مطالعه عوامل موثر بر مقاومت نهایی برون کشی در سیستم میخ گذاری خاک

گسترش روزافزون شهرها و نیاز به فضاهای کار و سکونت از یک طرف و افزایش شدید قیمت زمین در شهرها و از سوی دیگر ضرورت استفاده حداکثری از زمین باعث گشته بر تعداد طبقات زیرزمینی و عمق گودبرداری افزوده گردد. از این رو با افزایش عمق گودبرداری، خطرات ناپایداری و گسیختگی دیواره های گودبرداری به شدت افزایش می یابد. هزینه های بالای اجرای دیوارهای حایل صلب و به طور کلی معایب روش های معمول مهندسان طراح را به سمت استفاده از سیستم های انعطاف پذیر با نشست پذیری نسبی بیشتر همچون روش میخ گذاری خاک سوق داده است. اساس طراحی این روش برمبنای انتقال بار از طریق اصطکاک یا چسبندگی در ناحیه فصل مشترک خاک و مصالح تسلیح می باشد و در این میان مقاومت نهایی بین عضو کششی و خاک پیرامون آن یکی از پارامترهای اصلی طراحی و ارزیابی پایداری این سیستم است. در تحقیق حاضر آزمایش برون کشی با استفاده از نرم افزار آباکوس به صورت سه بعدی شبیه سازی شد و نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی مقایسه و مطابقت قابل قبولی مشاهده شد. پس از صحت سنجی و اطمینان از خروجی ها، اثر خصوصیات خاک به صورت پارامتریک مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که دانسیته و مدول الاستیسیته، تاثیری بر مقاومت نهایی برون کشی ندارند در حالی که افزایش زاویه اصطکاک، چسبندگی و اتساع خاک مقاومت نهایی برون کشی را به مقدار قابل توجهی افزایش می دهند. همچنین در ادامه بررسی پارامتریک اثر عواملی چون سربار، فشار تزریق و فاصله ی میلگرد مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت و نتایج و خروجی های مدلسازی نشان داد که فشار تزریق مقاومت نهایی را به مقدار قابل توجهی افزایش می دهد و این در حالی است سربار تاثیر چندانی در افزایش مقاومت نهایی برون کشی ندارد و اندکی آن را به طور غیر مستقیم افزایش می دهد. همچنین بررسی اثر فاصله بین میلگردها نشان داد که برای رسیدن به مقاومت ماکزیمم، فاصله ای در حدود دوازده برابر قطر عضو کششی نیاز است. در ادامه تحقیق، اثرات عوامل موثر به صورت سیستماتیک و با کمک روش تاگوچی بررسی شد. نتایج نشان داد که فشار تزریق ، زاویه اتساع و چسبندگی بیشترین اثر و دانسیته، مدول الاستیسیته و سربار کمترین اثر را بر مقاومت نهایی دارند. در واقع بررسی سیستماتیک نتایج مطالعات پارامتریک بخش اول را تائید می کند.