بررسی عددی تاثیر ژئوسل بر ظرفیت باربری پی سطحی تحت بار مایل و تعیین پارامترهای بهینه لایه تقویت‌کننده پی با استفاده از روش المان محدود سه‌بعدی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد ژئوتکنیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران

2 استادیار، دکتری ژئوتکنیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران

3 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران

چکیده

امروزه مشکل کمبود زمین در مناطق شهری ضرورت استفاده از زمین‌هایی با خاک‌های سست را مطرح ساخته است. حل مشکلات پی‌سازی در زمین‌های سست از دغدغه‌های اصلی مهندسین ژئوتکنیک می‌باشد. در سا‌ل‌های اخیر، استفاده از مسلح کننده‌های پلیمری مانند ژئوسل در مهندسی ژئوتکنیک به‌طور قابل‌توجهی افزایش یافته است. در مطالعه حاضر به بررسی اثر ژئوسل بر ظرفیت باربری پی سطحی قرار گرفته روی خاک ماسه‌ای، تحت بار مایل با استفاده از نرم‌افزار المان محدود PLAXIS 3D پرداخته شده است. بدین طریق که پس از صحت‌سنجی مدل عددی، تاثیر پارامترهایی مانند وجود نیروی برشی و همچنین چیدمان بهینه لایه مسلح‌کننده بر ظرفیت باربری پی مطالعه شده است. نتایج حاصل از آنالیز در قالب نمودار ترسیم و بر اساس آن ابعاد بهینه و همچنین عمق بهینه جایگذاری لایه تقویت‌کننده ژئوسل تعیین شده است. نتایج تحلیل‌ها بیان می‌کند که، با افزودن لایه ژئوسل ظرفیت باربری پی تحت بار بیان شده، 500% ظرفیت باربری برشی و 210% ظرفیت باربری قائم افزایش یافته است. میزان این اثرگذاری تابع چیدمان لایه مسلح‌کننده می‌باشد. همچنین عمق جایگذاری، عرض و ارتفاع بهینه لایه مسلح‌کننده برای حصول بیشترین ظرفیت در حالت بار قائم توام با نیروی برشی در مطالعه حاضر به ترتیب برابر با 0.025B، 4B و 0.6B به دست آمده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of Geocell on Bearing Capacity of Shallow Foundations Under Inclined Load and Determination of Optimum Layout using the Three-Dimensional Finite Element Method

نویسندگان [English]

  • Meysam Ghasemi Zadeh 1
  • Mansour Parvizi 2
  • Masoud Rabeti Moghadam 3
1 Geotechnical M.Sc. Student, Faculty of Engineering, Yasouj University, Yasouj, Iran
2 Assistant Professor, PhD in Geotechnical Engineering, Faculty of Engineering, Yasouj University, Yasouj, Iran
3 Engineering Faculty, Yasouj University, Yasuj, Iran
چکیده [English]

Nowadays, the lack of suitable ground in urban areas has raised and solving the problems in loose areas is one of the main concerns of geotechnical engineers. In recent years, the use of polymeric reinforcements such as geocells in geotechnical engineering has increased significantly. In the present study, the effect of geocell on the bearing capacity of the shallow foundation located on sandy soil under inclined load has been investigated using PLAXIS 3D finite element software. Thus, after verifying the numerical model, the effect of parameters such as the presence of shear force as well as the optimal arrangement of the reinforcing layer on the bearing capacity of the foundation has been studied. The results of the analysis are plotted in the form of diagrams and based on that, the optimal dimensions as well as the optimal depth of geocell reinforcement layer are determined. The results of the analysis indicate that, with the addition of the geocell layer, the bearing capacity of the foundation under the inclined load increases 500 % and 210% in shear and vertical bearing capacity, respectively. The extent of this effect depends on the arrangement of the reinforcing layer. Also, the optimal placement depth, width and height of the reinforcing layer to obtain the maximum bearing capacity in the inclined load condition in the present study are equal to 0.025B, 4B and 0.6B, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Soil Reinforcement
  • Optimal dimension
  • Geosynthetic Reinforcements
  • Numerical modeling
  • PLAXIS 3D