ارزیابی اثر انتخاب مدلهای رفتاری بر پیش بینی جابه جایی خاک در مجاورت ترانشه های عمیق

محدود نمودن جابهجایی های خاک اطراف مقطع حفاری در مناطق متراکم شهری، بهمنظور جلوگیری از تخریب سازه ها و خیابانهای مجاور گود، از مهمترین چالشها در مسایل گودبرداری به حساب میآید. انتخاب یک سیستم نگهبان مناسب و در عین حال اقتصادی که قادر به کاهش نشست خاک اطراف مقطع حفاری (و در نتیجه سازه های مجاور) تا حد مجاز و ایجاد یک سیستم پایدار باشد، بر اساس نتایج تحلیل تغییر شکل سازه نگهبان و خاک اطراف گود، تحلیل پایداری گود و همچنین تحلیل تنش اجزای سازه نگهبان (شامل دیوار و مهار) صورت میگیرد. برای انجام تحلیل پایداری میتوان از روابط معمول تعادل حدی استفاده نمود، اما برآورد تغییرشکلهای سازه نگهبان و خاک درون و اطراف گود با استغاده از روش های عددی نظیر اجزای محدود امکانپذیر است. یکی از مهمترین عواملی که بر پیشبینی جابهجایی خاک اطراف گود تاثیرگذار است، انتخاب مدل رفتاری مناسب برای خاک در تحلیلهای عددی میباشد. در این مقاله، با استفاده از تحلیل اجزای محدود غیرخطی و با کمک نرم افزار PLAXIS 8.2 اثر انتخاب مدلهای رفتاری خاک سختشونده، موهر- کولمب و خاک نرم بر تخمین جابهجایی خاک مجاور ترانشه بررسی شده است. نتایج بهدست آمده بیانگر آن است که مدل خاک سختشونده سازگاری بیشتری با نتایج تجربی داشته و استفاده از این مدل در مسایل حفاری موجب دستیابی به نتایج دقیقتر میگردد. در مقابل، مدل الاستو پلاستیک کامل موهر- کولمب میزان بالازدگی خاک کف گود را بیش از مقدار واقعی آن تخمین میزند و تغییرشکلهای خاک پشت دیوار را به صورت بالازدگی پیشبینی میکند که این موضوع با نتایج مطالعات تجربی قبلی متناقض است. مدل خاک نرم نیز اگرچه الگوی سازگارتری از تغییرشکلهای خاک اطراف گود ارایه میدهد، اما به دلیل وسیع بودن دامنه تغییرشکلهای الاستیک خاک در این مدل، جابهجایی ها کمتر از مقدار واقعی بهدست میآیند.