جاده

جاده

بررسی عددی تاثیر زاویه اصطکاک داخلی، ضریب چسبندگی و تراکم خاک رسی بر ظرفیت باربری شمع پافیلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی عمران
2 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
10.22034/road.2026.581883.2487
چکیده
شمع‌های پافیلی به دلیل داشتن برآمدگی‌هایی در مقطع خود، ظرفیت باربری بیشتری نسبت به شمع‌های معمولی دارند و گزینه‌ای کارآمد برای پی‌سازی در خاک‌های ضعیف به‌ویژه خاک‌های رسی محسوب می‌شوند. در پژوهش حاضر، اثر پارامترهای ژئوتکنیکی شامل زاویه اصطکاک داخلی، ضریب چسبندگی و تراکم خاک بر ظرفیت باربری فشاری شمع پافیلی با استفاده از نرم‌افزار المان محدود PLAXIS 3D مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، یک شمع پافیلی بتنی به طول ۱۰ متر و قطر 7/0 متر در چهار نوع خاک متفاوت (رس سست، رس نیمه‌متراکم، رس متراکم و خاک آبرفتی اصفهان) مدل‌سازی شد. همچنین تأثیر تغییرات ضریب چسبندگی (۳۰ تا ۹۰ کیلو پاسکال) و زاویه اصطکاک داخلی (۱۵ تا ۴۵ درجه) به‌صورت جداگانه تحلیل گردید. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش تراکم خاک رس، ظرفیت باربری شمع پافیلی به طور چشمگیری افزایش می‌یابد به‌گونه‌ای که در رس متراکم نسبت به رس سست، ظرفیت باربری بیش از ۶ برابر می‌شود. همچنین افزایش ضریب چسبندگی از ۳۰ به ۹۰ کیلو پاسکال، ظرفیت باربری را حدود ۶۲ درصد و افزایش زاویه اصطکاک داخلی از ۱۵ به ۴۵ درجه، آن را حدود ۵۹ درصد افزایش می‌دهد. اعتبارسنجی نتایج مدل‌سازی با داده‌های پژوهش‌های پیشین، همخوانی بسیار خوبی را نشان می‌دهد. به‌طورکلی، از میان پارامترهای مورد بررسی، جنس خاک بیشترین تأثیر و زاویه اصطکاک داخلی کمترین تأثیر را بر ظرفیت باربری شمع پافیلی دارند
کلیدواژه‌ها


مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 01 تیر 1405