شبنم محمدی - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد زنجان، زنجان، ایران
محمدرضا عطرچیان - استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد زنجان، زنجان، ایران

در این مقاله با مدلسازی سه بعدی پی های سطحی مربعی و دایروی مستقر بر خاک بهسازی شده به روش اختلاط عمیق در نرمافزار اجزای محدود آباکوس 6-14-2، ظرفیت باربری آن مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. برای این منظور ابتدا پارامترهای لازم جهت مدلسازی عددی شامل ابعاد و شکل هندسی پی ها، مشخصات ژئوتکنیکی خاک بستر، مشخصات مکانیکی پی ها و شرایط مرزی تعریف گردید و به منظور تعریف حالت اولیه تنش موجود در خاک، ابتدا با صرف نظر از مدلسازی پی ها، فقط دامنه محاسباتی خاک مدلسازی شد. سپس مشخصات ژئوتکنیکی خاک تعریف شده و به دامنه محاسباتی آن اختصاص داده شد. همچنین درگام زمانی ژئواستاتیک، از معیار تسلیم موهر – کولمب استفاده گردید. نتایج نشان داد که عامل مقاومت و ظرفیت باربری فونداسیون با افزایش میزان ضخامت لایه ماسه بهسازی نشده (H)، افزایش پیدا میکند. همچنین افزایش عرض المان خاک بهسازی شده (b) منجر به توزیع مجدد فشار پی روی حوزه گسترده تری روی خاک بستر میشود و فشار پی را به طور پیوسته روی خاک منتقل مینماید و باعث افزایش ظرفیت باربری میگردد. با افزایش ارتفاع المان خاک بهسازی شده (h)، ظرفیت باربری پی افزایش و نشست آن کاهش می یابد. همچنین با مقایسه حالتهای مختلف پی دایرهای و مربعی ملاحظه گردید که در صورت تغییر در ارتفاع لایه ماسه بهسازی نشده، در ضخامتهای پایین ظرفیت باربری نهایی پی مربعی بیشتر میباشد در حالیکه در ضخامت های بالاتر ظرفیت باربری پی دایرهای بیشتر از معادل مربعی آن است. ولی در صورت تغییر در عرض خاک بهسازی شده در تمامی حالات ظرفیت باربری پی مربعی بیشتر از پی دایرهای میباشد. همچنین افزایش طول ستونهای اختلاط عمیق تاثیر چندانی بر ظرفیت باربری خاک ندارد اما افزایش قطر ستونهای اختلاط عمیق منجر به افزایش چشمگیر ظرفیت باربری خاک میشود.

ستون اختلاط عمیق، ظرفیت باربری، نشست، خاک ماسه ای، روش اجزای محدود