ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

دراسة عددية حول رفع قدرة التحمل الحدية لأساس مستمر على تربة غضارية مسلحة بطبقة رقائق جيوتكنيكية مصنعة و وسادة رملية

Numerical Analysis on improvement of Bearing Capacity of Strip footing on reinforced Clay with Geogrid layer

1602   0   46   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2016
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

يهدف هذا البحث بشكل أساسي لدراسة الفائدة المثلى من استخدام الشرائح الجيوتكنيكية المصنعة (Geogrid) كتسليح لتحسين قدرة تحمل التربة و تخفيض الهبوط تحت الأساسات المستمرة المنفذة على تربة غضارية. لتحقيق هذا الهدف تم إجراء نمذجة عددية بطريقة FEM، لدراسة سلوك التربة المسلحة تحت الأساس، و لإجراء دراسة بارامترية لأهم العوامل المؤثرة على قدرة تحمل التربة و أهمها موقع طبقة الجيوغريد تحت الأساس. و قد أظهرت نتائج التحليل العددي أن إضافة طبقة تسليح إلى التربة يمكن أن يحسن من قدرة تحمل التربة بشكل واضح كما أنه يؤدي إلى تخفيض الهبوط الناتج تحت الأساس، و إن التشوه الحاصل في شرائح التسليح مرتبط بشكل مباشر بالهبوط، و وضع التسليح في التربة المسلحة يؤدي إلى توزيع للحمولات على مساحة أكبر و يؤدي إلى الإقلال من تركيز الإجهادات و يسبب توزع أفضل لهذه الإجهادات. و هذه الإعادة في توزيع الإجهادات تحت طبقات التسليح تؤدي إلى تخفيض الهبوط في الطبقات ذات قدرة التحمل الضعيفة التي تليها.


ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة البحثية الفوائد المحتملة لاستخدام التسليح لتحسين قدرة تحمل التربة وتقليل الهبوط للأساسات المستمرة على التربة الغضارية. لتحقيق هذا الهدف، تم إجراء العديد من التحليلات العددية ثنائية الأبعاد باستخدام طريقة العناصر المنتهية وبرنامج Plaxis لدراسة سلوك التربة المسلحة تحت الأساس. أظهرت النتائج أن إدراج التسليح يمكن أن يحسن بشكل كبير من قدرة تحمل التربة ويقلل من الهبوط الناتج تحت الأساس. كما أظهرت النتائج أن إدراج التسليح يمكن أن يعيد توزيع الحمل المطبق على مساحة أوسع، مما يقلل من تركيز الإجهادات ويحقق توزيعًا أكثر توازنًا للإجهادات. إعادة توزيع الإجهادات تحت منطقة التسليح يمكن أن يؤدي إلى تقليل الهبوط في التربة الضعيفة التي تليها. الدراسة تساهم في فهم أفضل لسلوك التربة الغضارية المسلحة تحت الأساسات، وتوصلت إلى طرق عملية لرفع قدرة التحمل الحدية للأساسات المستمرة المنفذة على تربة غضارية ضعيفة التحمل وبتكلفة اقتصادية منخفضة نسبيًا.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة مهمة في مجال الهندسة الجيوتكنيكية، حيث تقدم حلولًا عملية لتحسين قدرة تحمل التربة الغضارية باستخدام التسليح. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض النقد البنّاء للدراسة. أولاً، الدراسة تعتمد بشكل كبير على النمذجة العددية دون إجراء تجارب ميدانية كافية للتحقق من النتائج. ثانياً، لم تتناول الدراسة تأثير العوامل البيئية المختلفة مثل الرطوبة ودرجة الحرارة على أداء التسليح. ثالثاً، كان من الممكن توسيع الدراسة لتشمل أنواع أخرى من التربة والأساسات للحصول على نتائج أكثر شمولية. على الرغم من هذه النقاط، تبقى الدراسة إضافة قيمة للأبحاث في هذا المجال وتفتح الباب لمزيد من الدراسات المستقبلية.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي الفائدة الرئيسية لاستخدام التسليح في التربة الغضارية؟

    الفائدة الرئيسية لاستخدام التسليح في التربة الغضارية هي تحسين قدرة تحمل التربة وتقليل الهبوط الناتج تحت الأساسات المستمرة.

