تحلیل عددی دینامیکی خاکهای تقویت شده با استفاده از روش تزریق با فشار بالا

ضرورت بهسازی خاک در بستر سازه هایی با خاک سست، افزایش باربری و کاهش نشست و در بسترهایی با خاک دانه ای اشباع، جلوگیری از افزایش فشار آب حفره ای و پدیده روانگرایی در بحث بارگذاری لرزه ای همانند زلزله می باشد. روش های متنوعی برای بهسازی خاک در نظر گرفته شده است که کاربرد هریک از آنها با در نظر گرفتن شرایط خاک بستر و نوع بارگذاری و سازه می باشد. پایان نامه حاضر در خصوص بررسی رفتار دینامیکی زمین های بهسازی شده به روش تزریق jet grouting (jg) در برابر زلزله می باشد. استفاده از این روش تزریق، در سال های اخیر در سراسر دنیا به عنوان یکی از کارآمدترین روش های بهسازی زمین و در شرایط مشکل به عنوان بهترین راه حل در نظر گرفته می شود. مکانیسم عملکرد این تزریق شامل تخریب بافت خاک توسط جریان پرفشار دوغاب تزریقی و اختلاط همزمان آن با خاک محیط می باشد. عموما این تزریق در سه روش تک سیاله، دو سیاله و سه سیاله تکامل یافته است که با توجه به نوع خاک و شرایط فیزیکی سایت مورد نظر، روش موثر تزریق انتخاب می گردد. ساده ترین روش تزریق، روش تک سیاله می باشد که با استفاده از جریان پرفشار دوغاب، عمل تخریب خاک صورت می پذیرد. در روش دو سیاله، هاله ای از هوا، جریان دوغاب را پوشش می دهد که سبب مقابله با اصطکاک ناشی از ذرات خاک و در نتیجه افزایش فاصله پخش دوغاب در خاک می گردد. در روش سه سیاله از جریان آب پوشیده شده توسط هاله هوا برای تخریب و از جریان دوغاب بطور مجزا برای تزریق استفاده می گردد. جریان آب پوشیبده شده توسط هوا، سبب ایجاد یک نیروی بالابرنده در خاک می گردد و سبب پخش بیشتر دوغاب و خالی کردن محیط از خاک می گردد. کاربردهای متنوع این تزریق به طور عمده کنترل حرکت زمین (دیوار محافظ) ، آب بندی کردن، نقش تکیه گاهی برای احداث سازه و زیرسازی سازه های قدیمی می باشند. در این تحقیق، برای ارزیابی عملکرد روش تزریق jg، کاربرد تکیه گاهی آن برای سازه های موجود در نظر گرفته شده است ، برای مدلسازی عددی، پی سطحی که تحت بار گسترده ناشی از بار سازه موجود می باشد را در نظر گرفته و رفتار آن در برابر بار زلزله قبل و بعد از بهسازی مورد ارزیابی قرار می گیرد. عوامل طراحی در این تزریق همانند قطر منطقه تاثیر تزریق، فاصله گمانه های تزریق، نوع روش تزریق و شرایط خاک بستر به عنوان متغیرهای موردنظر، بررسی می گردند و نتایج حاصل از تغییر آنها در قالب نیروها و لنگرهای داخلی بوجود آمده در محیط، جابجایی افقی و نشست حداکثر سازه مورد ارزیابی قرار می گیرد.