مطالعه عددی اثر مسلح سازی بستر بر رفتار مقاطع تسلیح شده آزمایشی به روش اجزای محدود

یکی از روش های مناسب احداث سریع راه ها روی بسترهای ضعیف، استفاده از مسلح کننده های ژئوسنتتیک با هدف بهسازی خاک می باشد که در حال حاضر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. به منظور شناخت هرچه بیشتر رفتار بسترهای مسلح شده و تبیین روش های طراحی مناسب برای آن ها، تاکنون آزمون های صحرایی و آزمایشگاهی محدودی تحت شرایط بارگذاری ترافیکی واقعی برنامه ریزی و اجرا گردیده است. اما به علل مختلف، از جمله هزینه های زیاد آزمون های صحرایی و مشکلات اجرایی، انجام آنها با محدودیت هایی همراه است. به کمک روش های شبیه‏سازی عددی می توان مطالعات پارامتریک جامعی را در مورد عملکرد این گونه راه ها به انجام رساند و تاثیر عوامل مهم را مورد ارزیابی قرار داد. در این تحقیق، با استفاده از شبیه سازی عددی سه بعدی، عملکرد بستر راه مسلح شده با لایه های ژئوسنتتیک تحت اثر بار ترافیک عبوری مورد بررسی قرار گرفت و نتایج آن به کمک داده های مطالعات میدانی اعتبارسنجی شد. مقایسه نتایج حاصل از مدل‏سازی عددی و مطالعات میدانی نشان می دهد که مدل عددی قابلیت پیش بینی رفتار یک سیستم مسلح شده با ژئوگرید را دارا می باشد و انطباق مناسبی بین نتایج حاصل از آزمایش های صحرایی و پاسخ های مدل‏سازی عددی وجود دارد. نتایج بررسی های عددی نشان می دهد که نشست راه با بستر مسلح شده به شدت تحت تاثیر خصوصیات مکانیکی مسلح کننده ها، از جمله سختی ژئوگرید، می باشد. به نحوی که با کاهش سختی ژئوگرید در حدود 50%، نشست سطح راه حدود 61% افزایش می یابد. همچنین، تاثیر سختی مصالح اساس و بستر بر میزان نشست سطح راه در حالت بستر مسلح شده به میزان 50% نسبت به بستر مسلح نشده کاهش می یابد. نتایج، افزایش ظرفیت ترافیک (TBR) به میزان 11/26 برابر را بر اثر تسلیح و تقویت مقطع با مسلح کننده قوی نشان می دهد.