بررسي توزيع فشار جانبي محرك خاك بر روي ديوار حائل صلب تحت اثر سربار يكنواخت در خاك هاي يك لايه و دولايه از طريق مدلسازي فيزيكي كوچك‌مقياس

Investigation of Lateral Earth Pressure Distribution Against a Rigid Retaining Wall Under Uniform Surcharge in Single and Two-Layer Soil Through Small- Scale Physical Modeling

طراحي ديوارهاي حائل به مقدار فشار محرك اعمالي از طرف خاك‌ريز پشت ديوار بستگي دارد. لذا تخمين مقدار اين فشار يك عامل اساسي در امر طراحي مي­باشد. در تحقيق حاضر به­ منظور ارزيابي فشار محرك خاك، ده آزمايش فيزيكي در مقياس آزمايشگاهي بر روي يك ديوار حائل صلب در حال حركت انتقالي تحت اثر سربارهاي يكنواخت و خاك‌ريز تك­لايه و دولايه انجام شده است. براي بررسي رفتار خاك از فشارسنج ­هاي مسطح دايره­اي و روش سرعت­ سنجي تصويري بهره گرفته شده است. نتايج نشان مي­دهد كه با شروع حركت انتقالي محرك ديوار مقادير فشار جانبي خاك به­ تدريج كاهش مي ­يابند و در شرايط محرك به كم­ترين مقدار خود مي­ رسند. در جابه‌جايي‌هاي بزرگ­تر از جابه ­جايي لازم براي حصول وضعيت محرك، پس از كاهش مقدار فشار در پاي ديوار مجدداً سير صعودي مقادير ثبت‌شده به­ دليل از بين رفتن قوس­ هاي موضعي ملاحظه مي­ گردد. همچنين توزيع فشار جانبي محرك در ارتفاع ديوار برخلاف تئوري رانكين (Rankine's Theory) غيرخطي مي ­باشد. همچنين مقادير فشار ثبت‌شده در پاي ديوار به ­ازاي سربارهاي برابر با 0 تا 2/1 كيلونيوتن بر مترمربع در خاك تك­ لايه در وضعيت سكون 65 تا 72 درصد رابطه جكي و در وضعيت محرك انتقالي 52 تا 69 درصد رابطه رانكين مي باشد. اين مقادير در خاك‌ريز دولايه به­ ترتيب 73 تا 76 درصد و 32 تا 40 درصد مي ­باشند. به­ علاوه در حين حركت انتقالي ديوار در وضعيت محرك، تمايز بين ناحيه ثابت و ناحيه گسيختگي به تدريج وضوح بيشتري مي­ يابد.

In the current study, a series of physical model tests was conducted to evaluate active earth pressure behind a translating rigid retaining wall under a uniform surcharge. Experimental results were compared with the predictions from proposed formulations to estimate the magnitude and distribution of lateral pressures in the failure zone behind a translating rigid wall under a uniform surcharge. The effect of arching is also investigated in single and two-layer soils through small-scale physical modeling and different surcharge combinations.