مقايسه نشست ميكروپايل ها به روش هاي عددي،تئوري وآزمايش هاي ميداني در خاكهاي ماسه اي :پایان نامه کارشناسی ارشد عمران گرايش خاک وپی

پایان نامه ای که معرفی میگردد از سری پایان نامه های جدید رشته عمران  و با عنوانمقايسه نشست ميكروپايل ها به روش هاي عددي،تئوري وآزمايش هاي ميداني در خاكهاي ماسه اي ، مطالعه موردی پل شهید حقانی تهران  در 144 صفحه با فرمت Word (قابل ویرایش) در مقطع کارشناسی ارشد تهیه و نگارش شده است. امیدواریم مورد توجه کاربران سایت و دانشجویان عزیز مقاطع تحصیلات تکمیلی رشته های جذاب عمران  قرار گیرد.

چکیده مقايسه نشست ميكروپايل ها به روش هاي عددي،تئوري وآزمايش هاي ميداني در خاكهاي ماسه اي:

ریز شمع به شمع هایی با قطر کوچک (کمتر از mm300 ) اطلاق می گردد که غالباً با تسلیح فولادی سبک و تزریق دوغاب سیمان همراه می باشند. ریز شمع علاوه بر آنکه به عنوان یک المان باربر و مقاوم در برابر نشست عمل میکند، بدلیل تزریق دوغاب سیمان، سبب بهبود مشخصات مکانیکی (مقاومتی و رفتاری) خاک اطراف نیز میگردد. ریز شمع ها به طور مؤثر در بهبود خواص خاك و افزايش ظرفيت باربري و كاهش نشست به ويژه در پي سازه هاي موجود و مقاوم سازي آنها به كار گرفته مي شوند. مقاومت اصطكاكي ما بين ریز شمع و خاك و اثرات شبكه اي آنها به عنوان مكانيزمي قابل توجه جهت بهبود خواص خاك، مطرح مي گردد. با توجه به افزایش رو به رشد ریز شمع های طراحی و اجراشده درکشورمان واهمیت باربری این المان ها در پروژه های مختلف، نیاز به بررسی پارامتر های دخیل در طراحی ریز شمع، امری ضروری تلقی می گردد .

در این پژوهش همراه با استفاده از نتایج تحلیل عددی ، مجاسبات تئوریک ، آزمایشهای بارگذاری بر روی ریز شمع و انجام مطالعات پارامتریک بر روی آن مکانیزم باربری ریز شمع بررسی میگردد.در فصل اول به ارائه کلیاتی راجع به ریز شمع ، کاربردها، روش اجرا و طبقه بندی انواع ریز شمع پرداخته شده است. در ادامه در فصل دوم خلاصه ای از روش های طراحی سازه ای و ژئوتکنیکی ریز شمع مورد توجه واقع شد. همچنین روش های مختلف تحلیلی نحوه انتقال بار از طریق ریز شمع های متعارف مورد بررسی قرار میگیرد. در فصل سوم نحوه مدلسازی عددی شرح داده شده است. در تحلیل نتایج از نرم افزار اجزاء محدود Plaxis استفاده شده است.

این نرم افزار که نسخه دو بعدی آن در این گزارش مورد استفاده قرار گرفته، قابلیت اعمال فشارهای استاتیکی و دینامیکی را دارا بوده و انواع مدلهای گسیختگی خاک را در اختیار کاربر قرار می دهد. در فصل چهارم نتایج حاصل از تحقیق به همراه مقایسه ای میان نتایج حاصل از محاسبات تئوریک ، عددی ، آزمایش و تحلیل پارامتریک ارائه می شود. و در نهایت در فصل پنجم جمعبندی و نتیجه گیری این تحقیق بیان شده است. به طور کلی این نتایج بیانگر نزدیک بودن نتایج حاصل از نشست در تحلیل عددی و روابط تئوریک است ، نتایج آزمایشات نیز صحت طراحی ها را بطور کامل تأیید میکند.

