مطالعه عددي رفتار پي هاي مربعي شكل بر روي بسترهاي ماسه اي تقويت‌ شده با ژئوگريد تحت بارگذاري استاتيكي و ديناميكي

NUMERICAL STUDY OF BEHAVIOR OF SQUARE FOOTING ON GEOGRID-REINFORCED SAND BEDS UNDER STATIC AND DYNAMIC LOADING

روش بهبود زمين با استفاده از ژئوسنتتيك‌ها، به ويژه روش‌هايي كه در مهندسي روسازي و پي مورد استفاده قرار گرفته‌اند به طور گستردهاي در طول چند دهه گذشته توسعه يافته است. هدف اصلي از اين مطالعه تحقيقاتي بررسي مزاياي بالقوه استفاده از پي‌هاي با خاك تقويت شده به منظور بهبود ظرفيت باربري و كاهش نشست پيهاي سطحي قرار گرفته بر روي ماسه است. مدلسازي عددي با استفاده از نرم افزار PLAXIS نسخه 6/8 انجام شده است كه نرم افزاري المان محدود براي تجزيه و تحليل‌ خاك و سنگ است و مي‌تواند خاك‌هاي تقويت شده را مدلسازي كند. مجموعه‌اي از تجزيه و تحليل المان محدود براي مطالعه تاثير توزيع تقويت‌كننده (به عبارت ديگر تعداد و فاصله بين لايه‌هاي تقويت‌كننده) بر رفتار پي مربعي قرار گرفته بر روي بسترهاي ماسه‌اي انجام شده است. مقطع خاك استفاده شده در تحليلm 11 قطر و m 6/3 ارتفاع دارد. پي با ابعاد m 1 عرض و سختي خمشيkNm2/m 1120 مورد استفاده قرار گرفته است. بارگذاري استاتيكي مورد استفاده براي مطالعه حاضر بار نقطه‌اي است. مقادير ورودي بارهاي نقطه‌اي به صورت نيرو در واحد عرض (kN/m) داده شده‌اند. بارهاي استاتيكي و ديناميكي تا نشستي به اندازهmm 50 اعمال شده‌اند. تحليل‌ها نشان مي‌دهد كه بسترهاي تقويت‌ شده ماسه‌اي نسبت به بسترهاي تقويت نشده بهتر عمل مي‌كنند. با افزايش در تعداد لايه‌هاي تقويت‌كننده عملكرد پي بهبود پيدا مي‌كند؛ همچنين با افزايش فاصله بين تقويت‌كننده‌ها نشست كاهش پيدا خواهد كرد.

The method of ground improvement using geosynthetics, in particular the methods used in pavement and foundation engineering, has been widely developed over the last few decades. The main objective of this research study is to examine the potential benefits of using reinforced soil foundations to improve the load carrying capacity and reduce the settlement of shallow foundations on sand. Numerical modelling is performed using PLAXIS version 8.6 which is finite element code for soil and rock analysis and is capable of modelling reinforced soils. A series of finite element analysis were performed to study the effectiveness of the reinforcement distribution (i.e, number of reinforcement layers and the spacing between the reinforcement layers) on the behaviour of the square footing on sand beds. The dimensions soil used in analysis are 11m diameter and 3.6 m height. The footing is used with the dimension of 1 m width and flexural strength of 1120 kNm2 /m. The static loading condition used for the present study is Point load. The input values of point loads are given in force per unit width (kN/m). The static and dynamic loads are applied up to 50 mm settlement. The analysis demonstrates that the reinforced sand beds perform better than the unreinforced sand beds. The performance of footing improves with increase in number of reinforcement layers. As the spacing between the reinforcement increases settlement will reduces.