بررسي تاثير ترافيك و زلزله حوزه نزديك بر گودهاي پايدارسازي شده به روش‌هاي ميخ‌كوبي و مهاربندي

The Investigation of Traffic and Near-Field Earthquake Loads Effects on the Nailed and Braced Excavations

بررسي اثر سربارهاي ديناميكي بر جداره گود شهري با توجه به ماهيت آماري و احتمالاتي آن در شرايط ساختگاهي ضروري است.‌‌ در اين مطالعه عملكرد گود پايدارسازي شده به دو روش ميخ‌كوبي و مهاربندي تحت اثر دو تحريك ديناميكي ارتعاش ناشي از عبور بار ترافيكي و تحريك زلزله حوزه نزديك در چهار منطقه اهواز بررسي و مقايسه شده‌اند. گمانه‌هاي بحراني در هر منطقه با سنجش پارامترهاي مقاومتي لايه‌ها و انتخاب گمانه‌هايي با كمترين پارامترهاي مقاومتي خاك در هر منطقه انتخاب گرديده‌اند. مدل‌هاي عددي جهت جلوگيري از انعكاس امواج لرزه‌اي در مرزها به ابعاد 20 × 100 متر و با ديوارهاي جاذب طراحي شده‌اند و نسبت ميرايي به طور معمول 2% مفروض مي‌باشد. تحريك ناشي از عبور ترافيك توسط يك موج هارمونيك در سرعت‌هاي متفاوت شبيه‌سازي شده است. فركانس‌هاي تشديد ناشي از ارتعاش بار ترافيكي در محدوده سرعت 56 الي 72 كيلومتر بر ساعت قرار گرفته است. تحت اثر بار ترافيكي، سيستم مهاربندي، تغيير شكل قائم كمتر و سيستم ميخ‌كوبي تغيير شكل افقي كمتر داشته‌اند. همچنين گودها تحت 7 نگاشت داراي خصوصيات حوزه نزديك همپايه شده به شتاب طرح اهواز (g 0/25) تحليل شده‌اند. منطقه گلستان بيشترين تغيير شكل را تحت بار ترافيك نشان داده است. تحت زلزله حوزه نزديك به استثناي كيانپارس سيستم ميخ‌كوبي تغيير شكل قائم ماندگار كمتر و سيستم مهاربندي تغيير شكل افقي ماندگار كمتر را نشان داده است. خطاي نتايج مدل‌­هاي تحليلي در تغيير شكل قائم 15% و در تغيير شكل افقي 26% كمتر از برداشت ميداني يك گود ميخ‌كوبي شده واقع در منطقه كيانپارس مي‌­باشد.

Considering the statistical and probabilistic characteristics of construction conditions, the investigation of dynamic overloads' effects on the urban excavation wall is of great importance. In the present study, the performance of nailed and braced excavations under two vibrational dynamic excitations, traffic and near-field earthquake loads, have been investigated in four regions of Ahvaz. Critical boreholes with the lowest static bearing capacity have been selected by analyzing the layers' strength parameters in each region. Numerical models have been designed to limit the seismic waves' reflection at the excavation boundaries with 20 x 100 meters and with absorbing walls. Also, the damping ratio was assumed to be 2%. A harmonic wave at different speeds has simulated the excitation caused by the traffic passage. Resonant frequencies due to traffic-induced vibration have been recorded in the speed range of 56 to 72 km/hr. Due to the traffic load, the bracing and the nailing systems showed fewer vertical and lateral displacements, respectively. Moreover, the excavations have been analyzed under 7 acceleration with compatible near field characteristics of the Ahwaz plan acceleration (0.25g). The Golestan region showed the highest displacement difference between the two systems. Due to earthquake loads, the nailed system showed less vertical displacement and the braced system showed less horizontal displacement. The error of the analytical models' results in vertical displacement was 15% and in lateral displacement was 26% less than a nailed excavation located in the Kiyanpars region.