ارزیابی عددی ظرفیت بیرون‌کشش انکرهای مارپیچ چند صفحه‌ای برای پایدارسازی شیروانی ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

چکیده

امروزه روش‌های متعددی برای پایدارسازی گودهای ساختمانی و پایداری شیروانی‌ها در جاده‌ها وجود دارد. استفاده از انکرهای مارپیچ چند صفحه‌ای در پایدارسازی شیروانی‌ها، یکی از روش‌هایی است که در سال‌های اخیر از اقبال عمومی بالایی برخوردار بوده است. گسترش استفاده از انکرهای مارپیچ سبب مطالعه‌های متعدد آزمایشگاهی، عددی و میدانی در این زمینه شده است. مطالعه حاضر با استفاده از نرم‏افزار FLAC3D به ارزیابی عددی سه‏بعدی ظرفیت باربری انکرهای مارپیچ چندصفحه می‏پردازد. بدین منظور ابتدا یک آزمون صحت‏سنجی برای تایید روش مدل‏سازی انجام می‏شود. سپس با انجام یک مطالعه پارامتری گسترده، به مطالعه تاثیر پارامترهای مختلف بر ظرفیت باربری انکرهای مارپیچ پرداخته می‏شود. نتایج مطالعه حاضر نشان می‏دهد که ظرفیت باربری انکرهای مارپیچ با افزایش تراکم خاک و قطر صفحات افزایش می‏یابد. علاوه بر این، نتایج نشان می‏دهد افزایش چسبندگی خاک تاثیر چندانی بر ظرفیت باربری انکرهای مارپیچ ندارد. همچنین نتایج مطالعه حاضر نشان می‏دهد که سهم باربری صفحات در صورتی که فاصله صفحات از پنج برابر قطر آنها بیشتر باشد، تقریباً یکسان است. در این حالت مکانیزم گسیختگی صفحه منفرد غالب است. اما در صورتی که فاصله صفحات از پنج برابر قطر آنها کمتر شود، سهم باربر صفحه اول (نزدیکترین صفحه به دیواره گود) افزایش و سهم باربری سایر صفحات کاهش می‏یابد. در این حالت، مکانیزم گسیختگی برشی استوانه‏ای غالب است. بنابراین از نتایج مطالعه حاضر می‏توان فاصله بحرانی بین صفحات را پنج برابر قطر صفحات دانست.

کلیدواژه‌ها


-Abdrabbo, F. and A. El wakili, (2016), "Laterally loaded helical piles in sand", Alexandria Engineering Journal 55(4),
pp. 3239-3245.
 
-Chance, (2004), "Helical pier foundation system", USA, Chance company.
 
-Harnish, J. and M. H. El Naggar, (2017), "Large-diameter helical pile capacity-torque correlations", Canadian Geotechnical Journal 54(7), pp. 968-986.
-Itasca Consulting Group, I., (2017), FLAC3D 6.0 user manual.
 
-Kwon, O., J. Lee, G. Kim, I. Kim and J. Lee, (2019), "Investigation of pullout load capacity for helical anchors subjected to inclined loading conditions using coupled Eulerian-Lagrangian analyses", Computers and Geotechnics 111, pp. 66-75.
 
-Mahmoodi Mehrizi, M. E., Y. Daghigh and J. Nazari Afshar, (2014), "A review on using Helical anchors in supporting excavations", Second National Conference of Construction and Investigation in Construction Project, Semnan. (in persian)
 
-Papadopoulou, K., H. Saroglou and V., Papadopoulos, (2014), "Finite element analyses and experimental investigation of helical micropiles." Geotechnical and Geological Engineering 32(4), pp. 949-963.
 
-Perez, Z. A. and J. A. Sciavon, (2018), "Numerical and experimental study on influence of installation effects on behaviour of helical anchors in very dense sand",  55.
-Rawat, S. and A. K. Gupta, (2017), "Numerical modelling of pullout of helical soil nail", Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 9(4), pp. 648-658.
 
-Sakr, M., (2009), "Performance of helical piles in oil sand", Canadian Geotechnical Journal 46(9), pp.­1046-1061.
 
-Tokhi, H., G. Ren and J. Li, (2017), "Laboratory pullout resistance of a new screw soil nail in residual soil",  55(5),
pp. 609-619.