همانند سایر سازه های ژئوتکنیکی، تغییر شکل و پایداری کلی، دو ضابطه اساسی برای طراحی دیوارهای میخکوبی شده نیز هستند. حداکثر تغییر شکل افقی و قائم در بالای دیوار رخ داده و به تدریج به سمت پنجه دیوار کاهش می یابد. اجرای دیوار میخکوبی شده در مناطق شهری که ساختمانها و یا دیگر فضاهای زیرزمینی در نزدیکی گود قرار دارند، در بسیاری موارد، کنترل تغییر شکل دیوار را ضروری می سازد. هدف از این تحقیق، بررسی تغییر شکل جانبی سیستم میخکوبی شده با در نظر گرفتن اثر پارامترهای مختلف مانند فواصل میخها، طول میخها و چیدمانهای مختلف آنها و .... می باشد که می تواند به طراحی بهینه سیستم کمک کند. فرض اساسی این تحقیق، مساوی در نظر گرفتن ضریب اطمینان پیشنهادی fhwa برای پایداری کلی دیوارهای میخکوبی شده موقت، می باشد که بر اساس آن، طولهای مختلفی برای هر دیوار با حالتهای مختلف در نظر گرفته شده، در نرم افزار تعادل حدی geoslope بدست آمده است. سپس مدلسازی عددی تنش-کرنش توسط نرم افزار المان محدود و دوبعدی (کرنش مسطح) plaxis انجام شده و صحت عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه، مطالعات پارامتریک بر روی مدل مفروض، به منظور تعیین آرایش بهینه برای میخها بر اساس محدود کردن معیار تغییر شکل جانبی، انجام شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که با کاهش فاصله میخها بدلیل آنکه طول میخهای بدست آمده از آنالیز پایداری، کاهش می یابد، تغییر مکان جانبی دیوار افزایش پیدا می کند. همچنین مشاهده شد که اگر چیدمان میخها یکسان فرض شود، با کاهش فاصله میخها دانسیته میخها نیز افزایش پیدا می کند. علاوه بر اینها مشاهده شد که با فرض ثابت بودن طول میخها، هرچه فاصله سربار از لبه دیوار بیشتر شود، ماکزیمم تغییر مکان افقی کاهش می یابد.

در این پایان نامه سعی بر آن شده که با مدلسازی عددی ریزشمع ها در نرم افزارplaxisv8.2 و مقایسه آن ها با نتایج اندازه گیری های میدانی، عملکرد ریزشمع ها در حضور خاک های ماسه ای مطالعه گردد. همچنین اثر تزریق دوغاب سیمان، بر چسبندگی و مدول الاستیسیته خاک ماسه ای در اطراف ریزشمع و تاثیر مقاومت نوک ریزشمع در ظرفیت باربری بررسی گردید. نتایج بدست آمده از این تحقیق، برای مدلسازی عددی ریزشمع و نیز برای طراحی ریزشمع ها مفید واقع می شود.

چکیده یکی از روش های بهسازی زمین و ارتقا پارامترهای مقاومتی خاک استفاده از ستون های سنگی است. در مهندسی ژئوتکنیک ستون های سنگی به طور فزاینده ای برای بهینه سازی خاکهای نامرغوب در پروژه های بزرگ عمرانی همچون پل ها، سدهای خاکی و دیگر سازه ها مورد استفاده قرار می گیرد. ستونهای سنگی در دو نوع ستونهای سنگی معمولی (osc) و ستونهای سنگی با پوشش ژئوسنتتیک (gec) طراحی و اجرا می شوند. زمانی که ستون های سنگی در خاک بسیار نرم کار گذاشته می شود، محدودیت هایی که توسط خاک اطراف به وجود می آید برای شکل گیری و استقرار ستون سنگی مناسب نیست، در نتیجه ستون های سنگی که در این خاک ها مستقر می شود قادر به ایجاد ظرفیت تحمل بار مورد نظر نمی باشد. در این موارد پوشش ژئوسنتتیک می تواند با افزایش مقاومت و سختی ستون سنگی، از فشار جانبی سنگ ها زمانی که ستون حتی بر روی خاک بسیار نرم مستقر شده است جلوگیری کند. این تحقیق به بررسی بهبود کمی و کیفی ظرفیت باربری خاک مسلح شده با ستون سنگی معمولی و محصورشده پرداخته و بررسی پارامتری جامعی با استفاده از تحلیل عددی به وسیله نرم افزار آنالیز اجزاء محدود plaxis و در مقیاس کوچک انجام می شود. از این تجزیه و تحلیل ها و نمودارهای مربوطه می توان دریافت که ستون های سنگی پوشش دار دارای ظرفیت تحمل بار بسیار بالاتر بوده و در مقایسه با ستون های سنگی معمولی تحت فشار و انبساط جانبی کمتری قرار می گیرند. در این مطالعه تأثیر عوامل دیگری همچون تأثیر شعاع محفظه،چسبندگی خاک پیرامون،زاویه اصطکاک داخلی مصالح ستون سنگی،ارتفاع لایه بندی خاک و نیز نسبت ارتفاع ستون سنگی به عمق بستر برای ستون سنگی تک و گروه ستون سنگی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که شعاع تأثیر ستون سنگی در حالت منفرد 6 برابر قطر ستون است و افزایش چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی و ارتفاع ستون باعث رشد شیب نمودار بار- نشست در ستون سنگی شده که در نهایت افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست را به دنبال خواهد داشت. همچنین در ستون سنگی تک مشاهده شد که بیشترین مقدار انبساط جانبی در عمقی تقریباً برابر با قطر ستون رخ می دهد.

