پایان نامه ارشد عمران گرایش زلزله در مورد طراحی لرزه ای خاکریز

با فرمت قابل ویرایش word - طراحی لرزه ای - طراحی خاکریزهای خاک مسلح - طراحی لرزه ای بر اساس قابلیت اطمینان                        موضوع:

   طراحی لرزه ای خاکریزهای خاک مسلح بر اساس محاسبه قابلیت اطمینان

فهرست مطالب

فصل 1: کلیات.............................................................................................................................................................0

1-1 مقدمه.............................................................................................................................................................................................1

1-2 تعریف ها و مفاهیم کلی خاک مسلح و قابلیت اطمینان.......................................................................................................2

1-3 اهداف پژوهش .............................................................................................................................................................................4

1-4 ساختار پایان نامه .......................................................................................................................................................................5

فصل 2: مروری بر ادبیات فنی خاک مسلح و مفاهیم آماری..........................................................................6

2-1 مقدمه.............................................................................................................................................................................................7

2-2 تاریخچه استفاده از خاک مسلح.................................................................................................................................................9

2-3 مسلح کننده ها......................................................................................................................................................................... 13

2-4 ژئو سنتتیک ها...........................................................................................................................................................................14

2-4-1 انواع اصلی ژئو سنتتیک ها وکاربردهای آنها .................................................................................................... 16

2-4-1-1 ژئوتکستایل ها.......................................................................................................................................................16

2-4-1-2 ژئوگریدها................................................................................................................................................................18

2-4-1-3 ژئونت ها..................................................................................................................................................................19

2-4-1-4ژئوکامپوزیت‌ها........................................................................................................................................................19

2-5 مقدمه ای بر آمار و احتمال..................................................................................................................................................... 20

2-5-1 تعریف واریانس.......................................................................................................................................................... 20

2-5-2 انحراف معیار:..............................................................................................................................................................21

2-5-3 تابع توزیع نرمال:........................................................................................................................................................21

2-5-4 ضریب تغییرات:.........................................................................................................................................................22

2-5-5 جدول ضریب تغییرات برخی پارامترهای مشخصه خاک..................................................................................22

فصل 3:روش های طراحی....................................................................................................................................24

3-1مقدمه........................................................................................................................................................................................... 25

3-2 روش تنش مجاز.........................................................................................................................................................................25

3-3طراحی بر اساس ضرایب بار و مقاومت....................................................................................................................................29

3-4 طراحی بر اساس قابلیت اطمینان...........................................................................................................................................30

3-4-1 روش شبیه سازی مونت کارلو ................................................................................................................................33

3-4-2 احتمال گسیختگی.....................................................................................................................................................38

3-4-3 شاخص اعتمادپذیری.................................................................................................................................................38

3-4-4 مقادیر مجاز در احتمال گسیختگی و شاخص اعتمادپذیری............................................................................39

3-4-5 منابع نامعینی و خطا در مهندسی ژئوتکنیک......................................................................................................40

فصل 4:مروری بر برنامه اسلاید و مدل مورد مطالعه......................................................................................43

4-1مقدمه............................................................................................................................................................................................44

4-2 مروری بر برنامه اسلاید ............................................................................................................................................................45

4-2-1 آنالیز احتمالاتی به وسیله اسلاید .........................................................................................................................45

4-3 انتخاب هندسه و مشخصات مدل............................................................................................................................................46

4-4 مشخصات مدل مورد استفاده.................................................................................................................................................46

4-5 تعیین خصوصیات مصالح ........................................................................................................................................................47

4-6 روش تحلیل ..............................................................................................................................................................................47

4-7 بارهای وارده ............................................................................................................................................................................ 48

4-7-1 تحلیل های شبه استاتیکی پایداری لرزه ای شیروانی های خاکی..................................................................48

4-7-2 بررسی پارامترهای موثر بر ضریب زلزله شبه استاتیکی ......................................................................................49

4-7-3 روشهای ارائه شده توسط محققین مختلف برای انتخاب ضریب زلزله شبه استاتیکی...................................50

4-8 مسلح کننده ها..........................................................................................................................................................................51

4-9 روش قابلیت اطمینان...............................................................................................................................................................51

فصل 5: محاسبات.................................................................................................................................................53

5-1 مقدمه..........................................................................................................................................................................................54

5-2 محاسبات.....................................................................................................................................................................................53

