بررسي مكانيزم تاثير بهسازي با ديوار مايل در كاهش خطرات اندركنش گسل شيب¬لغز و پي سطحي در خاك¬هاي دانه¬اي با استفاده از روش اجزا مجزا

كارشناسي ارشد

در اين مطالعه، مدل¬سازي عددي پديده انتشار گسلش شيب¬لغز معكوس در خاك دانه¬اي و اندركنش آن با پي سطحي و ديوار مايلي كه جهت بهسازي و منحرف كردن مسير گسيختگي استفاده شده، با استفاده از روش اجزا مجزا (DEM) با درنظرگيري مقاومت غلطشي ذرات انجام شده است. سه بخش اصلي مطالعه شامل: انتشار گسلش شيب¬لغز معكوس در خاك دانه¬اي، اندركنش گسلش شيب-لغز معكوس و پي سطحي و اندركنش گسلش شيب¬لغز معكوس، ديوار مايل و پي سطحي، هركدام از دو رويكرد مهندسي و بنيادي مورد مطالعه قرار مي¬گيرد. در رويكرد مهندسي مباحثي همچون مسيرهاي گسيختگي، تغييرشكل سطحي، كرنش رخنمون گسيختگي، محل رخنمون گسيختگي و دوران پي سطحي بررسي شده و در رويكرد بنيادي تلاش مي¬شود تا تشكيل و انحراف باندهاي برشي با استفاده از ميكرو پارامترها مطالعه شده و ارتباط ميكرو-ماكرو در تشكيل و انحراف باندهاي برشي بيان شود. شايان ذكر است كه در هر سه بخش مطالعه تأثير تراكم خاك بررسي شده و همچنين در دو بخش مطالعاتي اندركنش، تأثير بار پي بر نتايج ميكرو و ماكرو مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج مطالعات با رويكرد مهندسي نشان مي¬دهد كه باندهاي برشي يك گسيختگي منفرد نبوده بلكه از تعدادي گسيختگي تشكيل شده كه در كرنش¬هاي متفاوتي رخ مي¬دهد همچنين اين مسيرهاي گسيختگي در امتداد صفحه مستقيم گسل نبوده و با توجه به تراكم و زاويه شيب گسل به سمت بلوك¬هاي متحرك و ثابت منحرف مي¬شود. در بخش مطالعه اندركنش گسلش معكوس و پي سطحي نتايج نشان مي¬دهد كه پي سطحي سبب منحرف شدن مسيرهاي گسيختگي شده و هرچه بار پي افزايش يابد اين انحراف نيز بيشتر مي¬گردد و همچنين با اين افزايش بار پي دوران پي سطحي نيز كاهش مي¬يابد. در بخش مطالعه اندركنش گسلش معكوس، ديوار مايل و پي سطحي نتايج نشان مي¬دهد كه ديوار مايل سبب انحراف مسير گسيختگي و كاهش دوران پي سطحي شده و اين كاهش دوران با افزايش زاويه ديوار مايل نسبت به افق افزايش مي¬يابد. همچنين نتايج نشان مي¬دهد كه با افزايش ضخامت ديوار مايل دوران پادساعتگرد پي سطحي افزايش مي¬يابد. نتايج مطالعات با رويكرد بنيادي نشان مي¬دهد كه كاهش عدد تماسي يك اتفاق كليدي در مقياس ميكرو بوده به اين صورت كه با كاهش عدد تماسي و درنتيجه شكست تماس بين ذرات، ايجاد حفرات بزرگ و در نتيجه رفتار اتساعي در نمونه آغاز مي¬شود و همچنين اين اتفاق سبب ايجاد گراديان شديد چرخش ذرات در باند برشي مي¬گردد. شايان ذكر است كه مكانيسم خرابي در باندهاي برشي به اين صورت بوده كه با اعمال برش، تعداد نيروهاي تماسي قوي در جهت تنش اصلي حداكثر افزايش يافته كه باعث رفتار سخت شونده در نمونه مي¬گردد اما با گذشت اعمال برش تحت اثر كرنش¬هاي كششي ناشي از اثر غلطش بين ذره¬اي نيروهاي تماسي قوي در جهت تنش اصلي حداقل از بين رفته و با وقوع اين اتفاق ستون¬هاي زنجيري كه در جهت تنش اصلي حداكثر قرار دارند تكيه¬گاه¬هاي جانبي خود را از دست داده و دچار كمانش موضعي و خرابي در ناحيه مي¬شوند در نتيجه اين اتفاق تعداد نيروهاي تماسي قوي در جهت تنش اصلي حداكثر كاهش يافته كه سبب رفتار نرم شونده مي¬شود؛ اما در بخش مطالعه اندركنش¬ گسلش معكوس با پي سطحي نتايج نشان مي¬دهد كه تشكيل باندهاي برشي و ميكرو پارامترها در سطح زمين بيشتر تحت تأثير وزن پي مي¬باشد و همچنين در بخش اندركنش گسلش معكوس با ديوار مايل و در عمق زياد تشكيل باندهاي برشي و ميكرو پارامترها بيشتر تحت تأثير فشار ناشي از ديوار مايل مي¬باشد.

205640

دانشگاه علم و صنعت ايران

ندارد

مهندسي عمران گرايش مهندسي ژئوتكنيك

عليرضا سعيدي عزيزكندي