در این تحقیق با استفاده از نرم افزار plaxis v.8.5 اثرات تراکمی نصب ستون ماسه ای، میزان تراکم و تغییرات آن با افزایش فاصله در اثر کوبش کیسینگ و تراکم ماسه داخل آن مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین به کمک مدلسازی متقارن محوری، برآوردی از میزان شعاع تأثیر نصب یک ستون تراکمی صورت گرفته است. تحلیلها با استفاده از فرض تقارن محوری و به صورت دو بعدی انجام شده است. برای مدلسازی رفتار مصالح درون ستون ماسه ای و خاک اطراف از مدل رفتاری خاک سخت شونده استفاده شده است.

احداث دیوار حائل با عرض محدود برای تعریض فضای بالادست سازه های حائل موجود در مناطق شهری و یا ساخت دیوار حائل در مناطق کوهستانی در جلوی شیب های سنگی کاربرد دارد. در این حالت به علت عرض کم خاکریز امکان استفاده از مسلح کننده های با طول کافی وجود ندارد و بنابراین تامین پایداری لرزه ای خاکریز امکان پذیر نیست. در تحقیق حاضر تاثیر همزمان مسلح سازی خاکریز و استفاده از رویه صلب در مقابل خاکریز بررسی شده است و تاثیر پارامتر های متفاوت بر رفتار لرزه ای دیوار مطالعه شده است. همچنین سهم مسلح کننده ها و رویه دیوار از بار های وارده بر آورد می شود.

یکی از روش های معمول برای پایدارسازی ترانشه های خاکی و یا دیواره های گودبرداری روش میخکوبی می باشد. در این روش خاک جلوی دیوار به تدریج از بالا به پایین برداشته شده و المان های تسلیح یا همان میخ ها در داخل گمانه های حفاری شده قرار گرفته و با تزریق دوغاب سیمان در داخل گمانه، مقاومت و اتصال لازم بین خاک و میخ ایجاد می شود. مکانیزم-های ناپایداری مختلفی می تواند در دیوارهای پایدارسازی شده با روش میخکوبی ایجاد شود که از جمله مهمترین آنها، گسیختگی کششی المان میخ و گسیختگی بیرون کشیدگی میخ است، برای کنترل این معیارها نیاز به محاسبه نیروی کششی ایجاد شده در میخ ها می باشد. در این مقاله با استفاده از روش تحلیلی قطعات مایل و بر اساس تعادل حدی به محاسبه نیروی میخ ها در دیوار میخکوبی شده پرداخته شده که خاک آن از نوع c-? است و همچنین اثر سربار در نظر گرفته شده است. معادلات تعادل با در نظر گرفتن تمام نیروهای اندرکنش بین قطعات به صورت کامل برای همه قطعات نوشته شده است و با استفاده از کدنویسی در برنامه matlab مجهولات برای قطعات به دست آمده است. مقایسه نیروهای میخ به دست آمده برای دیوارهای با ارتفاع و مشخصات مختلف با رابطه فشار فعال رانکین حاکی از آن است که نیروی ایجاد شده در میخ ها با توزیع و مقدار فشار فعال رانکین تطابق خوبی دارد.