تخمين ظرفيت باربري شمع هاي بتني درجاريز با استفاده مستقيم از نتايج آزمايش‌هاي صحرايي CPT، SPT و مقايسه با بارگذاري استاتيكي شمع- مطالعه موردي

Estimation of Bearing Capacity of Bored Piles Using CPT and SPT Direct Results and Compared with Static Pile Load Tests- The Case Study

در اين پژوهش، از چهار روش پيشنهادي مبتني بر نتايج آزمايش نفوذ مخروط، CPT، (Cone Penetration Test) و همچنين با دو روش پيشنهادي بر پايه نتايج آزمايش نفوذ استاندارد، SPT، (Standard Penetration Test) به‌منظور تخمين ظرفيت باربري پنج شمع درجاريز بتن مسلح استفاده ‌شده است. شمع‌هاي مذكور در پروژه بندر شهيد رجايي در غرب شهر بندرعباس، جنوب ايران و شمال خليج‌فارس، اجرا شده است. نتايج تخمين ظرفيت باربري با استفاده از آزمايش‌هاي صحرايي CPT و SPT در مقايسه با نتايج حاصل آزمايش‌هاي انجام‌شده استاتيكي در محل بر روي شمع‌هاي واقعي، موردبحث و بررسي قرار گرفته است. براي به ­دست آوردن ظرفيت باربري شمع‌ها با استفاده از داده‌هاي CPT و SPT از نرم‌افزار Unipile استفاده ‌شده است. براي داده‌هاي CPT از چهار روش اشمارتمن- تاتينگهام (Schmertmann و Nottingham)، برنگن- درويتر (Beringen و De Ruiter)، بوستامانته- جيانسلي (Bustamante و Gianeselli) و اسلامي- فلنيوس (Eslami و Fellenius) و همچنين براي داده ­هاي SPT، از دو روش مايرهوف (Meyerhof) و اونيل- ريس (O'Neill و Reese) براي تخمين ظرفيت باربري شمع‌ها استفاده‌شده است. به‌منظور مقايسه نتايج به‌دست‌آمده از تحليل‌هاي آماري مختلفي همچون بهترين خط برازش يافته، ميانگين هندسي و انحراف معيار، ميزان احتمالات تجمعي، ميزان دقت 20% اخذشده از هيستوگرام (Histogram) و نمودار توزيع نرمال، استفاده‌ شده است. با اولويت‌بندي هر روش در هر تلاش آماري و درنهايت با جمع‌بندي كل اولويت‌بندي‌ها، بهترين روش تخمين ظرفيت باربري شمع‌ها با استفاده از داده‌هاي نفوذ مخروط، روش اشمارتمن- تاتينگهام و با استفاده از داده‌هاي نفوذ استاندارد، روش مايرهوف حاصل ‌شده است.

In marine environments such as beaches and ports, typically, the type of soil layers are soft, thus using piles to retrofit (strengthen) the soil in this area is essential for constructing different structures such as the quay walls. Bored concrete piles are commonly used in these marine areas; consequently, determining the final bearing capacity of this type of pile is necessary for the safe design of deep foundations. Whereas, the exact prediction of the ultimate bearing capacity of the piles is always a challenge for engineering designers who can achieve it by using various approaches, for instance, pile load tests, dynamic analysis, static analysis, and in situ testing. The cone penetration test (CPTu) is the most effective in situ technique for describing soil characteristics. The CPTu is an efficient, simple, fast, reliable, and economical test that can provide continuous data of subsurface soil properties. Besides, the standard Penetration Test (SPT) is one of the most common and economical field tests used during the structures' ground investigations. Not only is it used for main applications in soil characterization, but also SPT N-Value is widely used for the design of structural foundations and other underground structures, especially for the bearing capacity of the piles.