  2. ما هي الطريقة المستخدمة في الدراسة لتحليل سلوك التربة المسلحة؟

    تم استخدام طريقة العناصر المنتهية (FEM) وبرنامج Plaxis لتحليل سلوك التربة المسلحة.

  3. ما هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على قدرة تحمل التربة المسلحة؟

    العوامل الرئيسية التي تؤثر على قدرة تحمل التربة المسلحة تشمل موقع طبقة الجيوغريد تحت الأساس، سماكة الوسادة الرملية، وعمق طبقة التسليح.

  4. ما هي التوصيات المستقبلية التي قدمتها الدراسة؟

    التوصيات المستقبلية تشمل إجراء دراسات تجريبية على نماذج بأبعاد حقيقية، وتوسيع مجال الدراسة لتشمل أنواع أخرى من الأساسات والتربة، واستخدام طبقات متعددة من الجيوغريد.


المراجع المستخدمة
Khing, K.H., Das, B.M., Puri,V.K., Cook, E.E., and Yen, S.C. "The bearing capacity of a strip foundation on geogrid reinforced sand." Geotextiles and Geomembranes, Vol. 12, 1993, Pp. 351-361
Das, B.M., and Omar, M.T. "The effects of foundation width on model tests for the bearing capacity of sand with geogrid reinforcement." Geotechnical and Geological Engineering, 1994, Vol. 12, 2008, Pp. 133-141
Binquet, J. and Lee, K.L., 1975a. "Bearing capacity tests on reinforced earth slabs." Journal of Geotechnical Engineering Division, ASCE, Vol. 101, No.GT12, Pp. 1241-1255
قيم البحث

