پروژه انتخاب می گردد.بدیهی است درصورت وجود خطاهای اندازه گیری در تعیین خواص مورد استفاده در شیروانی ها و یا خطاهای اجرایی ، ضرایب اطمینان به تنهایی پاسخگوی وضعیت پیش آمده نخواهد بود. در صورتی که خواص مکانیکی اجزای شیروانی کمتراز مقدار واقعی آنها فرض شده باشد ، طراحی به صورت دست بالا انجام شده و هزینه اجرای پروژه افزایش می یابد.
- 2روش انجام مطالعات پارامتریک:
در این پژوهش بهمطالعه پارامتریک رفتار شیروانی خاکی ، بهروش عددی در حالت مسلح شده با المانهای تسلیح ژئوسنتتیک پرداخت شده است. در این راستا بهمنظور مدلسازی عددی از برنامه دوبعدی اجزاء محدود Plaxis استفاده شده است. بهمنظور مدلسازی شیب از مصالح ماسهای و لایههای ژئوسنتتیک با مشخصات ذکر شده در جدول 1-1 استفاده شده است. همچنین مدل رفتاری شیب ماسهای مدل غیر خطی موهر- کولمب می باشدو برای مصالح خاکی از المان 15 گرهی استفاده گردیده است.
