بررسی پاسخ دینامیکی ستون‌های اختلاط عمیق و ستون‌های شنی در لایه روانگرا با ضخامت مختلف

روانگرایی یکی از مخرب‌ترین پدیده‌های ژئوتکنیکی می‌باشد که باعث ایجاد خسارت سنگین به سازه‌ها و شریآن‌های حیاتی می‌شود. شناخت درست از پاسخ دینامیکی ساختگاه بهسازی شده با روش‌های نوین و مقایسه آن با حالت بهسازی نشده می‌تواند توانایی مهندسان برای انتخاب روش بهسازی مناسب و مختص هر ساختگاه را ارتقا دهد. قبل از احداث سازه‌ها بر روی زمین مستعد روانگرایی، ضرورت بهسازی ساختگاه و برطرف کردن مشکل ژئوتکنیکی دارای اهمیت می‌باشد. از جمله روش‌های نوین بهسازی می‌توان به استفاده از ستون‌های اختلاط عمیق و ستون‌های شنی اشاره کرد. در این مطالعه نتایج یک سری آزمایش‌های میزلرزه در محیط 1g توسط جعبه انعطاف‌پذیر بر روی فونداسیون مستقر در سطح زمین قابل روانگرا و مسلح شده با دو نوع تکنیک ستون‌های اختلاط عمیق و ستون‌های شنی مورد بررسی قرار گرفته است. پاسخ‌های دینامیکی سیستم زمین مسلح شده و فونداسیون در ضخامت‌های مختلف لایه روانگرا و به علاوه فرکانس حرکت ورودی متفاوت در قالب رفتار تنش-کرنش، تغییرات مدول برشی سکانتی، اضافه فشار آب حفره‌ای و کرنش برشی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد که ضخامت لایه روانگرا بر پاسخ‌های دینامیکی خاک از جمله رفتار تنش-کرنش خاک و پارامتر مدول برشی سکانتی تاثیر قابل تاملی می‌گذارد. با افزایش ضخامت لایه روانگرا مقادیر مدول برشی و کرنش برشی توده بهسازی شده به ترتیب کاهش و افزایش پیدا می‌کند. همچنین عملکرد دینامیکی ستون‌های اختلاط عمیق در لایه‌های ضخیم در مقایسه با ستون‌های شنی مناسب‌تر می‌باشد، در عین حال در ضخامت‌های کمتر رفتار دینامیکی ستون‌های شنی به ستون‌های اختلاط عمیق نزدیک‌تر می‌شود.

investigating the dynamic response of deep mixing columns and gravel columns in liquefiable layer with different thickness

liquefaction is one of the most devastating geotechnical phenomena that severely damage vital structures and lifelines. an accurate understanding of the dynamic response of the site prone to liquefaction and improved with different modern methods and comparing it with the unimproved site improves the ability of engineers to choose the appropriate improvement method. before construction, it is necessary to solve the geotechnical problem. among the methods of land improvement to deal with liquefaction, gravel columns and deep mixing columns can be mentioned. in this study, the results of 1g shaking table tests by a flexible box on the foundation located on the liquefiable ground surface and reinforced with the aforementioned techniques have been investigated. the dynamic responses of the reinforced ground in different thicknesses of the liquefiable layer and the different frequencies of the input movement have been investigated based on stress-strain behavior, secant shear modulus of the soil and excess pore water pressure versus shear strain. the results of the tests show that the thickness of the liquefiable layer has a considerable effect on the dynamic responses of the soil, including the shear behavior and the shear modulus of the soil. by increasing the thickness of the liquefiable layer, the values of the secant shear modulus and shear strain of the improved mass decrease and increase respectively. also, the dynamic performance of deep mixing columns in thicker layers is more suitable compared to gravel columns, and at lower thicknesses, the dynamic behavior of gravel columns approaches that of deep mixing columns.