اقرأ أيضاً

يهدف هذا البحث بشكل أساسي لدراسة الفائدة المثلى من استخدام حقائب الجيوغريد المصنعة (Soilbags) كتسليح لتحسين قدرة تحمل التربة و تخفيض الهبوط تحت الأساسات المستمرة المنفذة على تربة غضارية. لتحقيق هذا الهدف تم إجراء نمذجة عددية بطريقة FEM، لدراسة سلوك ا لتربة المسلحة تحت الأساس، و لإجراء دراسة بارامترية لأهم العوامل المؤثرة على قدرة تحمل التربة و أهمها موقع الحقائب المصنعة تحت الأساس. أظهرت نتائج التحليل العددي أن إضافة طبقة تسليح من الحقائب المصنعة إلى التربة يحسن من قدرة تحمل التربة بشكل واضح كما أنه يؤدي إلى تخفيض الهبوط الناتج تحت الأساس، و إن وضع التسليح في التربة المسلحة يؤدي إلى توزيع للحمولات على مساحة أكبر بالتالي يؤدي إلى الإقلال من تركيز الإجهادات و يسبب توزع أفضل لهذه الإجهادات. و هذه الإعادة في توزيع الإجهادات تحت طبقات التسليح تؤدي إلى تخفيض الهبوط في الطبقات ذات قدرة التحمل الضعيفة التي تليها.
تمّ في هذا البحث محاولة حساب قدرة تحمّل التربة و الهبوط لأساس يخضع لحمولة مركزية شاقولية و مرتكز على تربة متعدّدة الطبقات و ذلك من خلال نماذج مخبريّة لأساس دائري متوضّع على تربة مكوّنة من عدّة طبقات و كذلك من خلال استخدام طريقة العناصر المنتهية (FEM) لحساب قدرة تحمّل التربة لأساس مستمر على تربة مكوّنة من طبقة واحدة و تربة مكوّنة من طبقتين (رمل و غضار), و من أجل دراسة تأثير عوامل متعدّدة على قدرة تحمّل التربة تمّ استخدام برنامج (PLAXIS V.8.6)، حيث تمّ نمذجة سلوك التربة المرن - اللدن من خلال قانون مور-كولومب (MC). من أجل حالة التربة المتجانسة أعطت مقارنة نتائج التجارب المخبريّة مع نتائج التحليل العددي و نتائج العلاقة النظرية تقارباً مقبولا.ً و من أجل حالة نموذج تربة مكوّنة من طبقتين (طبقة ضعيفة من غضار طري فوق طبقة قوية من رمل مرتص) تمّ إجراء دراسة متغيرات و أظهرت نتائج البحث أنّ قدرة تحمّل التربة تتناقص مع زيادة سماكة الطبقة الغضاريّة في حين أنّ الهبوط يزداد. و هناك عمق حرج لا يكون بعده تأثير للطبقة القويّة (الرمل) على قدرة تحمّل التربة و شكل موشور الانهيار.
تعتبر الجدران الوتدية المدعمة بالشدادت من أكثر طرق التدعيم الهندسية انتشاراً واستخداماً. سيتناول هذا البحث إجراء دراسة عددية لتدعيم حوض تأسيس الترب الغضارية الضعيفة مع وجود منسوب للمياه قريب من سطح الأرض. هذا البحث يتناول أيضاً دراسة سلوك الجدران الو تدية المدعمة بعدة صفوف شدادات، من خلال إجراء دراسة بارامترية عددية باستخدام برنامج (2D/Plaxis). هذه الدراسة تشمل أهم العوامل المؤثرة على استقرارهذا النوع من الجدران ومن ضمنها (زاوية ميل الشدادات، التباعد الشاقولي بين صفوف الشدادات،بعد أول صف للشدادات عن سطح الأرض). تم دراسة تأثير هذه العوامل على استقرار الجدار وإظهار مخططات الانتقالات خلف الجدار، وتبيان أفضل توضع للشدادات، بحيث تعطي أفضل فعالية للشدادات وأقل قيم للانتقالات الأفقية للجدار، وتؤمن أفضل توضع ممكن أن يساهم في تخفيف الكلفة الاقتصادية لهذا النوع من تدعيم المنشآت الهندسية.
يعد استخدام تقنية أنابيب الألياف الزجاجية (Fiber glass pipes) في تدعيم جبهة حفر الأنفاق من الطرق الفعالة جداً للحفاظ على استقرار جبهة الحفر, و بالتالي تخفيض هبوطات سطح الأرض و تشوهات جبهة الحفر و الحفاظ على سلامة العمال و الأليات المستخدمة في الحفر. يقدم هذا البحث نتائج تحليل عددي بطريقة الفروقات المحدودة (برنامج FLAC3D) لسلوك جبهة حفر نفق سطحي مدعم بالأنابيب الطولية الزجاجية, حيث تم وضع موديل عددي ثلاثي الأبعاد و معايرته لبيان فعالية هذه التقنية و إجراء دراسة بارامترية لتحديد بارامترات التقنية الحدية (كثافة (عدد) الأنابيب (A) و طولها (L)). أظهرت النتائج أن تقنية التدعيم باستخدام الأنابيب الزجاجية تخفض الانتقالات (انتفاخ جبهة الحفر و هبوط سطح الأرض) بشكل واضح مما يزيد من استقرار الجبهة, و أن هذه الانتقالات تقل بزيادة طول الأنابيب و بزيادة كثافة الأنابيب المزروعة في جبهة الحفر حتى الوصول إلى الكثافة الحدية, و عند الوصول إلى الطول الحدي يجب تجديد الأنابيب للحفاظ على استقرار عملية الحفر.
يزداد تطبيق طريقة متعددة القنوات للأمواج السطحية (ماسو) في دراسـة المـشكلات الجيوتقنيـة الزلزالية و الهندسية لسهولة تطبيقها و إعداداتها الحقلية، و حفظها للوقت و التكاليف، و تقليلها مـن عـدد السبور. أظهر البحث أهمية استخدام ماسو النشطة و غير النشطة، لقياس متوسط سـرعة أمـواج القـص للطبقات السطحية العليا حتى عمق 30م في مدينة إربد شمال الأردن، و جرى ذلك بجمع نتـائج طريقـة متعددة القنوات النشطة و غير النشطة، فضلاً عن دراسة العلاقة بين متوسط سرعة القـص و المتغيـرات الجيوتقنية الآتية: قدرة التحمل، و عمق التأسيس، و متوسط سماكة التربة.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا