دراسة مخبرية و عدديّة لقدرة تحمّل التربة لأساس سطحي مستمر متوضّع على تربة متعدّدة الطبقات

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.

In present investigation attempt has been made to study the bearing capacity and settlement characteristics of footings subjected to central vertical load and resting on layered soil with the help of model tests and with the application of finite element method (FEM) to calculate bearing capacity of a strip footing on one-layer and two-layer soil (Sand and Clay). To investigate the effect of various parameters on soil bearing Capacity a commercial finite element software, PLAXIS, has been used. Soil profile contains two soil types including sand and clay. Soil behavior is represented by the elasto-plastic Mohrcoulomb (MC) -model. For a one-layer case, the bearing capacity also is calculated which has a good agreement with theoretical equations. For a layered soil, soft-over strong soil, parametric study was carried out. It is concluded that the bearing capacity of footing decreases as the height of clayey soil increases whilst the displacement under footing increases. There is a critical depth where the stronger bottom layer does not affect ultimate bearing capacity and failure mechanism of footing.