مدلسازي عددي ظرفيت باربري شالوده هاي نيمه عميق

ساخت ستونهاي شني كوبشي كوتاه در زير پي هاي سطحي عملكرد موثري در بهبود ظرفيت باربري و كاهش نشست خاكهاي سست و زمينهاي نامناسب دارند. مزيت اصلي اين ستونها افزايش پارامترهاي مقاومتي و تنشهاي جانبي خاك اطراف به علت كوبش مصالح شني و افزايش نرخ تحكيم به علت نفوذپذيري بالاي اين مصالح مي باشد. كاربرد عمده آنها بهسازي خاك در زير شالوده هاي سطحي مي باشد كه با توجه به ارتفاع معمول 1/5 تا 5 متري اين ستونها، مجموعه پي سطحي و ستون شني كوتاه، شالوده نيمه عميق ناميده مي شود. در اين مقاله مدلسازي عددي مراحل ساخت و بارگذاري شالوده هاي نيمه عميق به منظور شناخت مكانيسم گسيختگي و تعيين ظرفيت باربري و نشستهاي آني به روش اجزاي محدود انجام شده است. تحليل مسئله با توجه به تقارن محوري ستون شني منفرد، به صورت دو بعدي و به دليل نفوذ پذيري بالاي مصالح شني در شرايط زهكشي شده صورت گرفته است. براي مدلسازي رفتار مصالح از مدل رفتاري الاستوپلاستيك سخت شونده استفاده شده است. انرژي كوبشي چكش با اعمال سرعت اوليه گره ها به عنوان شرايط اوليه و انجام تحليل ديناميكي مدل شده است. نتايج مدلسازي تطابق مناسبي با نتايج آزمايشات صحرايي در برآورد ظرفيت باربري و نشست نشان مي دهند. براساس نتايج تحليل پارامتريك، در خاك هاي سست با توجه به ارتفاع ستون وقوع دو مكانيسم گسيختگي سوراخ كننده و حبابي شكل محتمل مي باشد. با توجه به وقوع مكانيسم حبابي شكل در ستونهاي بلند، افزايش ارتفاع ستون تاثيري بر ظرفيت باربري شالوده نيمه عميق نخواهد داشت.