بررسي پارامترهاي مؤثر بر نشست و گسترش جانبي شالوده‌هاي سطحي واقع بر لايه‌هاي خاكي شيب‌دار قابل روانگرا

جابجايي هاي ساختمان در اثر وقوع پديده‌ي روانگرايي در زلزله‌هاي گذشته باعث بروز خسارات قابل توجه‌اي به سازه‌ها و زير ساخت‌هاي آن‌ها شده است. با وجود انجام مطالعات مختلف توسط پژوهشگران، همچنان رويكرد جامعي براي ارزيابي هم زمان اثر گسترش جانبي و نشست سازه بر روي شالوده‌هاي سطحي وجود ندارد. در اين پژوهش سعي شده است جابجايي هاي شالوده‌ي سطحي بر روي لايه‌هاي خاكي شيب‌دار با درصد تراكم‌هاي مختلف به صورت پارامتريك با استفاده از شبيه‌سازي سه ‌بعدي به روش المان محدود مورد بررسي قرار گيرد. بدين منظور، ابتدا مدل عددي با نتايج آزمايش سانتريفيوژ صحت سنجي شده و سپس پارامترهايي نظير: شيب زمين، تراكم لايه‌ي روانگرا، سطح آب زيرزميني، فشار تماسي و نسبت طول به عرض شالوده مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي‌دهد كه با افزايش اندك در شيب زمين از 0 به 2 درجه ميزان جابجايي‌هاي افقي به دليل گسترش جانبي به شدت افزايش مي يابد. افزايش تراكم لايه‌ي روانگرا در لايه‌هاي خاكي شيب‌دار متوسط نشست شالوده را كاهش داده و در مقابل ميزان دوران شالوده را افزايش مي‌دهد. كاهش سطح آب زيرزميني نيز باعث كاهش نشست مي‌شود، اما در برخي از موارد به خصوص در مدل‌هاي بدون سازه ميزان نشست را افزايش مي‌دهد. دليل آن اين است كه افزايش وزن مؤثر مانند يك اضافه تنش روي خاك عمل كرده و تنش‌هاي برشي منتقل شده به لايه‌ي روانگرا را افزايش مي دهد، كه در نتيجه‌ كرنش‌هاي حجمي خاك تقويت شده و نشست در نواحي دور از سازه افزايش جزئي پيدا مي كند. همچنين شالوده‌ها با نسبت طول به‌ عرض بزرگ‌تر، به علت ايجاد كرنش‌هاي برشي كوچك‌تر نشست‌هاي كمتري دارند.