بررسی تحکیم خاک به روش خارج کردن هوا با استفاده از تحلیل عددی

با توجه به افزایش جمعیت و شهرنشینی و کمبود زمین‌های مناسب از نظر ظرفیت باربری، ساخت و ساز در خاک‌های نرم به خصوص رس‌ها که دارای ظرفیت باربری کم و ویژگی‌های نشست‌پذیریِ بیش از حد متعارف می‌باشند، انجام می‌شود. در این نوع خاک‌ها در زمانی که اشباع باشند، ساخت سازه‌هایی از جمله  ساختمان‌های بزرگ موجب خروج فشار آب منفدی و به طبع آن ایجاد نشست تحکیمی خواهد شد. یکی از روش‌های کاهش نشست تحکیمی به مقدار مجاز تعیین شده در آیین‌نامه استفاده از روش پیش بارگذاری است که مستلزم انجام عملیات خاکی و خاکریزی و نهایتاً جمع‌آوری سربار خواهد بود. برای کاستن از حجم عملیات خاکی و هزینه‌های مربوطه، استفاده از خلاء همراه با زهکش‌های قائم روشی موثر می‌باشد که موجب تسریع عملیات و کاهش هزینه‌ها می‌گردد. در این راستا در این پژوهش با شبیه‌سازی عملیات تحکیم خاک به روش خلاء به وسیله نرم‌افزار کامسول تاثیر پارامترهای شدت فشار خلاء، عمق سنگ بستر، نسبت تخلخل خاک و تعداد کانون‌های خلاء بر میزان نشست تحکیم بررسی گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، مشخص شد که افزایش شدت خلاء اعمالی در کانون‌های خلاء، افزایش نسبت تخلخل خاک و افزایش عمق قرارگیری سنگ بستر، هریک به نحوی موجب تسریع فرایند تحکیم می‌گردد، این در حالی است که تعداد پایانه‌های اعمال خلاء تاثیر ملموسی بر این روند ندارد.

investigating the soil consolidation via vacuum method by using numerical analysis

due to increasing population and urbanization and lack of suitable land in terms of bearing capacity, construction is performed on soft soils, especially clays with low bearing capacity and excessive conventional settling characteristics. in these types of saturated soils, the construction of structures, such as large buildings, will release pore water pressure and therefore create a consolidation. one of the ways to reduce consolidation to the permissible amount specified in the regulations is to use a preload method that will require soil and embarkment operations and ultimately, necessity the removal of those embarkments. vacuum combined with vertical drainage is an effective way to reduce the number of soil operations and associated costs, which in other words will accelerate the construction of structures and reduce costs. in this study, the effect of several parameters on the amount of consolidation was investigated by simulating soil consolidation via using the comsol multiphysics and geostudio software. based on the results, it was found that increasing vacuum intensity in vacuum chambers, increasing soil void ratio, and increasing bedrock depth, each of them accelerated the consolidation process. however, the number of vacuum terminals does not have a significant impact on this process.