5-2-1 بررسی اثر فاصله بین مسلح کننده ها………… ............................................................................55

5-2-2 بررسی اثر طول مسلح کننده ها...............................................................................................................................58

5-2-3 تاثیر مقاومت کششی مسلح کننده ها.....................................................................................................................60

5-2-4 بررسی اثر زاویه اصطکاک داخلی سیستم...............................................................................................................62

5-2-5 اثر وزن مخصوص خاک .............................................................................................................................................63

5-2-6 بررسی اثر زاویه و ارتفاع شیب .................................................................................................................................65

5-2-7 بررسی اثر ضریب زلزله...............................................................................................................................................67

5-3 تاثیر ضریب تغییرات زاویه اصطکاک داخلی برروی قابلیت اطمینان ..............................................................................68

5-4نتیجه تحقیق در قالب یک مثال...............................................................................................................................................69

5-4-1 بررسی برخی از نمودار های آماری   ..............................................................................................................71

5-4-1-1 نمودار هیستوگرام.................................................................................................................................................71

5-4-1-2 نمودار تجمعی........................................................................................................................................................72

5-4-1-3 نمودار پراکندگی...................................................................................................................................................73

5-4-1-4 نمودار همگرایی.....................................................................................................................................................73

فصل 6: پیشنهادات و نتیجه گیری....................................................................................................................75

6-1 جمع بندی و نتیجه گیری........................................................................................................................................................76

6-2 پیشنهادات..................................................................................................................................................................................77

فصل7: مراجع........................................................................................................................................................78

فصل8: پیوست......................................................................................................................................................81

7-1 مقدمه..........................................................................................................................................................................................82

7-1-1روش های محاسبه ی پایداری شیب ها...................................................................................................................82

فهرست اشکال

شکل (‏1‑1): نمونه ای از کاربرد دیوار های مسلح شده... 4

شکل (‏2‑1): چند مورد از سازه هایی که میتوانند مسلح شوند... 8

شکل (‏2‑2): انواع کاربردهای مسلح کننده ها و نمایی از دیوار گابیون    8

شکل (‏2‑3): نمونه ای از ژئوتکستایل های بافته شده و بافته نشده    17

شکل (‏2‑4): نمونه های مختلف بکارگیری ژئوتکستایل ها در پایداری شیروانی های خاکی مسلح... 18

شکل (‏2‑5): نمونه هایی از ژئوگرید... 18

شکل (‏2‑6): نمونه ای از ژئونتها... 19

شکل (‏2‑7): نمونه ای از ژئوکمپوزیتها... 20

شکل (‏2‑8): تابع توزیع و چگالی‌ احتمال در حالت نرمال... 21

شکل (‏3‑1): توزیع بار و مقاومت... 26

شکل (‏3‑2): سه مسئله​ی ژئوتکنیکی با میانگین ضریب اطمینان مشابه و احتمال گسیختگی متفاوت... 28

شکل (‏3‑3): تیر دوسر ساده در معرض بار گسترده ی w و بار متمرکز P   34

شکل (‏3‑4): پروسه گرافیکی تبدیل اعداد تولید شده با توزیع یکنواخت به اعداد تصادفی‌ با سایر توزیع‌ها... 36

