مطالعه آزمایشگاهی و عددی ظرفیت باربری ستون های شنی شناور تکی مسلح شده با میله های فلزی عمودی

چکیده مقاله

ستون‌های شنی ظرفیت باربری خود را با محصوریت محیطی ایجاد شده توسط خاک اطراف افزایش می‌دهند. در خاک‌های رسی بسیار نرم، مقدار این محصوریت معمولا به اندازه‌ی کافی برای توسعه ظرفیت باربری نمی‌باشد. به همین دلیل در این نوع خاک‌ها استفاده از ستون‌های شنی مسلح شده با ژئوسنتتیک متداول است. این مقاله قصد دارد استفاده از میله‌های فلزی عمودی را به عنوان جایگزین ژئوسنتتیک‌ها مورد بررسی قرار دهد. در این مطالعه آزمون‌های آزمایشگاهی در مقیاس کوچک بر روی ستون‌های شنی شناور به قطر 80 و 100 میلی‌متر به طول به ترتیب 400 و 500 میلی‌متر مسلح شده با میله‌های فلزی عمودی، همراه با مدلسازی عددی دو بعدی با استفاده از نرم‌افزار پلکسیس صورت گرفته است. نتایج نشان می‌دهد حالت‌هایی که در آن میله‌ها با سختی بیشتر آرایش یافته‌اند، تحمل بار بیشتری دارند. مسلح کردن طول کامل ستون در مقایسه با نصف طول آن بهبود بیشتری در ظرفیت باربری ستون شنی ایجاد می‌کند. در مراحل اولیه بارگذاری با توجه به تمایل مصالح شنی شکسته ستون به متراکم‌تر شدن، افزایش بیشتری در ظرفیت باربری ایجاد شده و در ادامه‌ی فرآیند بارگذاری به علت خمره‌ای شدن ستون‌ها، افزایش در ظرفیت باربری کم است. همچنین نتایج مدلسازی عددی نشان می‌دهد در ستون‌های شنی شناور مسلح شده در طول کامل خود، ستون‌ها به داخل خاک رسی نرم نفوذ کرده و حالت گسیختگی از خمره‌ای شدن به لغزش تغییر یافته است.