ریزشمع ها

بطور کلی در مواجهه با خاک های مسئله دار نظیر خاک های سست با قابلیت باربری کم، نشست پذیری زیاد، روانگرا و خاک های دستی ، دو راه پیش روی مهندسین ژئوتکنیک قرار دارد :
الف : استفاده از المانهای باربر در خاک
ب : بهسازی و اصلاح خواص فیزیکی- مکانیکی تودة خاک
هر یک از راه حل های فوق دارای روشها و مشخصات مربوط به خود می‌باشند که طی سالیان متمادی توسعة فراوانی یافته اند. برخی از تکنیک های ابداعی نیز ماهیتی ترکیبی از دو دستة فوق داشته و مزایای هر دو دسته را تا حدودی بهمراه دارند. از آن دسته میتوان به استفاده از ریز شمع ها بهمراه تزریق دوغاب سیمان اشاره نمود.
ریز شمع به شمع هایی با قطر کوچک (کمتر از mm300 ) اطلاق می گردد که غالباً با تسلیح فولادی سبک و تزریق دوغاب سیمان همراه می باشند. ریز شمع علاوه بر آنکه به عنوان یک المان باربر و مقاوم در برابر نشست عمل میکند، بدلیل تزریق دوغاب سیمان، سبب بهبود مشخصات مکانیکی (مقاومتی و رفتاری) خاک اطراف نیز میگردد. تاریخچة ابداع ریز شمع به اوایل دهة پنجاه میلادی ، زمانیکه اروپا با خیل عظیمی از ساختمان های در معرض خرابی ناشی از صدمات وارده در جنگ جهانی دوم روبرو بوده است،برمیگردد. در این دوره، ابداع یک روش بهسازی بستر که علاوه بر کارایی و قابلیت اجرا در بین ساختمانهای تخریب شده، سریع و اقتصادی نیز باشد، بسیار ضروری بود.در چنین شرایطی ابداع ریز شمع توسط Fondedile پیمانکار مشهور ایتالیایی صورت پذیرفت که بدلیل ویژگی های منحصر بفرد ، این روش گسترش فراوانی یافت. در آغاز استفاده از ریز شمع ها تنها در به سازی بستر ضعیف ساختمانها مورد توجه قرار داشت، لیکن رفته رفته با توسعه و اجرای روش در کشورهای مختلف، دامنة کاربرد آن به دیگر عرصه های مهندسی ژئوتکنیک نظیر پایدار سازی شیبها و مقابله با روانگرایی کشیده شد.
در شکل 1-1 آرایش پیشنهادی ریز شمع ها برای تقویت سازة موجود، نشان داده شده است. همچنین در شکل 1-2 استفاده از شبکة ریز شمع های قائم و مایل جهت تقویت سازة موجود، ارائه گردیده است.

فهرست مطالب

فصل اول : معرفی ریزشمع ها
ریزشمع ها  2
بررسی مطالعات انجام شده 4
موارد استفاده از ریز شمع در مهندسی ژئوتکنیک 4
معرفی ریز شمع 7
سیستم های طبقه بندی ریز شمع ها 8
طبقه بندی ریز شمع ها بر اساس فلسفة طراحی و عملکرد 9
طبقه بندی ریز شمع ها بر اساس روشهای اجرایی ساخت و تزریق 13
روش اجرای متداول در ایران 15
1-6-1 حفاري 15
1-6-2 لوله‌كوبي 16
1-6-3 تزریق  17
مشخصات تزریق 18
1-6-4 تسليح و نصب فلنج  19
1=7 آزمايشات بارگذاری 20
1=7-1 آزمايش بارگذاری فشاری 20
1=7-2 آزمايش بارگذاری کششی 21
1=7=3 آزمايش بارگذاری جانبی 21
1=8 ماشین آلات و تجهیزات 22
1-8-1 ماشین حفاری  22
1-8-2 لوله کوب 22
1-8-3 لوله مشبک 22

الف

فصل دوم : مبانی طراحی

مقدمه 23
طراحی 25
مقاومت اسمی پیوند دوغاب و خاک 29
طراحی ریز شمع 30
طراحی ژئوتکنیکی 30
ظرفیت ژئوتکنیکی پیوند 30
2-5 بار مجاز محوری فشاری و کششی ژئوتکنیکی طول پیوند، (روش SLD  32
2-6 مقاومت طراحی ژئوتکنیکی محوری طول پیوند در کشش و فشار،(روش LFD)  32
2-7 طراحي سازه ای ریز شمع 33
2-8 ظرفیت سازه ای طول غلاف شدة ریز شمع 36
2-8-1 طول غلاف شده ریز شمع (طراحی با بار سرویسSLD)  37
2-8-2 طول غلاف شده ریز شمع( (LFD ) طراحی با بار ضریب دار )  37
2-9 طول غلاف نشده ریز شمع 38
2-9-1 طول غلاف نشدة ریز شمع(بار طراحي يا بار سرويسSLD 40
2-9-2 طول غلاف نشدة ریز شمع (طراحي با بار ضريب دار LFD)  41
2-10 ظرفیت باربری ژئوتکنیکی کف  42
2-11 تاثیر گروه بر ریز شمع های تحت بار محوری 42
2-12 ضرایب اطمینان  43
2-12-1 ژئوتكنيكي 43
2-13 طول غلاف شدة ریز شمع 49
2-14 طول غلاف نشده ریز شمع 50
2-15 بار مجاز كششي مربوط به آزمايش در محل 50
2-16 ظرفيت پيوند دوغاب به فلز 50
2-17 طراحي طول نفوذ غلاف در دوغاب (طول پلانج)  51
2-18 سازگاري كرنش ها ما بين اعضاي سازه اي  52

