بررسی پارامترهای موثر بر نشست و گسترش جانبی شالوده های سطحی واقع بر لایه های خاکی شیبدار قابل روانگرا

جابجایی های ساختمان در اثر وقوع پدیده ی روانگرایی در زلزله های گذشته باعث بروز خسارات قابل توجه ای به سازه ها و زیر ساخت های آن ها شده است. با وجود انجام مطالعات مختلف توسط پژوهشگران، همچنان رویکرد جامعی برای ارزیابی هم زمان اثر گسترش جانبی و نشست سازه بر روی شالوده های سطحی وجود ندارد. در این پژوهش سعی شده است جابجایی های شالوده ی سطحی بر روی لایه های خاکی شیبدار با درصد تراکم های مختلف به صورت پارامتریک با استفاده از شبیه سازی سه بعدی به روش المان محدود مورد بررسی قرار گیرد. بدین منظور، ابتدا مدل عددی با نتایج آزمایش سانتریفیوژ صحت سنجی شده و سپس پارامترهایی نظیر: شیب زمین، تراکم لایه ی روانگرا، سطح آب زیرزمینی، فشار تماسی و نسبت طول به عرض شالوده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با افزایش اندک در شیب زمین از 0 به 2 درجه میزان جابجایی های افقی بدلیل گسترش جانبی به شدت افزایش می یابد. افزایش تراکم لایه ی روانگرا در لایه های خاکی شیبدار متوسط نشست شالوده را کاهش داده و در مقابل میزان دوران شالوده را افزایش می دهد. کاهش سطح آب زیرزمینی نیز باعث کاهش نشست می شود، اما در برخی از موارد به خصوص درمدل های بدون سازه میزان نشست را افزایش می دهد. دلیل آن اینست که افزایش وزن موثر مانند یک اضافه تنش روی خاک عمل کرده و تنش های برشی منتقل شده به لایه ی روانگرا را افزایش می دهد، که در نتیجه کرنش های حجمی خاک تقویت شده و نشست در نواحی دور از سازه افزایش جزیی پیدا می کند. همچنین شالوده ها با نسبت طول به عرض بزرگتر، به علت ایجاد کرنش های برشی کوچکتر نشست های کمتری دارند.