اثر طول و فاصله لایه های ژئوگرید بر عملکرد دیوار حائل خاک مسلح با استفاده از روش اجزای محدود

این مقاله به بررسی جزئیات مدلسازی دیوار حائل خاک مسلح ژئوگریدی با استفاده از نرم­افزار اجزای محدود به صورت کرنش مسطح و در فضای دو بعدی پرداخته است. در این تحقیق، در مدلسازی رفتار خاک از مدل موهر- کولمب استفاده شده است و مدل رفتاری لایههای ژئوگرید نیز به صورت الاستیک خطی در نظر گرفته شده است. به منظور اعتبارسنجی مدل، از داده­های حاصل از سنسور­گذاری در یکی از دیوار­های پروژه­ای در توسان ایالت آریزونا در آمریکا استفاده شده است. کرنش­های افقی در لایه­های ژئوگرید و کرنش­های قائم و افقی خاک در ارتفاع­های مشخصی از این دیوار با استفاده از نرم­افزار محاسبه شده­اند. نتایج عددی تطابق خوبی با نتایج واقعی اندازه­گیری شده دارند. در ادامه، با تغییر چیدمان لایه­های ژئوگرید و تغییر طول این لایه­ها، میزان جابه­جایی راس دیوار و بیشینه نیروی ایجاد شده در لایه­های ژئوگرید مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می­دهد که با تغییر طول و فاصله بین لایه­ها می­توان به طراحی اقتصادی­تری نسبت به نتایج حاصل از روش تعادل حدی دست یافت. همچنین، این نتیجه بهدست آمد که لایه­های زیرین ژئوگرید نسبت به سایر لایه­ها بیشترین تاثیر را در جابه­جایی راس دیوار دارند و از این رو طراحان باید در این قسمت از تعداد لایههای بیشتری استفاده کنند. این تحقیق نشان می­دهد که روش اجزای محدود روش مناسبی برای مدلسازی دیوار­های حائل خاک مسلح، پیش­بینی رفتار آنها و رفع نواقص داده­های حاصل از سنسور­گذاری است.

Keywords:

Retaining wall , geogrid , Mohr-Coulomb model