شکل (‏3‑5): نمودار تابع توزیع احتمال... 39

شکل (‏3‑6): مقادیر مجاز احتمال گسیختگی و شاخص اعتمادپذیری... 40

شکل (‏3‑7): منابع خطا و عدم قطعیت در خصوصیات خاک(E6)... 41

شکل (‏4‑1): مدل ساده شده شیروانی مورد آنالیز... 46

شکل (‏4‑2): سطوح قابل قبول و غیر قابل قبول به منظور آنالیز... 47

شکل (‏5‑1): تاثیر Vs بر روی Fs و β.. 57

شکل (‏5‑2): عدم تاثیر مسلح کننده ها به علت تغییر خط گسیختگی... 57

شکل (‏5‑3): تاثیر L/H برروی Fs و β.. 59

شکل (‏5‑4): تاثیر T برروی Fs و ᵦ... 61

شکل (‏5‑5): عدم تاثیر مسلح کننده ها به علت تغییر خط گسیختگی... 61

شکل (‏5‑6): تاثیر ɸبرروی Fs و β.. 62

شکل (‏5‑7): تاثیر ɣ برروی Fs و β.. 64

شکل (‏5‑8): تاثیر H برروی Fs و β.. 65

شکل (‏5‑9): تاثیر α برروی Fs و β.. 66

شکل (‏5‑10): تاثیر Khبرروی Fs و ᵦ... 67

شکل (‏5‑11): خط گسیختگی در تحلیل Global.. 69

شکل (‏5‑12): خط گسیختگی در حالت overall.. 69

شکل (‏5‑13): نتایج تحلیل در روش Overall.. 70

شکل (‏5‑14): نمودار هیستوگرام ( Histogram plot)... 71

شکل (‏5‑15): نمودار تجمعی (Cumulative plot)... 71

شکل (‏5‑16): نمودار پراکندگی (Scatter plot)... 72

شکل (‏5‑17): نمودار همگرایی (Convergence plot)... 73

شکل (‏7‑1): روش باریکه ها و نیروهای موثر در هر باریکه... 83

شکل (‏7‑2): تعادل نیرو ها در روش بیشاپ... 85

شکل (‏7‑3): نیروهای وارد بر باریکه ها در روش جانبو... 87

فهرست جداول

جدول (‏2‑1): ضریب تغییرات پیشنهادی منابع مختلف برای پارامترهای مختلف خاک    23

جدول (‏3‑1): 20 عدد تصادفی با توزیع یکنواخت بین 0 و 1... 35

جدول (‏3‑2): اعداد تصادفی‌ با توزیع یکنواخت بین ۱۰ و۲۰ برای P و اعداد تصادفی‌ با میانگین 2 و انحراف معیار 2/0 برای w در تیر شکل 3-3.. 37

جدول (‏5‑1): مقادیر انتخاب شده پارامتر های مختلف به منظور مطالعه پارامتریک این عوامل بر روی ضریب اطمینانFs) ) و شاخص قابلیت اطمینان (β)    55

جدول (‏5‑2): تاثیر Vs بر روی Fs و β.. 56

جدول (‏5‑3): تاثیر L/H برروی Fs و β.. 58

جدول (‏5‑4): تاثیر T برروی Fs و β.. 60

جدول (‏5‑5): تاثیرɣ برروی Fs و β.. 63

جدول (‏5‑6): تاثیرh برروی Fs و β.. 64

جدول (‏5‑7): تاثیر الفا برروی Fs و β. 63

جدول (‏5‑8): تاثیر برروی Fs و β. 67

1-1           مقدمه

خاک به عنوان قدیمی ترین و پرکاربرد ترین و درعین حال پیچیده ترین مصالح مورد استفاده بشر و یکی از اجزای سازه ای تمام سازه های عمرانی ( شالوده تمام سازه ها) ، از دیرباز مورد توجه قرار گرفته است. از طرفی با توجه به ضعف نسبی خاک نسبت به بسیاری از مصالح موجود، بشر از دیرباز در پی راههایی جهت بالا بردن کیفیت و عملکرد این مصالح بوده است که یکی از این راهها تقویت خاک با استفاده از خانواده بزرگ ژئو سنتتیک می باشد. ژئو سنتتیک ها با ایفای نقش های متفاوت، ضعف های موجود در خاک از جمله مقاومت کم ، تغییر شکل پذیری زیاد، امکان شستگی و فرسایش و ... را جبران می کنند(F1).خاک ها و بخصوص خاک های دانه ای تحت تنش های فشاری ، بسیار مقاوم هستند. وقتی این خاک ها مسلح می شوند ، مسلح کننده ها تنش های کششی را تحمل می کنند ودر نتیجه از برآیند آنها یک سازه مرکب که دارای محدوده وسیعی از مقاومت است ایجاد میشود.

پایداری شیروانی ها یکی از موضوعات مهم درمهندسی عمران است.اهمیت این مساله را می توان از خسارات و تلفات ناشی از زمین لغزه ها و حجم وسیع پروژه های بزرگ و پر هزینه مانند سدها ، جاده ها و...که با شیب سروکار دارند پی برد. یکی از اقداماتی که جهت پایدارسازی شیب های خاکی انجام می گیرد ، تکنیک مسلح نمودن خاک می باشد. در این تکنیک با قرارگرفتن مسلح کننده در خاک ،خصوصیات مهندسی خاک بهبود می یابد(F2).

