تحلیل قابلیت اعتماد ظرفیت باربری شمع در خاک‌های رسی با استفاده از نمونه‌گیری مونت‌کارلو

شمع‌ها یکی از مهم‌ترین سیستم‌های فونداسیون در ژئوتکنیک هستند. در سال های اخیر، طراحی و تخمین ظرفیت باربری محوری آن‌ها بر اساس مشخصات خاک پیشرفت قابل ملاحظه ای نموده است. ماهیت پیچیده‌ی رفتار خاک و عدم قطعیت‌های ذاتی آن، باعث شده است تا مقادیر ظرفیت باربری در روش‌های تخمینی مختلف با فرضیات ساده کننده ای همراه باشد. استفاده از این فرضیات ساده کننده، موجب شده تا محدوده ظرفیت باربری، تغییرات مشخصات ذاتی خاک و خطاهای مدل در روش های مختلف، گسترده باشد. آزمایش نفوذ مخروط (cpt) یکی از پرکاربردترین آزمون های برجا برای تعیین مشخصات خاک بوده که به دلیل شباهت مکانیزم آن با سیستم های فونداسیون شمع، تخمین ظرفیت باربری شمع بر اساس داده‌های آزمایش نفوذ مخروط، یکی از رایج ترین کاربردهای این آزمون به حساب می آید. در صورتی که روشی برای ایجاد ارتباط مناسب بین نتایج ظرفیت باربری شمع و آزمایش نفوذ مخروط انجام گیرد، کمک شایانی به رفع بسیاری از عدم قطعیت های موجود در ظرفیت باربری شمع خواهد نمود. در این پژوهش ابتدا با استفاده از داده‌های جمع آوری شده‌ برای 62 مورد عملی از آزمایش‌های بارگذاری شمع در خاک های رسی به همراه نتایج داده‌های آزمایش نفوذ مخروط متناظر آن، رابطه ای برای پیش‌بینی ظرفیت باربری محوری شمع ارائه و سپس با استفاده از مفاهیم قابلیت اعتماد، دقت رابطه پیشنهادی مورد بررسی قرار گرفت و با سایر روش‌های تخمینی مقایسه شد. به منظور ارزیابی قابلیت اعتماد رابطه پیشنهادی از روش نمونه گیری مونت کارلو استفاده شد، که نسبت به سایر روش های قابلیت اعتماد از دقت بیشتری برخوردار است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد رابطه‌ی پیشنهاد شده در این تحقیق، از دقت و قابلیت اعتماد بیشتری نسبت به معدود روش های پیشنهادی برخوردار هستند.

reliability analysis of pile bearing capacity in clayey soils based on monte carlo sampling

pile foundations are one of the most important foundation systems in geotechnical engineering. the design of pile foundations and the estimation of pile bearing capacity have been improved considerably over the years. however, due to inherent soil uncertainties and disturbances, most theoretical approaches have been mainly based on assumptions and simplifications. resulting in a wide range of bearing capacity values, different design methods establish the existence of inherent soil variability and model error in bearing capacity prediction. the cone penetration test (cpt) is considered as one of the most useful in situ tests for the characterization of soil. due to the similarity between the cone and the pile, estimation of pile capacity from cpt data is among its most common applications. this paper proposes a model for predicting the bearing capacity of piles in clayey soils using data that were collected from 62 practical cases of pile loading tests and the corresponding cone penetration tests. the reliability of the proposed model was compared with other methods suggested in the literature. in order to evaluate the reliability of the proposed model, the monte carlo sampling method was used. results show that the proposed model in this research, together with unicone and schmertmann methods, have the highest accuracy and reliability.