بررسی آزمایشگاهی و عددی پدیده قوسی خاک

مقاومت قوسی خاک یکی از پدیده های مهم در مسائل ژئوتکنیکی از قبیل سازه های زیرزمینی، تونل ها، شمع های سرباز، دیوارهای حائل و غیره، می باشد. تئوری آرچینگ حدود 150 سال پیش شناخته شد. تحقیقات در حقیقت به صورت پراکنده و اغلب نسبت به یک ناحیه ی خاص که از اهمیت ویژه ای در آن نقطه زمانی داشته است، می باشد. در سال 1943 عمومی ترین تعریف قابل قبول برای پدیده قوسی توسط ترزاقی ارائه گردید، به طور خلاصه اگر قسمتی از دریچه ی صلب توده ی خاک رو به پایین حرکت کند، خاک مجاور، با توجه به باقی مانده از توده خاک، حرکت می کند. در این پایان نامه با ساخت جعبه ای با دریچه های متغیر که قابلیت جابجایی دارند، در محیط آزمایشگاهی سعی شده حرکت دریچه در راستای افق بوده و پدیده ی قوسی خاک بر روی دو نوع ماسه در این حالت مورد بررسی قرار گیرد. سپس میزان خاک جابجا شده، شکل و سطح گسیختگی اندازه گیری شده و تغییرات تنش در پشت دیوار به نسبت عرض آن مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین یک نمونه از آزمایش های انجام شده در محیط نرم افزار عددی plaxis مدل شده و مورد مقایسه قرار گرفته است. درنهایت می توان دید که سطح گسیختگی غیره خطی بوده و توزیع تنش در پشت دریچه به شدت به عرض دیوار بستگی دارد که. با افزایش عرض دریچه عرض گسیختگی افزایش می یابد که با میل عرض دریچه به بینهایت سطح گسیختگی منطبق بر سطح گسیختگی تئوری می شود؛ و درنهایت مشاهده می شود، خاک پشت دریچه از خود مقاومت قوسی نشان می دهد.