بررسی تحکیم خاک به روش خارج کردن هوا با استفاده ازتحلیل عددی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 استادیار دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی

3 گروه تخصصی مهندسی ژئوتکنیک (مهندسی عمران)، دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه آزاد واحد تهران مرکزی

چکیده

با توجه به افزایش جمعیت و شهرنشینی و کمبود زمینهای مناسب از نظر ظرفیت باربری، ساخت و ساز در خاک های نرم بخصوص رسها که دارای ظرفیت باربری کم و ویژگی های نشست پذیریِ بیش از حد متعارف می باشند، انجام میشود. در این نوع خاکها در زمانی که اشباع باشند، ساخت سازه هایی از جمله ساختمان های بزرگ موجب خروج فشار آب منفدی و به طبع آن ایجاد نشست تحکیمی خواهد شد. یکی از روشهای کاهش نشست تحکیمی به مقدار مجاز تعیین شده در آیین نامه استفاده از روش پیش بارگذاری است که مستلزم انجام عملیات خاکی و خاکریزی و نهایتاً جمع آوری سربار خواهد بود. برای کاستن از حجم عملیات خاکی و هزینه های مربوطه، استفاده از خلاء همراه با زهکش های قائم روشی موثر می باشد که موجب تسریع عملیات و کاهش هزینه ها می‌گردد. در این راستا در این پژوهش با شبیه سازی عملیات تحکیم خاک به روش خلاء به وسیله نرم افزار کامسول تاثیر پارامترهای شدت فشار خلاء، عمق سنگ بستر، نسبت تخلخل خاک و تعداد کانونهای خلاء بر میزان نشست تحکیم بررسی گردید. بر اساس نتایج بدست آمده، مشخص شد که افزایش شدت خلاء اعمالی در کانون های خلاء، افزایش نسبت تخلخل خاک و افزایش عمق قرارگیری سنگ بستر، هریک به نحوی موجب تسریع فرایند تحکیم می گردد، این در حالی است که تعداد پایانه های اعمال خلاء تاثیر ملموسی بر این روند ندارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the soil consolidation via air extraction method by using Numerical analysis

نویسندگان [English]

  • Mohammad Karimi 1
  • Maryam Yazdi 2
  • Amir Ali Zad 3
1 Department of Civil Engineering, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Department of civil engineering, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 Department of Civil Engineering, Engineering Faculty, Islamic Azad University, Central Tehran Branch
چکیده [English]

Due to increasing population and urbanization and lack of suitable land in terms of bearing capacity, construction is performed on soft soils, especially clays with low bearing capacity and excessive conventional settling characteristics. In these types of saturated soils, the construction of structures, such as large buildings, will release pore-water-pressure and therefore create a consolidation. One of the ways to reduce consolidation to the permissible amount specified in the regulations is to use a preload method that will require soil and embankment operations and ultimately necessity the removal of those embankments. Vacuum combined with vertical drainage is an effective way to reduce the number of soil operations and associated costs, which in other words will accelerate the construction of structures and reduce costs. In this study, the effect of several parameters on the amount of consolidation was investigated by simulating soil consolidation via using the COMSOL Multiphysics and GeoStudio software. Based on the results, it was found that increasing vacuum intensity in vacuum chambers, increasing soil porosity ratio, and increasing bedrock depth, each of them accelerated the consolidation process. However, the number of vacuum terminals does not have a significant impact on this process.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Soil consolidation
  • COMSOL Software
  • Vacuum Intensity
  • Number of Vacuum Centers
  • Numerical modeling