ب

فصل سوم : مدلسازی با نرم افزار PLAXIS
3-1 مدل سازی با استفاده از نرم افزار اجزای محدودی PLAXIS 57
3-1-1 معرفی نرم افزار 57
3-2 المان ها و مدل های رفتاری 66
3-2-1 معرفی المان های شبکه اجزای محدود 66
3-2-2 نوع مدل 67
3-2-3 معرفی انواع مدل های رفتاری در نرم افزار PLAXIS 68
3-3 مدل سازی ریز شمع ها توسط نرم افزار Plaxis 71

فصل چهارم : مطالعه موردی
4-1 مقدمه 81
4-2 مسئله ی 1 81
4-2-1 طراحی به صورت دستی با استفاده از روابط آیین نامه FHWA 83
4-2-1-1 بارگذاری سازه 83
4-2-1-2 طراحي سازه اي ميکروپايل 84
4-2-1-3 طراحي ژئوتکنيکي ميکروپايل 85
4-2-1-4 طراحي ميکروپايل بر مبناي کنترل لاغری ( )  87
4-2-2 مدلسازی با استفاده از نرم افزار اجزای محدودی PLAXIS 88
4-3 مسئله 2 91
4-3-1 طراحی به صورت دستی با استفاده از روابط آیین نامه FHWA 92
4-3-1-1 بارگذاری سازه 92
4-3-1-2 طراحي سازه اي ميکروپايل 93
4-3-1-3 طراحي ژئوتکنيکي ميکروپايل 94
4-3-1-4 طراحي ميکروپايل بر مبناي کنترل لاغری (  95
4-3-2 مدلسازی با استفاده از نرم افزار اجزای محدودی PLAXIS 97
4-4 نشست شالوده بر اساس محاسبات تئوریک  100
4-5 آزمایشهای کنترلی ریز شمع 103
4-5-1 نحوة بار گذاری ریز شمع 104
4-5-2 روش انجام آزمایش 104
4-5-2-1 آزمایشهای تخریبی 104
4-5-2-2 آزمایشهای غیر تخریبی 105
پ

4-5-3 ابزار آزمایش 105
4-5-4 نتایج حاصل از تست های تخریبی و غیر تخریبی 106
4-6 بررسی پارامتریک مولفه های مهم موجود در ریز شمع 109
4-6-1 بررسی اثر طول ریز شمع بر نشست فونداسیون 109
4-6-2 بررسی اثر تعداد ریز شمع بر نشست فونداسیون 110
4-6-3 بررسی اثر زاویه ی ریز شمع بر نشست فونداسیون 111

فصل پنجم : جمع بندی و نتیجه گیری
5-1 مقدمه 115
5-2 نتیجه گیری 115
5-3 پیشنهادات 116

فهرست اشکال

فصل اول معرفی ریزشمع ها
1-1 آرایش پیشنهادی ریزشمع برای تقویت سازه موجود 3
1-2 استفاده از شبکة ریز شمع های قائم و مایل جهت تقویت سازة موجود 3
1-3 نمونه ای از کاربردهای ریز شمع 6
1-4 مراحل نصب ریز شمع با استفاده از لولة جدار محافظ 7
1-5 ریز شمع های نوع 1 (بارگذاری مستقیم 10
1-6 ریز شمع های نوع 2 (المان مسلح کنندة خاک 11
1-7 نمونه ای از کاربرد ریز شمع‌های نوع 1 11
1-8 نمونه ای از کاربرد ریز شمعهای نوع 2 12
1-9 طبقه بندی ریز شمعها بر اساس روش تزریق 14
1-10 نمونه ای از دستگاه های حفاری میکروپایل 15
1-11 نمونه ای از لوله و دستگاه لوله کوب 17
1-12 دستگاه تزریق شامل سه بخش ميكسر اوليه، ميكسر ثانويه و پمپ تزريق 18
1-13 تسليح و نصب فلنج در میکروپایل 20

