بررسی عددی تأثیر ژئوسل بر رفتار پی مجاور شیروانی خاکی

چکیده مقاله

پی‌های قرارگرفته در مجاورت شیب معمولاً با کاهش ظرفیت باربری و افزایش خطر ناپایداری ناشی از گسیختگی یا زمین ‌لغزش مواجه هستند. استفاده از ژئوسل به‌عنوان یک سیستم تسلیح سه‌بعدی، با ایجاد محصورشدگی جانبی، توزیع گسترده‌تر تنش و محدودکردن تغییرشکل‌های خاک، می‌تواند عملکرد پی‌های سطحی مجاور شیب را بهبود دهد. در این پژوهش، رفتار پی واقع بر مجاور شیروانی خاکی از جنس ماسه رس‌دار در حالت‌های غیرمسلح و مسلح‌شده با ژئوسل، با استفاده از نرم‌افزار PLAXIS 3D بررسی شده است. پس از صحت سنجی مدل عددی با نتایج مدل‌سازی فیزیکی، تحلیل‌های پارامتری برای دو زاویه شیب ۳۰ و ۶۰ درجه و نسبت‌های مختلف فاصله پی از لبه شیب، شامل U/B برابر 25/0، 0.5، 1، 2 و 4 انجام گرفت (U فاصله پی به عرض B از شیب مجاور است). نتایج نشان داد که با افزایش فاصله پی از لبه شیب، ظرفیت باربری در هر دو حالت مسلح و غیرمسلح افزایش می‌یابد، اما این افزایش در مقادیر بزرگ‌تر از U/B برابر 2 ناچیز شده و رفتار پی به حالتی که مستقر بر زمین افقی است نزدیک می‌شود. همچنین افزایش زاویه شیب از ۳۰ به ۶۰ درجه موجب کاهش ظرفیت باربری و افزایش فاصله ایمن پی از لبه شیب شد. نتایج نشان می‌دهد که به‌کارگیری ژئوسل ضمن افزایش ظرفیت باربری، موجب کاهش فاصله ایمن پی از شیب می‌شود؛ به‌طوری‌که مقدار بهینه U/B برای پی مسلح در شیب‌های ۳۰ و ۶۰ درجه به ترتیب برابر ۰٫۵ و ۱ به دست آمد. علاوه بر این، اثر مثبت ژئوسل در شیب تندتر محسوس‌تر بوده و اختلاف ظرفیت باربری حالت مسلح و غیرمسلح با افزایش زاویه شیب افزایش می‌یابد.