احداث دیوارهای حائل به شکل سنتی و معمولی در کارهای عمرانی یک گزینه پرهزینه محسوب می شود. ایده احداث دیوار یا شیروانی خاکی مسلح درحقیقت راه حلی برای اجتناب از احداث دیوارهای حائل به شکل سنتی بوده است. احداث دیوار ها و شیروانی های خاکی مسلح نیز با اشکال گوناگون امکان پذیر است که در این مورد می توان به دیوارهای مسلح با نمای بتنی و شیروانی های خاکی مسلح شده با ژئوگرید یا ژئوتکستایل اشاره کرد.

در سال های اخیر استفاده از این نوع سازه ها در کشور پیشرفت زیادی داشته است. هزینه احداث دیوار یا شیروانی خاک مسلح در مقایسه با دیوار حائل به شکل سنتی کمتر بوده واز نظر فنی این سازه ها عملکرد بهتری نسبت به موارد دیگر از خود نشان می دهند. باتوجه به حجم زیاد مصالح مورد استفاده در احداث این سازه ها زیاد می باشد واضح است که ارائه طرح مناسب ، موجب صرفه جویی زیادی در هزینه ها خواهد شد.

در روند طراحی شیروانی های خاک مسلح استفاده از ضرایب اطمینان در بخش های مختلف طراحی از جمله بررسی پایداری داخلی شیروانی رایج است. معمولا ضرایب اطمینان به منظور جبران کاستی های ناشی از اطلاعات بارگذاری ، خواص مصالح و نحوه اجرای سازه اعمال می گردند. ضرایب اطمینان مورد استفاده در طراحی شیروانی ها ، معمولا بر مبنای تجربه ، سوابق اجرایی و همچنین بر اساس اهمیت پروژه انتخاب می گردد.بدیهی است در صورت وجود خطاهای اندازه گیری در تعیین خواص مصالح مورد استفاده در شیروانی ها ویا خطاهای اجرایی ضرایب اطمینان به تنهایی پاسخگوی وضعیت پیش آمده نخواهد بود. دراین گونه حالات درصورتی که خواص مکانیکی اجزای شیروانی کمتر از مقدار واقعی آنها فرض شده باشد ، طراحی به صورت دست بالا انجام شده و هزینه اجرای پروژه افزایش می یابد و اگر این خواص بیشتر از مقدار واقعی فرض شوند، طراحی صحیح انجام نشده است. لذا بهتر است علاوه بر روش طراحی به روش ضریب اطمینان ، روش های دیگری نیز حداقل به منظور کنترل این روش به کار برده شود(E1). در این فصل به صورت اختصار مفاهیم کلی خاک مسلح و روش قلبلیت اطمینان بیان میشود.

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته عمران

و......

پایان نامه ارشد عمران در مورد طراحی سازه نگهبان گود برداری

طراحی سازه نگهبان به روش میخکوبی - طراحی سازه نگهبان به روش انکراژ - طراحی سازه نگهبان گود برداری به وسیله روش عددی

عنوان :
طراحی سازه نگهبان گود برداری به روش ترکیبی میخکوبی و انکراژ به وسیله روش عددی

