استفاده از گروه شمع برای کنترل جابهجایی افقی درخاکهای ماسهای قابل روانگرای یکنواخت و لایهای: بر پایهی شبیهسازی سهبعدی

بر اساس گزارش­‌هایی از زلزله­‌های گذشته، پدیده­ی روانگرایی یکی از اصلی‌­ترین خطرهای زلزله است که باعث ایجاد خسارت در سازه‌ها و زیرساخت­‌های آن می­‌شود. برای مقابله با خطرهای ناشی از روانگرایی راهکارهای مختلفی شامل استفاده از ستون­‌سنگی، شمع­‌کوبی، تراکم دینامیکی، تزریق دوغاب و اختلاط عمیق خاک - بتن پیشنهاد شده ­است. در این پژوهش سعی شده ­است اثر گروه شمع­‌ها درکاهش خطرات ناشی از پدیده روانگرایی در خاک­‌های ماسه­‌ای یکنواخت و لایه‌­ای با حضور لایه بسیار سست به صورت پارامتریک و با استفاده از تحلیل سه‌بعدی همبسته دینامیکی در حوزه زمان و با بکارگیری مدل چندصفحه­‌ای دراکر ـ پراگر برای خاک، در نرم‌افزار اپنسیس مورد بررسی قرار گیرد. لایه­‌های خاک اشباع تحت دو زلزله واقعی قرار گرفته‌­اند. هدف از این پژوهش­ بررسی تأثیر پارامترهایی شامل نسبت سطح مقطع تسلیح شده، قطر و تعداد شمع، ضخامت و موقعیت لایه روانگرا در خاک­‌های لایه‌­ای و محتوای فرکانسی بر روی شتاب، جابه‌جایی­‌های افقی و اضافه فشار آب حفره­ای می‌­باشد. نتایج نشان می‌­دهد افزایش سطح مقطع تسلیح ­شده، قطر و تعداد شمع، بطور بدیهی باعث کاهش در جابه‌جایی­‌های افقی و اضافه فشار آب حفره­ای می‌­شود. همچنین پاسخ­ خاک­‌های ماسه­‌ای اشباع لایه‌­ای، نه تنها به ضخامت لایه روانگرا وابسته است، بلکه بسیار تحت تأثیر موقعیت آن لایه قرار دارد. وجود یک لایه روانگرا در عمق­‌های پایین­‌تر اگرچه به ­صورت یک ایزوله در مقابل شتاب عمل ­می­‌کند، ولی می‌­تواند باعث افزایش جابه‌جایی‌های سطحی شود. همچنین با توجه به نتایج، همگرایی مناسبی میان روند تغییرات جابه‌جایی شمع و خاک و پارامترهای زلزله‌های بررسی شده از جمله: شدت آریاس، زمان متناظر با بیشینه شتاب زلزله و تعداد سیکل­‌های معادل مشاهده شده است؛ بنابراین، به نظر می‌­رسد که نتایج این پژوهش می‌­تواند قابل گسترش برای زلزله‌های دیگر باشد.