بررسی عملکرد شمع‌ها در خاک و محیط‌های نشست‌پذیر

نوع مقاله: مقاله علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران

2 کارشناسی ارشد مهندسی ژئوتکنیک، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران

چکیده

در نواحی شمال شرقی تبریز به‌دلیل وجود لایه‌های ریزدانه و بالا بودن تراز آب زیر‌زمینی، تعدادی از سازه‌ها دچار آسیب شده‌اند. کوی فرشته تبریز در شهرک باغمیشه از جمله مناطقی می‌باشد که در سال‌های اخیر نشست غیرمجاز ساختمان‌های تازه احداث‌ شده در آن به علت عدم رعایت اصول طراحی و اجرا به وفور مشاهده شده است. با توجه به اهمیت استفاده از پی‌های گسترده متکی بر شمع یا پی-شمع (Pile-Raft foundation)، در این تحقیق با استفاده از نتایج حاصل از دو گمانه ماشینی و دستی مشخصات ژئوتکنیکی خاک بخشی از منطقه کوی فرشته شمالی تبریز مورد استفاده قرار گرفته است. در ادامه به وسیله نرم‌افزار المان‌محدود پلکسیس مدل‌های عددی اندرکنش مستقیم خاک، پی و سازه، مدل‌سازی شده و نتایج آن‌ها بررسی گردیده‌اند. براساس نتایج به دست آمده در این تحقیق، حداقل طول لازم شمع‌ها در سیستم فونداسیون پی‌-شمع جهت تغییر وضعیت آئین‌نامه‌ای نشست سازه‌ها از غیر مجاز به مجاز، برای سازه 4 و 6 طبقه 6 متر و برای سازه 8 طبقه 8 متر می‌باشد. با‌توجه به اینکه در سازه‌های 4، 6 و 8 طبقه به ترتیب درصورت استفاده از شمع‌هایی به طول 8، 10 و 12 متر نشست حداکثر پی به حدود 19-، 21- و 20- میلی‌متر می‌رسد، بنابراین برای سیستم پی-شمع فونداسیون این سازه‌ها، افزایش طول شمع‌ها به ترتیب بیش از 8، 10 و 12 متر انتخابی مناسب و بهینه نخواهد بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]- Mekbib, M., 2004, Performance of piled raft foundations for Addis Ababa soils, Thesis submitted for the degree of Doctor of Philosophy at the Addis Ababa University, Addis Ababa.

[2]- Muni, B., 2000, Soil mechanics and foundations, Wiley & Sons, New Jersey, United States of America.

[3]- Moyes, P., 2005, Piled raft design process for a high-rise building on the gold coast, Tall Buildings: From Engineering to Sustainability, 241-252.

[4]- Horikoshi, K., and Randolph, M. F., 1996, Centrifuge modelling of piled raft foundations on clay, Geotechnique, 46(4), 741-752.

[5]- El-Sawwaf, M., 2010, Experimental study of eccentrically loaded raft with connected and unconnected short piles, Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering, 136(10), 1394-1402.

[6]- Matsumoto, T., Nemoto, H., Mikami, H., Yaegashi, K., Arai, T., and Kitiyodom, P., 2010, Load tests of piled raft models with different pile head connection conditions and their analyses, Soils and Foundations, 50(1), 63-81.

[7]- Fioravante, V., 2011, Load transfer from a raft to a pile with an interposed layer, Géotechnique, 61(2), 121.

[8]- Prakoso, W. A., and Kulhawy, F. H., 2001, Contribution to piled raft foundation design, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 127(1), 17-24.

[9]- Wulandari, P.S. and Tjandra, D., 2015, Analysis of piled raft foundation on soft soil using PLAXIS 2D, Procedia Engineering, 363-367.

[10]- Poulos, H. G., and Davis, E. H., 1980, Pile foundation analysis and design, John Wiley & Sons, Inc., New York, N.Y.

[11]- احترامی، ع، ا.،1397، بررسی رفتار و اصلاح نشست‌ نامتقارن سازه‌های بتنی و پی‌های آن‌ها به روش جکینگ، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز.

[12]- Sonmez, N., 2013, A Study on Design of Piled Raft foundation System, Middle East Technical University.

[13]- Randolph, M. F., 1994, Design methods for pile group and piled rafts, In Proc. 13th Int. Conference on SMFE, 5, 61-82.

[14]- Poulos, H. G., 2001, Piled raft foundations: design and applications, Geotechnique, 51(2), 95-114.

[15]- Coduto, D. P., 2001, Soil Mechanics. Foundation Design; Principles and Practices, 57-61.

[16]- Das, B. M., 2015, Principles of foundation engineering, Eighth edition, Cengage learning, Boston, United States of America.

[17]- Poulos, H. G., 1997, Comparison of some methods for analysis of piled rafts, In Proceedings of the international conference on soil mechanics and foundation engineering-international society for soil mechanics and foundation engineering.

[18]-Van Impe, W. F. and Clerq, L., 1995, A Piled Raft Interaction Model, Geotechnica, No.73, 1-23.

[19]- Burland, J. B., 1995, Piles as Settlement Reducers, Keynote Address, 18th Italian Congress on Soil Mechanics, Pavia, Italy.

[20]- Poulos, H. G., 1991, Analysis of Piled Strip Foundations, Comp. Methods & Advances in Geomechs., ed. Beer et al, Balkema, Rotterdam, 1: 183-191.

[21]- ملکی، م.، بائی، ب. و بیتی، م.،1389، بررسی تأثیر اندرکنش گودبرداری و سازه‌ی مجاور آن در تحلیل گودبرداری‌ها در محیط‌های شهری، نشریه مهندسی عمران دانشگاه فردوسی مشهد، دوره 21، شماره 2، ص25-40.

[22]- Potts, D. M., and Addenbrooke, T. I., 1997, A structure's influence on tunnelling-induced ground movements, In Proceedings of the Institution of Civil Engineers: Geotechnical Engineering, 125(2).

[23]- علیزاده مجدی، ع. و دبیری، ر.،1397، آسیب شناسی ژئوتکنیکی کوی فرشته تبریز، رویکردهای نوین در مهندسی عمران، دوره 2، شماره 1، ص 14-32.

[24]- رضایی، ا. ح؛ احترامی، ع. ا.،1397، رده بندی ریسک سازه‌های سطحی و بررسی عملکرد شمع درجا در کاهش نشست‌های ناشی از حفر تونل‌های مترو در مناطق شهری (مطالعه موردی مترو تبریز)، مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل، سمنان، ایران.

[25]-Teo, P. L., and Wong, K. S., 2012, Application of the Hardening Soil model in deep excavation analysis, The IES Journal Part A: Civil & Structural Engineering, 5(3), 152-165.

[26]- مبحث 7 مقررات ملی ساختمان ایران، 1392، پی و پی‌سازی، دفتر امور مقررات ملی ساختمان وزارت راه و شهرسازی، نشر توسعه ایران، تهران، ایران.