مدلسازی عددی ستون سنگی مسلح شده با ژئوسنتتیک ها (مطالعه موردی:پی مخازن گازی پارس پارس جنوبی)

در بسیاری از مناطق به خصوص در طول رودخانه ها و سواحل دریاها، خاک های نرم وجود دارد. به علت مقاومت برشی اندک و تراکم پذیری این خاک ها نیاز به اصلاح دارند. از بین همه روش های بهسازی خاک، ستون سنگی یک روش موثر، از مناسبت ترین راهکارها می باشد. این ستون ها، ظرفیت باربری خود را از مقاومت فشاری مقاوم زمین که در مقابل شکم دادگی ستون در طول ستون سنگی به وجود می آید، بدست می آورند. در خاک هایی که kpa 15 cu < می باشد، فشار محصورکننده برای تأمین ظرفیت باربری ستون سنگی کافی نیست و احتمال شکست ناگهانی ستون سنگی بر اثر شکم دادگی بسیار بالا می رود. در چنین خاک هایی تولید فشار محصورکننده بالا نیازمند تغییر شکل شعاعی زیاد ستون سنگی می باشد که این مسئله ممکن است منجر به گسیختگی ناگهانی ستون سنگی می شود. یک روش بالا بردن ظرفیت باربری و همچنین ایجاد فشار محصورکننده شعاعی در ستون سنگی در چنین خاک هایی روکش کردن آن با استفاده از ژئوسنتتیک است که باعث می شود تنش محصورکننده که در خاک نرم کمتر است، با قفسه های محصورکننده ژئوسنتتیک جبران می گردد. در این پایان نامه، ستون های سنگی با مقیاس واقعی با استفاده از مشخصات ژئوتکنیکی منطقه پارس جنوبی، با نرم افزارabaqus 6.11-1 تحلیل شدند. هدف بررسی یکی از مخازن واقع در این منطقه بود. مخازن موجود در این منطقه در شمال فاز قرار دارند، این ناحیه از تپه هایی با دره های نسبتاً عمیق تشکیل شده است. در گزارش ژئوتکنیکی خاک محدوده مخازن را از نوع رس و مارن معرفی شده است، و نیز خاک زیر مخازن عمدتاً ریزدانه که شامل سنگ آهک و سنگ های رسی گزارش شده است. با این شرایط خاک زیر مخازن، ضعیف است و با توجه به مقدار بار مخزن و سطح مخزن که دایره ای با قطر 78 متر است، نشست زیاد بود و از آنجا مخازن در برابر نشست ها بیشترین آسیب را متحمل می شوند، برای جلوگیری از هر گونه آسیب به تأسیسات و مخازن، بهسازی خاک منطقه امری اجتناب ناپذیر می باشد. نتایج نشان دادند که ستون سنگی تأثیر بسزایی کاهش در نشست دارد و حتی تا 60? هم از نشست می کاهد. همچنین در بخش مطالعه پارامتریک ملاحظه شد که کاهش فاصله بین ستون ها، افزایش طول و قطر ستون های سنگی باعث افزایش ظرفیت باربری ستون سنگی می شود و نشست به مقدار قابل توجهی کاهش می یابند. نکته جالب توجه در این تحلیل این بود که از یک حدی به بعد با افزایش طول ستون سنگی، تغییرات نشست و شکم دادگی ستون سنگی کمتر و حتی قابل صرف نظر کردن می باشد و نتیجه اینکه بر خلاف شمع های بتنی و فولادی که سختی به مراتب بیشتری از ستون سنگی دارند، از یک اندازه ای به بعد، افزایش طول ستون سنگی تأثیری روی بهبود کارایی آن ندارد. با کاربرد ژئوسنتتیک برای ستون های سنگی، یک جهشی در ظرفیت باربری ستون سنگی دیده می شود. نتایج همچنین نشان داد که نسبت به ستون سنگی معمولی، نشست و شکم دادگی ستون سنگی به مقدار زیادی کم می شود. عملکرد ژئوسنتتیک در ستون سنگی با قطر کوچک، بهتر از ستون های سنگی با قطر بزرگ بوده و با افزایش قطر ستون سنگی، از تأثیرگذاری ژئوسنتتیک کاسته می شود.