فهرست

عنوان                                          صفحه

فصل اول مقدمه و کلیات- 1

1-1 مقدمه– 3

1-2 روش تحقیق– 4

1-3 لزوم انجام تحقیق– 5

1-4 فصل بندی مطالب– 5

فصل دوم مطالعات انجام‌شده- 7

2-1 مقدمه– 9

2-2 پیشینه میخ‌کوبی خاک– 10

2-3 مطالعات انجام‌شده درروش میخ‌کوبی– 12

2-4 اجرای روش میخ‌کوبی– 14

2-4-1  گودبرداری– 14

2-4-2  حفاری چال برای اجرای میخ– 15

2-4-3  نصب میخ و دوغاب ریزی– 15

2-4-4 ساخت پوشش شاتکریت موقتی– 16

2-4-5  ساخت دیواره میخ‌کوبی شده تا عمق موردنظر– 16

2-4-6  ساخت پوشش دائمی و نهایی– 17

2-4-7  مقاومت چسبندگی بین خاک و ملات در دیوارهای میخ‌کوبی شده– 17

2-4-8  تأثیر شرایط خاک بر مقاومت بیرون کشیدگی میخ– 18

2-5 شرایط مطلوب خاک برای میخ‌کوبی– 18

2-5-1 خاک‌های ریزدانه سفت یا سخت– 19

2-5-2 خاک‌های دانه‌ای متراکم تا خیلی متراکم باکمی چسبندگی ظاهری   20

2-5-3 سنگ هوازده بدون هیچ‌گونه سطوح شکست– 20

2-5-4 رسوبات یخچالی– 21

2-6 طراحی سازه نگهبان به‌وسیله روش حدی– 21

2-7 روش لیو و همکاران– 24

2-8  تحقیقات فان و لئو– 30

2-9 مطالعات انجام‌شده درروش مهاری– 33

2-9-1 انواع روش مهاری با انکر– 35

2-9-2  مزایای پیش تنیدگی– 36

2-9-3  اعضا ضروری در پیش تنیدگی– 38

2-9-4 قسمتهای مربوط به مهار کردن و بستن سر انکر– 39

2-9-5 کاربرد پیش تنیدگی– 40

2-10 دیوار برلنی– 41

2-11  مقایسه تغییرشکل گودهای عمیق به روش میخ‌کوبی و روش مهاری با بلوک بتنی– 43

2-12 روش ترکیبی میخکوبی و انکر– 47

فصل سوم معرفی نرم‌افزار PLAXIS و صحت سنجی- 49

3-1 مقدمه– 51

3-1-1 صفحات– 52

3-1-2 فصل مشترک– 53

3-1-3 ایجاد شبکه– 54

3-1-4 مدل رفتاری– 55

3-1-5 مدل موهر – کولمب– 56

3-2 صحت سنجی– 61

فصل چهارم مدل‌سازی و تحلیل نتایج- 67

4-1 مقدمه– 69

4-2 مفروضات و مشخصات تحلیل‌ها– 69

4-3 مدل‌سازی و تحلیل نتایج درروش میخ‌کوبی– 72

4-3-1 ضریب ایمنی طراحی– 73

4-3-2 جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود– 75

4-3-3 جابه‌جایی قائم سطح زمین پشت گود– 77

5-3-4 جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود– 78

4-3-5 نیروی محوری میخ‌خاک‌ها– 84

4-3-6 توزیع نیروی محوری در طول میخ‌خاک– 90

4-3-7 مقایسه ضریب اطمینان طراحی و نهایی– 93

4-4 روش ترکیبی میخ‌کوبی و انکر– 95

4-4-1 ضریب ایمنی طراحی درروش ترکیبی– 97

4-4-2 مقایسه جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره  درروش ترکیبی و روش میخ‌کوبی– 98

4-4-3 جابه‌جایی قائم سطح زمین پشت گود– 105

4-4-4 جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود– 106

4-4-5 نیروی محوری  و توزیع آن در میخ‌خاک ها درروش ترکیبی– 112

فصل پنجم نتیجه‌گیری و پیشنهاد‌ها- 115

5-1 نتیجه گیری– 117

5-2 پیشنهادها برای ادامه تحقیق– 121

منابع- 123

فهرست شکل­ها

عنوان                                         صفحه

شکل 2-1 : مراحل اجرای میخ‌کوبی- 14

شکل2-2: سطح گسیختگی و جزئیات درروش Luoو همکاران- 24

شکل 2-3 : تأثیر φ وC/Hγروی حداکثر نیروی کششی ایجادشده در میخ   26

شکل 2-4 : تأثیر φ وC/Hγ روی  ضریب اطمینان برای10H=  27

شکل 2-5 : تأثیر H روی ضریب اطمینان برای 40 =φو10C/Hγ=  27

شکل 2-6 : تأثیر C/Hγروی ضریب اطمینان برای 40=φدر دو حالت خشک و اشباع   27

شکل 2-7 : تأثیر C/Hγروی ضریب اطمینان برای 20=φدر دو حالت خشک و اشباع   28

شکل 2-8 : مقایسۀ نیروی کششی داخلی میخ بین روش لیو، روش سینماتیک حدی و روش طراحی تجربی- 28

شکل 2-9: مدل‌سازی عددی شیروانی میخکوبی شده توسط نرم‌افزار اجزا محدود   30

شکل 2-10: ضریب اطمینان پایداری شیروانی میخکوبی شده بر اساس زاویه شیب شیروانی و میخ‌خاک ها- 31

شکل 2-11:توزیع نیروی کششی در میخ‌خاک‌ها در حالت نسبت طول به ارتفاع متفاوت .a: طول متفاوت میخ‌خاک در 3/1 بالای شیب. b: طول متفاوت میخ‌خاک در 3/1 پایینی شیب.- 32

