تأثیر زمان در تحلیل عددی گودبرداری در محیطهای شهری

گودبرداری موجب تغییر در تنشهای موجود در محیط خاک اطراف می گردد. در نتیجه این تغییر در تنشها تغییر شکلهایی در محیط ایجاد می گردد که به صورت تغییر مکان جانبی دیواره گود، نشست خاک اطراف گود و بلندشدگی کف گود نمایان می شود. مطالعات تجربی و عددی انجام شده در زمینه گودبرداریها نشان می دهد که این تغییر شکلها پس از اتمام عملیات گودبرداری، در اثر گذشت زمان، افزایش می یابند. پیش بینی واقع بینانه رفتار تابع زمان سازه ها در مهندسی ژئوتکنیک نیازمند درنظرگیری مدل رفتاری مناسب خاک در این زمینه است. مدلهای رفتاری مختلفی در ادبیات فنی موجود است که هریک از آنها براساس مفاهیم مختلفی پایه گذاری شده اند. مطالعات انجام گرفته نشان می دهد که مدلهای الاستوپلاستیک- ویسکوپلا ستیک در مقایسه با سایر مدلها نتایج قابل قبول تری را بدست داده اند. بدین منظور در این تحقیق ابتدا یک مدل رفتاری الاستوپلاستیک- ویسکوپلا ستیک موجود با استفاده از زبان برنامه نویسی fish تهیه و در کد محاسباتی flac نصب گردید. سپس با انجام مطالعه پارامتریک تأثیر پارامترهای تابع زمان مدل بر رفتار گودهای مهارنشده بررسی گردیده است. در قسمت بعد با شبیه سازی آزمایشهای سه محوری خزشی انجام گرفته بر روی خاک رس ناحیه ای از جنوب تهران به کالیبراسیون مدل و محاسبه پارامترهای مناسب جهت تشریح رفتار خزشی این خاک پرداخته شده است. سپس با استفاده از پارامترهای محاسبه شده در قسمت قبل به بررسی قابلیت این مدل در بیان رفتار تابع زمان گودبرداریهای مهارنشده و مهارشده پرداخته شده است. در این ارزیابیها تأثیر پارامترهای هندسی گود مثل عمق گودبرداری و شیب دیواره در گودهای مهار نشده مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین در این قسمت به منظور ارزیابی نتایج حاصل از این تحلیلها، مقایسه کیفی این نتایج با نتایج تجربی مشاهده شده در گودبرداریها انجام شده است. این ارزیابیها بیان کننده قابلیت مدل در پیش بینی جنبه های مختلف رفتار تابع زمان گودبرداری مثل، افزایش نرخ تغییر مکانهای تابع زمان با افزایش عمق گودبرداری، کاهش نرخ تغییر مکانهای تابع زمان با افزایش فاصله از دیوار حائل و کاهش نرخ تغییر مکانهای تابع زمان در اثر گذشت زمان است. در پایان نتایج ارائه شده توسط این مدل در تحلیل گودهای مهار نشده در عمقهای مختلف با نتایج حاصل از تحلیل تابع زمان با مدل الاستو-ویسکوپلاستیک برگر مقایسه شده است، این مقایسه نشاندهنده این است که مدل برگر تغییر مکانهای بلند مدت گودبرداری را بیش از مقدار واقعی پیش بینی می کند و با توجه به استفاده از مکانیزم الاستیک در تخمین رفتار مستقل از زمان تغییر مکانهای اولیه را کمتر از مقدار واقعی پیش بینی می نماید.