مدلسازی عددی عملیات تراکم دینامیکی در خاکهای ماسه ای خشک با در نظرگیری محدودیت های فاصله از سازه های مجاور

تراکم دینامیکی روشی مفید برای بهسازی بویژه در خاک های دانه ای است. در این روش، وزنه سنگین از ارتفاع مشخص سقوط کرده و باعث متراکم شدن خاک می گردد. از مزایای این روش می توان به متراکم سازی لایه ای از خاک با ضخامت بالا اشاره نمود. عامل موثر در تراکم خاک انتشار امواج کالبدی و برشی است که موجب تغییر مکان ذرات و افزایش تراکم می شود. این پدیده، در صورت مجاورت سازه ها می تواند موجب بروز ترک و شکست در پی و گسیختگی احتمالی گردد. بدین منظور رعایت حداقل فاصله ایمن از سازه های مجاور جهت اجرای عملیات تراکم دینامیکی ضروری است. در تحقیق حاضر از مدلسازی عددی تراکم دینامیکی خاک های ماسه ای خشک با تراکم های گوناگون و عمق آبرفت های متعدد توسط نرم افزار abaqus استفاده شده است. در این بررسی با مدلسازی 3 بعدی خاک و اعمال کوبش، سرعت در در نقاط متفاوت ثبت شده و فاصله ی ایمن که در آن سرعت ذرات به حد مجاز گزارش fhwa رسیده، محاسبه شده است. در ابتدا صحت عملکرد نرم افزار در مدلسازی تراکم دینامیکی و سرعت بوجود آمده در ذرات خاک در اثر ضربه مورد بررسی قرار گرفت پس از آن آنالیز در دو بخش تک ضربه و چند ضربه انجام شده است. نتایج حاصل از آنالیز تک ضربه برای اعداد متفاوت منارد و آبرفت های گوناگون ارائه شده و دریافت گردید، فاصله بحرانی در تمامی خاک ها برای عمق آبرفت 5 متر در محدوده 30 تا 45 متر، برای عمق 10 متر بین 15 تا 25 و برای عمق 15 متر 10 تا 15 متری بدست آمده است. و با افزایش عمق آبرفت محدوده تغییرات فاصله بحرانی کمتر می شود. به علت اینکه تراکم دینامیکی در چند ضربه اجرا می شود. در نتیجه تاثیر تعداد ضربات در تعیین فاصله ایمن بررسی و مشاهده شد که از کوبش 5 در فاصله ایمن تغییر چندانی مشاهده نمی شود و فاصله ایمن در هر عمق خاک به یک عدد ثابت میل می کند. همچنین، پس از بررسی نتایج در آبرفت های گوناگون، مشاهده شد که تا عمق 10 متر، به علت تاثیر شرایط مرزی و بازگشت از مرزها به داخل محیط تشدید رخ می دهد. فاصله ایمن با افزایش عمق، افزایش می یابد. پس از 10 متر به علت حذف اثر شرایط تکیه گاهی، فاصله ایمن درتمامی اعماق به یک مقدار ثابت میل می کند. مقدار این عدد در تمامی خاک ها با تراکم های گوناگون، نزدیک به هم می باشند.