تحلیل ظرفیت باربری پی‎سنگ‎ها تحت اثر بارهای وزنی با در نظر گرفتن اثر آب

با توجه به اینکه اغلب پروژه‎های بزرگ و حساس بر روی بستر سنگی ساخته می‎شوند، بررسی میزان باربری سنگ پی از اهمیت خاصی برخوردار است. ضعف در توده سنگ بستر می‎تواند موجب کاهش ظرفیت باربری شده و در نتیجه خسارات جبران ناپذیری را ایجاد کند. از طرفی وجود آب در محیط‎های سنگی عاملی منفی و مزاحم بوده و موجب تضعیف ویژگی‎های مقاومتی سنگ می‎شود. محققان بسیاری پیرامون این موضوع فعالیت کرده‎اند، اما علی‎رغم تحقیقات گسترده انجام شده، تاکنون هیچ رابطه کلی که بیان‎کننده اثر رطوبت در محاسبه ظرفیت باربری سنگ باشد ارائه نشده است. در این پژوهش سعی بر این است که اثر رطوبت در ظرفیت باربری بررسی شود. بدین منظور، سنگ پی سد هایقر فارس به عنوان نمونه مطالعاتی انتخاب شده و با استفاده از روابط تحلیلی موجود و پارامترهای مقاومتی سنگ در شرایط رطوبتی خشک و اشباع، ظرفیت باربری پی‎سنگ محاسبه شده است. سپس با مدلسازی عددی سد در دو محیط دو بعدی و سه بعدی، با نرم‎افزار abaqus، آنالیز تنش انجام شده و با کمک روابط تحلیلی، ضرایب اطمینان برای دو مدل در شرایط رطوبتی خشک و اشباع محاسبه شده است. با کمک نرم‎افزار roclab، ظرفیت باربری نهایی سنگ مورد نظر تخمین زده شده و ظرفیت باربری مجاز پی‎سنگ محاسبه شده است. در انتها با مقایسه مقادیر ظرفیت باربری مجاز بدست آمده از روش‎های تحلیلی و نیز نتایج روش عددی، این نتیجه حاصل شده که ظرفیت باربری مجاز سنگ در این مورد خاص، در شرایطی که توده‎سنگ کاملاً اشباع باشد، نسبت به شرایط کاملاً خشک، به میزان 14% کاهش می یابد.