فصل دوم مبانی طراحی
2-1 طول چسبندگی در ریز شمع 26
2-2 جزئیات اجزای تسلیح ریز شمع 34
2-3 مقایسه ای از ماکزیمم بار های آزمایشهای مربوط به ریز شمع و میخ کوبی، و انکر 46
2-4 جزئیات مربوط به انتقال بار از طریق طول نفوذ غلاف در لایة باربر 53
2-5 تغییرات انتقال بار از طریق طول نفوذ در لایة باربر پیوند با افزایش بار وارده 54

فصل سوم مدلسازی با نرم افزار PLAXIS
3-1 ورودی نرم افزار 58
3-2 محاسبات نرم افزار 62
3-3 خروجی نرم افزار 65.
3-4 نمودار نرم افزار 66

ح
3-5 نمایی از المان های موجود در نرم افزار Plaxis 67
3-6 نمایی از تنش های نرمال و برشی 70
3-7 پلان فونداسیون میکروپایل 73
3-8 نمونه ی مدل ساخته شده در نرم افزار 73
3-9 نمای مش بندی شده مدل 75
3-10 محاسبه ی تنش های اولیه در فاز Initial 76
3-11 فاز اول مدل سازی میکرو پایل 77
3-12 فاز دوم از مدل سازی میکرو پایل 78
3-13 فاز سوم از مدل سازی میکرو پایل 79
فصل چهارم مطالعه موردی
4-1 پلان فونداسیون میکروپایل 81
4-2 مراحل اجرای میکروپایل 82
4-3 جزییات میکروپایل 82
4-4 شمای کلی از مدل فونداسیون به همراه میکروپایل ها 88
4-5 نمای مش بندی شده مدل 89
4-6 تنش های اولیه قیل از احداث فونداسیون 89
4-7 مش تغییر یافته ی مدل بعد ار بارگذاری 90
4-8 پلان فونداسیون میکروپایل 91
4-9 شمای کلی از مدل فونداسیون به همراه میکروپایل ها 97
4-10 نمای مش بندی شده مدل 97
4-11 تنش های اولیه قیل از احداث فونداسیون 98
4-12 مش تغییر یافته ی مدل بعد ار بارگذاری 98
4-13 تغییر مکان قائم مدل 99
4-14 نشست الاستيك گروه شمع 101
4-15 نشست فونداسیون به ازای طول های مختلف ریز شمع 110
4-16 نشست فونداسیون به ازای تعداد مختلف ریز شمع 111
4-17 نمایی از زوایای مورد بررسی قرار گرفته ی ریز شمع 112.
4-18 نشست فونداسیون به ازای زوایای مختلف ریز شمع 113

فهرست جداول

2-1 ضرایب اطمینان طراحی در حالتهای کششی و فشاری 27
2-2 اطلاعات لازم جهت تعیین ضریب a 28
2-3 مقاومت اسمی پیوند به ازای رنج خاکهای مختلف 29
2-4 ماکزیمم بارهای بکار برده شده در آزمایش ریز شمعها، میخ کوبیها و انکرها 47
3-1 مشخصات واحدهای استفاده شده 72
3-2 مشخصات مصالح ژئوتکنیکی مدل 75
3-3 فازبندی مسئله 76
4-1 مقدار مقاومت اسمي 86
4-2 نحوة اعمال گام های بارگذاری آزمایش تخریبی 106
4-3 نحوة اعمال گام های بارگذاری آزمایش غیر تخریبی 108
4-4 نشست فونداسیون به ازای طول های مختلف ریز شمع 109
4-5 نشست فونداسیون به ازای تعداد مختلف ریز شمع  110
4-6 نشست فونداسیون به ازای زوایای مختلف ریز شمع 112

راهنمای خرید و دانلود فایل

برای پرداخت، از کلیه کارتهای عضو شتاب میتوانید استفاده نمائید.

بعد از پرداخت آنلاین لینک دانلود فعال و نمایش داده میشود ، همچنین یک نسخه از فایل همان لحظه به ایمیل شما ارسال میگردد.

در صورت بروز  هر مشکلی،میتوانید از طریق تماس با ما  پیغام بگذارید و یا در تلگرام با ما در تماس باشید، تا مشکل مورد بررسی قرار گیرد. دیجی لود متعهد میشود که هر طور شده فایل خریداری شده ، به دست شما خواهد رسید.

برای دانلود فابل روی دکمه خرید و دانلود  کلیک نمایید.