بررسی تأثیر مشخصات لایه‌های خاک(مناطق ساحلی بندرعباس)بر روی ظرفیت باربری جانبی شمع‌ها

با توجه به خصوصیات خاک‌های منطقه ساحلی بندرعباس که عموماً به جهت دارا بودن مشکلاتی از قبیل پایین بودن ظرفیت باربری و پتانسیل بالای روانگرایی دارای ضعف‌هایی در زمینه پی‌سازی می‌باشد و همچنین بدلیل نیاز به وجود انواع سازه‌های دریایی در نواحی ساحلی و دریایی، استفاده از شمع‌ها در مناطق مذکور اجتناب ناپذیر است و یکی از نیروهایی که غالباً بر شمع‌ها بویژه در این مناطق اعمال می‌شود بارهای جانبی می‌باشند. یکی از مسائل مطرح در زمینه طراحی شمع تحت بارگذاری جانبی و تحلیل‌های اولیه آن اطلاع از میزان تأثیر هر یک از پارامترهای فیزیکی و مکانیکی خاک‌ها از قبیل زاویه اصطکاک داخلی، وزن مخصوص، مدول ارتجاعی، چسبندگی ، خصوصیات روانگرایی لایه‌های خاک منطقه و همچنین میزان دست‌خوردگی خاک بر روی ظرفیت باربری جانبی شمع می‌باشد که در این مقاله به این موضوع پرداخته شده است. به این منظور، جهت شناخت خاک‌های غالب منطقه و تعیین حدود تغییرات پارامترهای مذکور، تعداد 7 حلقه گمانه در نقاط مختلفی حفر و آزمایشات صحرایی و آزمایشگاهی لازم بر روی نمونه‌های حاصله در محل حفر گمانه‌ها و آزمایشگاه، صورت گرفته است. در ادامه جهت مدل‌سازی عددی رفتار خاک و شمع از نرم‌افزار تجاری-تحقیقاتی PLAXIS، که از روش اجزاء محدود بهره می‌گیرد، استفاده شده است. جهت مدل سازی و آنالیز رفتار باربری جانبی شمع و تأثیر پذیری آن از تغییرات در محدوده خاص هر یک از پارامترهای موثر خاک از یک شمع با مقطع فولادی که هر بار در خاک با یک ‌سری از مشخصات قرارگرفته و تحت یک بار افقی می‌باشد، استفاده شده است. با بررسی و مقایسه خروجی‌های حاصل از آنالیزهای مربوطه، که به صورت گراف نشان داده شده، نتایج مورد نظر در قالب نمودار و جدول بیان و میزان تأثیر هر پارامتر به صورت درصدی برای منطقه مذکور نیز ارائه گردیده است. با توجه به مقایسه گراف ها و جداول بدست آمده از بررسی های فوق الذکر در محدوده گمانه های حفر شده پاره ای از نتایج عبارتند از : 1- احتمال وقوع روانگرایی عامل بسیار تعیین کننده‌ای در تعیین میزان ظرفیت باربری جانبی شمع‌ها می‌باشد که حتما بایستی در نظر گرفته شود. 2- هر چه روانگرایی در سطوح بالاتر ( نزدیکتر به سطح زمین ) رخ دهد، اثر آن در کاهش ظرفیت باربری جانبی شمع‌ها بیشتر است. 3- ظرفیت باربری جانبی شمع‌ها با زاویه اصطکاک داخلی خاک نسبت مستقیم داشته و در محدوده تغییرات مشخص شده آن برای خاک‌های مناطق ساحلی بندرعباس و در محدوده گمانه های مورد بررسی(40 25 درجه) ظرفیت باربری جانبی شمع حدودا 5/14 درصد تغییر می نماید. 4- ظرفیت باربری جانبی شمع‌ها با تنش‌های درجای خاک (وزن مخصوص خاک ) نسبت مستقیم داشته و در محدوده تغییرات مشخص شده آن برای خاک‌های مناطق ساحلی بندرعباس و در محدوده گمانه های مورد بررسی(20 16 کیلونیوتن بر مترمکعب ) ظرفیت باربری جانبی شمع حدودا 1/7 درصد تغییر می‌نماید. 5- ظرفیت باربری جانبی شمع‌ها با مدول الاستیسیته خاک نسبت مستقیم داشته و در محدوده تغییرات مشخص شده آن برای خاک‌های مناطق ساحلی بندرعباس و در محدوده گمانه های مورد بررسی ( 4 e 10 9/2 4 e 10 8/0 کیلونیوتن بر مترمربع ) ظرفیت باربری جانبی شمع حدودا 8/12 درصد تغییر می‌نماید. 6- ظرفیت باربری جانبی شمع‌ها با چسبندگی خاک نسبت مستقیم داشته و در محدوده تغییرات مشخص شده آن برای خاک‌های مناطق ساحلی بندرعباس و در محدوده گمانه های مورد بررسی (5 0 کیلونیوتن بر متر مربع ) ظرفیت باربری جانبی شمع حدودا 11 درصد تغییر می‌نماید.

کلیدواژه ها:

شمع ، باربری جانبی ، اندرکنش ، منحنی‌ نیرو-تغییرمکان ، اجزاء محدود ، سواحل بندرعباس ، روانگرایی ، خصوصیات فیزیکی خاک