شکل2-12 : سازه نگهبان مهارشده با انکر- 35

شکل 2-13 : تغییرات نسبت تغییر مکانی با ضریب انعطاف‌پذیری   43

شکل 2-14 : جابجایی افقی دیواره گود برای دو سیستم با عمق‌های مختلف گود در معیار راست- سخت‌گیرانه، چپ- ساده- 45

شکل 2-15 : جابجایی راست- افقی، چپ- قائم، سطح زمین برای دو سیستم، با عمق‌های مختلف گود در معیار سخت‌گیرانه- 45

شکل 2-16 : جابجایی راست- افقی، چپ- قائم، سطح زمین برای دو سیستم، با عمق‌های مختلف گود در معیار ساده- 46

شکل 3-1 : کاربرد صفحات در مسائل ژئوتکنیکی- 52

شکل 3-2 : موقعیت گره‌ها و نقاط تنش در یک جزء 5گره ای و 3 گره ای تیر   53

شکل 3-3 : توزیع گره‌ها و نقاط تنشی در اجزای سطوح مشترک و ارتباط آن‌ها با اجزای خاک – 54

شکل 3-4 : ایده اصلی یک مدل الاستیک کاملاً پلاستیک   57

شکل 3-5 :  سطح تسلیم مدل موهر – کولمب در فضای تنش‌های اصلی (C=0)   58

شکل 3-6 :  تعریف E0 و E50 نتایج آزمایش سه محوری زهکشی شده استاندارد   60

شکل 3-7 :  دایره‌های تنش در حالت تسلیم، ترسیم پوش گسیختگی کولمب   61

شکل 3-8 : مقطع دیوار میخکوبی شده پروژه کلوتر- 62

شکل 3-9 : هندسه مدل دیوار پروژه کلوتر – 64

شکل 3-10 :مقایسه نیروی کششی سر میخ‌خاک‌ها با عمق در اندازهگیری و مدل فان و لیو و صحت سنجی- 65

شکل4 – 1:مدل و شرایط مرزی- 70

شکل 4-2:ضریب ایمنی طراحی دیواره میخ‌کوبی شده برای گود9 متر   74

شکل 4-3: ضریب ایمنی طراحی دیواره میخ‌کوبی شده برای گود18 متر   74

شکل 4-4: ضریب ایمنی طراحی دیواره میخ‌کوبی شده برای گود27متر   74

شکل 4-5:جابه جایی افقی سطح زمین پشت گود برای گود 9  متر   75

شکل 4-6:جابه جایی افقی سطح زمین پشت گود برای گود18  76

شکل 4-7:جابه جایی افقی سطح زمین پشت گود برای گود27متر   76

شکل 4-8:جابه جایی قائم سطح زمین پشت گود برای گود9 متر   77

شکل 4-9:جابه جایی قائم سطح زمین پشت گود برای گود18 متر   78

شکل 4-10:جابه جایی قائم سطح زمین پشت گود برای گود27متر   78

شکل 4-11 : جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 9 متر و طول میخ‌خاک برابرH7/0 است.- 79

شکل 4-12 : جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 9 متر و طول میخ‌خاک برابرHاست.- 79

شکل 4-13 : جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 9 متر و طول میخ‌خاک برابرH2/1 است.- 80

شکل4-14 : جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 18 متر و طول میخ‌خاک برابرH7/0 است.- 80

شکل4-15 : جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 18 متر و طول میخ‌خاک برابرH است.- 81

شکل4-16 : جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 18 متر و طول میخ‌خاک برابرH2/1 است.- 81

شکل4-17 : جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 27 متر و طول میخ‌خاک برابرH7/0است.- 82

شکل4-18 : جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 27 متر و طول میخ‌خاک برابرH است.- 82

شکل4-19 : جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 27 متر و طول میخ‌خاک برابرH2/1 است.- 83

شکل4-20 : نیروی محوری میخ خاکها برای گود 9 متر و طول میخ خاکها برابر H7/0 است.- 85

شکل 4-21: نیروی محوری میخ خاکها برای گود 9 متر و طول میخ خاکها برابر Hاست.- 86

شکل4-22 : نیروی محوری میخ خاکها برای گود 9 متر و طول میخ خاکها برابر H2/1 است.- 86

شکل 4-23: نیروی محوری میخ خاکها برای گود 18 متر و طول میخ خاکها برابر H7/0 است.- 86

