مطالعه عددی تغییرشکل دیواره گودهای مهاربندی شده توسط شمع های درجا با تاکید بر سازه مجاور گود

ایران کشوری در حال توسعه است که با افزایش جمعیت، ساخت و ساز در نواحی درون شهری رو به افزایش می باشد و از طرفی با توجه به تراکم شهرها، ساخت و ساز در زیر سطح زمین و به تبع آن گودبرداری برای احداث ساختمان ها، پارکینگ های طبقاتی و سیستم های حمل و نقل زیرزمینی از اهمیت بیشتری برخوردار گشته است. بالابودن سطح تراز آب زیرزمینی به همراه تنوع لایه های خاک و وجود پروفیل های سنگ، طراحی و اجرای سازه نگهبان گودهای با عمق زیاد را به چالشی تبدیل کرده است. در سال های اخیر روش های مهاربندی پیش از گودبرداری، پیشرفت چشم گیری داشته است که از میان آن ها می توان به روش دیوار شمعی درجا اشاره کرد. سه نوع دیوار شمعی درجا وجود دارد: شمع های سکانت(متقاطع)، شمع های تانژانت(مماس برهم) و شمع های جدا از هم. در تحقیق حاضر یک گود با نسبت طول به عرض حدود2 (طول 38 متر و عرض 22متر) که توسط دیوار شمعی درجا از نوع سکانت و با قیدهای فشاری و پشت بندهای افقی مهارشده، مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به اینکه تغییرشکل های ناشی از گودبرداری در واقعیت به صورت سه بعدی می باشد، در این پایان نامه برای مدل سازی از نرم افزار ژئوتکنیکی plaxis 3d foundation استفاده می شود که در شبیه سازی فونداسیون ها، سازه های ساحلی و گودها کاربرد وسیعی دارد. در این تحقیق اثر تغییر قطر شمع های سکانت و وجود سربار، روی نشست زمین مجاور گود، بالاآمدگی کف گود و تغییرشکل دیوار گود، مورد مطالعه عددی قرار گرفته و نواحی تاثیر نشست زمین در جهات طولی و عرضی گود ارزیابی شده است. نتایج به دست آمده از تحلیل عددی نرم افزار، با روابط متداول(روابط هسی و او)تعیین نواحی تاثیر نشست که عمدتا مبتنی بر مطالعات تجربی است، مقایسه شده است. مطالعات عددی انجام شده در این تحقیق نشان می دهد که تحلیل سه بعدی نشست زمین مجاورگود و نیز بالاآمدگی کف و تغییرشکل دیوار گود، برای گودهای با نسبت طول به عرض کم، با روایط تجربی متداول مطابقت ندارد و تحت تاثیر عوامل مختلفی از جمله نوع خاک، نوع سازه نگهبان، روش گودبرداری، مدل رفتاری خاک و سطح آب زیرزمینی می باشد. هنگام تحلیل سازه مجاور گود، استفاده از فونداسیون و سربار به جای بارگذاری مستقیم، باعث کاهش و یکنواختی نشست می شود و به واقعیت نزدیک تر است. همچنین هرچه سربار به دیواره گود نزدیک تر باشد، اثر آن روی پروفیل نشست زمین مجاور گود بیشتر است.