ارائه روش عددی مناسب برای مدلسازی رفتار خاکهای متورم شونده در اندرکنش با سازه های سبک: مطالعه موردی کانالهای انتقال آب

پروژه های انتقال آب بدلیل ماهیت خطی آنها، از ساختارهای زمین شناسی متنوعی عبور کرده و همواره در تماس با آب هستند بهمین علت بستر این سازه ها در معرض تغییر شکل و جابجائی قرار دارند. یکی از انوع بستر های مساله دار، خاکهای متورم شونده می باشند. این نوع از خاکها در اثر تغییر شرایط رطوبتی، مستعد تغییر شکل زیادی بوده و بر سازه های سبک ساخته شده بر روی خود آسیب می رسانند. این آسیب دیدگی در کانالهای ذوزنقه ای بصورت بالازدگی و ترکهایی بر روی رویه بتنی مشاهده می شود که به تدریج کارایی کانال را مختل می نماید. در این تحقیق به مدلسازی عددی پدیده تورم خاکهای متورم شونده غیر اشباع در اندرکنش با رویه بتنی کانالها پرداخته شده است. برای مدلسازی از ابعاد کانال دشت تبریز استفاده شده و پارامترهای مورد نیاز برای تحلیلها بر اساس شرایط محلی و نتایج آزمایشات انتخاب شده اند. در عمل یک لایه فیلتر بعنوان راهکاری برای کاهش اثر تورم بکار گرفته شده که این مساله بصورت عددی هم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل محل تمرکز حداکثر میزان تغییر شکل ها ، نیروها و به تبع آن محل ایجاد ترک ها را در رویه نشان می دهد. نتایج حاصل از مشاهدات صحرایی و بررسی های آزمایشگاهی در مقایسه با نتایج تحلیل های عددی انطباق قابل قبولی را بدست می دهند. اثر فیلتر در کاهش نیروی اندرکنشی بین لاینینگ و خاک متورم شونده بکمک مدلسازی عددی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج نشان داد که تعبیه یک لایه فیلتر در کاهش اثر تورم موثر است.

کلیدواژه ها:

خاکهای متورم شونده ، رویه بتنی ، کانال ، فیلتر ، مدلسازی عددی