شکل4-24 : نیروی محوری میخ خاکها برای گود 18 متر و طول میخ خاکها برابر H است.- 87

شکل4-25 : نیروی محوری میخ خاکها برای گود 18 متر و طول میخ خاکها برابر H2/1 است.- 87

شکل 4-26: نیروی محوری میخ خاکها برای گود 27 متر و طول میخ خاکها برابر H7/0 است.- 88

شکل4-27 : نیروی محوری میخ خاکها برای گود 27 متر و طول میخ خاکها برابر H است.- 88

شکل 4-28: نیروی محوری میخ خاکها برای گود 27 متر و طول میخ خاکها برابر H2/1 است.- 88

شکل4-29: توزیع نیروی محوری در طول میخ خاک ردیف اول   90

شکل4-30: توزیع نیروی محوری در طول میخ خاک ردیف دوم   91

شکل4-31: توزیع نیروی محوری در طول میخ خاک ردیف سوم   91

شکل 4-32: توزیع نیروی محوری در طول میخ خاک ردیف چهارم   91

شکل 4-33: توزیع نیروی محوری در طول میخ خاک ردیف پنجم   92

شکل 4-34:ضریب ایمنی دیواره میخ‌کوبی شده در حالت نهایی(U)و طراحی(D)،برای گود 9 متر- 94

شکل 4-35:ضریب ایمنی دیواره میخ‌کوبی شده در حالت نهایی(U)و طراحی(D)،برای گود 18 متر- 94

شکل 4-36:ضریب ایمنی دیواره میخ‌کوبی شده در حالت نهایی(U)و طراحی(D)،برای گود27متر- 94

شکل 4-37: فاصله بین دو انکر 3 متر و بین دو ردیف انکر، یک ردیف میخ‌خاک نیز موجود است- 96

شکل 4-38: فاصله بین دو انکر 3 متر و میخ‌خاک میان دو انکر را حذف میکنیم   96

شکل4-39 : ضریب ایمنی طراحی نسبت به طول میخخاک برای گود 9 متر   97

شکل4-40 : ضریب ایمنی طراحی نسبت به طول میخخاک برای گود 18 متر   98

شکل4-41 : ضریب ایمنی طراحی نسبت به طول میخخاک برای گود 27 متر   98

شکل4-42: جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 9 متر و طول میخ‌خاک برابرH 7/0 است.- 99

شکل 4-43: جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 9 متر و طول میخ‌خاک برابرH است.- 100

شکل 4-44: جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 9 متر و طول میخ‌خاک برابر H2/1  است.- 100

شکل 4-45: جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 18 متر و طول میخ‌خاک برابر H 7/0 است.- 101

شکل 4-46: جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 18 متر و طول میخ‌خاک برابرH است.- 101

شکل 4-47: جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 18 متر و طول میخ‌خاک برابر H 2/1 است.- 102

شکل 4-48: جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 27 متر و طول میخ‌خاک برابرH7/0 است.- 102

شکل 4-49: جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 27 متر و طول میخ‌خاک برابرH است.- 103

شکل 4-50: جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق 27 متر و طول میخ‌خاک برابرH 2/1 است.- 103

شکل 4-51: جابه جایی قائم سطح زمین پشت گود برای گود 9 متر   105

شکل 4-52: جابه جایی قائم سطح زمین پشت گود برای گود 18 متر   105

شکل 4-53: جابه جایی قائم سطح زمین پشت گود برای گود 27 متر   106

شکل 4-54: جابه جایی افقی سطح زمین پشت گود برای گود 9 متر   107

شکل 4-55: جابه جایی افقی سطح زمین پشت گود برای گود 18 متر   107

شکل 4-56: جابه جایی افقی سطح زمین پشت گود برای گود 27 متر   107

شکل 4-57: جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود برای عمق 9 متر و طول میخ‌خاک برابرH 7/0- 108

شکل 4-58: جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود برای عمق 9 متر و طول میخ‌خاک برابرH- 108

شکل 4-59: جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود برای عمق 9 متر و طول میخ‌خاک برابرH 2/1- 109

شکل 4-60: جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود برای عمق 18 متر و طول میخ‌خاک برابرH 7/0- 109

شکل 4-61: جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود برای عمق 18 متر و طول میخ‌خاک برابرH- 110

شکل 4-62: جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود برای عمق 18 متر و طول میخ‌خاک برابرH 2/1- 110

