بررسی سیستم مرکب دیوارهای نگهبان میخکوبی شده- پایدار شده مکانیکی با استفاده از روش المان محدود

در سالهای اخیر روشهای پایدارسازی شیب ها و دیواره های خاکی توسعه فراوانی یافته و روشهای جدیدتر به تدریج جایگزین روشهای سنتی و قدیمی تر می شود. در این میان میخکوبی خاک1 و پایدارسازی مکانیکی زمین2 جزو روشهایی هستند که استفاده از آنها به علت مزایای خاصی که دارند در کشورهای مختلف سرعت گرفته به طوری که در چند سال گذشته آمار و ارقام نشان دهنده پیشرفت سریع این سیستم ها می باشد. از طرف دیگر یکی از مسائل مهم کنونی در حوزه حمل و نقل افزایش روز افزون حجم ترافیک جاده های موجود می باشد که کارشناسان را مجاب به ارائه روشهای مختلف از جمله عریض سازی جاده های موجود و یا ارائه سیستم هایی با کارایی بالا و هزینه پایین نموده است. یکی از روشهای مدرن در این زمینه استفاده از سیستم مرکب دیوارهای نگهبان میخکوبی شده-پایدار شده مکانیکی جهت احداث یک سیستم جاده دو خطه غیر همسطح می باشد. با افزایش جمعیت و نیاز به عریض سازی جاده های موجود و یا ایجاد جاده های غیر هم سطح در مناطق شیبدار و کوهستانی استفاده از روش مرکب اشاره شده به جهت مزایا و توجیه اقتصادی که دارد لزوم بررسی این روش را برای ما آشکار می سازد. از مسائل مهم در مورد دیوارهای مرکب مسئله تغییر شکل این دیوارها، انتقال نیرو در مهارها و اثر متقابل این دیوارها روی یکدیگر می باشد. در این پایان نامه به بررسی کلی این دیوارها و لزوم و نحوه کاربرد آنها، استفاده از روش المان محدود و نرم افزار plaxis جهت تحلیل همه جانبه این سیستم و در نهایت حساسیت سنجی متغیر های مختلف روی پارامترهای مهم طراحی پرداخته شده است. با اثبات توانایی تحلیل و صحت نتایج بدست آمده از نرم افزار plaxis روی هر دو سیستم با انتخاب یک مدل ترکیبی تا حد امکان نزدیک به نمونه عملی که بر اساس مدل های عملی اجرا شده انتخاب گردیده تحلیل پارامتریک روی این سیستم ترکیبی انجام گرفت. ویژگی خاص این پژوهش در نظر گرفتن زاویه 30 درجه برای شیب مورد بررسی می باشد که نتایج بدست آمده را به نتایج واقعی نزدیکتر می کند. با تغییر متغیرهای مختلف که به سه دسته پارامترهای مقاومتی خاک، پارامترهای هندسی دیوار میخکوبی شده و پارامترهای مربوط به دیوارهای پایدار شده مکانیکی تقسیم می شوند، تاثیر آنها را روی پارامترهای مهم طراحی که عبارتند از جابجایی افقی و قائم دیوار میخکوبی شده، ماکزیمم کشش در میخ ها، نیروی برشی و لنگر خمشی وارد بر رویه دیوار، نیروی وارد بر واحد طول دیوار میخکوبی شده و ضریب اطمینان کل سیستم بررسی و پیشنهادات لازم در هر مورد ارائه گردید. در نهایت علاوه بر بررسی تک تک متغیرها، میزان و درصد تاثیرگذاری متغیرهای یاد شده روی پارامترهای اصلی طراحی با استفاده از خطوط رگرسیون درجه 3، درجه بندی و تحلیل گردید.