شکل 4-63: جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود برای عمق 27 متر و طول میخ‌خاک برابرH 7/0- 111

شکل 4-64: جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود برای عمق 27 متر و طول میخ‌خاک برابرH- 111

شکل 4-65: جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود برای عمق 27 متر و طول میخ‌خاک برابرH 2/1- 112

فهرست جدول­ها

عنوان                                          صفحه

جدول 3-1 : انواع شبکه‌بندی در نرم‌افزار پلکسیس- 55

جدول 3-2 : پارامترهای ورودی مدل موهر – کولمب- 59

جدول 3-3 : مشخصات خاک و میخ‌خاک ها و نمای دیوار استفاده‌شده در تحلیل اجزا محدود برای دیوار میخکوبی شده پروژه کلوتر- 63

جدول 4-1: مشخصات خاک- 71

جدول 4-2: مشخصات میخ‌خاک و انکر- 71

جدول 4-3: مشخصات دیواره سازه- 71

جدول 4-4: ضرایب اطمینان مجاز در تحلیل‌های تعادل حدی- 72

جدول 4-5 : شماره میخ خاکها و محل قرارگیری آنها در عمق گود- 85

جدول 4- 6: مقایسه کلی نتایج درروش ترکیبی و روش میخ‌کوبی- 113

مقدمه

امروزه با افزایش رشد شهر­نشینی و ساخت سازه­های بزرگ سبب انجام گودبرداری­های عمیق جهت ایجاد پارکینگ و انباری و کاربرد­های دیگر شده است. از مسائل مهم در گودبرداری­ها طراحی سازه نگهبان مناسب و کنترل مقادیر جابه­جایی­های دیواره گود و خاک پشت گود است.روش­های مختلفی در اجرای گود­های نیمه عمیق و عمیق مورداستفاده قرار می­گیرد گه روش­های میخ­کوبی و انکر از روش­های متداول است.

افزایش عمق گودبرداری به‌ویژه در مناطق شهری در مجاورت ساختمان­ها و معابر اهمیت ویژه‌ای دارد و تأمین پایداری و کنترل جابه­جایی­های دیواره گود و پشت دیواره باید با دقت بررسی شود.در این شرایط بعضی از روش­های پایدار­سازی گود قابلیت اجرایی خود را از دست می‌دهند و بر اساس قوانین آئین­نامه­ای گودبرداری عمیق در شرایطی مجاز است که ایمنی سازه­های مجاور را به خطر نیندازد.

روش مناسب گودبرداری و پایدارسازی با توجه به جنس خاک، شرایط آب زیرزمینی،عمق و طول گودبرداری،موقعیت و شرایط ساختمان­های مجاور،جابه­جایی دیواره گود، دائمی و یا موقت بودن سازه،مسئله زلزله، بار دینامیکی ناشی از حرکت خودرو­ها در مجاورت گود و هزینه­های اجرای پروژه انتخاب می­گردد.

طراحی یک سازه نگهبان میخ­کوبی بر اساس انتقال نیروی محرک توده خاک به میخ­خاک­ها و انتقال این نیروها به توده خاک ایمن است که به پارامترهای متعددی ازجمله روش نصب و روش تزریق و مشخصات خاک و سازه نگهبان بستگی دارد که اساس کار روش میخ­کوبی به این شکل است که میخ­خاک­ها اجراشده و با خاک‌برداری عمق­های بیشتر دیواره گود مقداری جابه­جایی پیدا می­کند که سبب فعال شدن عملکرد میخ­خاک­ها می­شود.

روش اجرایی انکر ها مشابه میخ­خاک است با این تفاوت که نیروهای پیش تنیدگی در انکر ایجاد می­گردد که این نیروها از طریق قسمت غیر مهاری انکر به قسمت مهارشده منتقل می­گردد که سبب ایجاد پایداری و کنترل جابه­جایی می­شود.

با توجه به اهمیت کنترل تغییرشکل جانبی دیواره از یک نرم‌افزار تحلیل عددی باید استفاده شود که برای این منظور از نرم‌افزار8.2 PLAXIS استفاده‌شده است که یک نرم‌افزار بر اساس روش اجزا محدود است. آئین‌نامه معتبر طراحی و بررسی پایداری و تغییرشکل در سازه میخ­کوبی و انکراژ، آئین‌نامه اداره فدرال راه امریکا است.

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته عمران

و......