بررسی عملکرد پی‌های سطحی روی فونداسیون خاکی‌ مسلح شده با ژئوگرید و ژئوسل در معرض گسلش نرمال

پدیده گسلش سطحی برای ساختمان ها و شریان های حیاتی که در مجاورت یا روی گسل فعال قرار دارند بسیار خطرناک است و می تواند آسیب های جبران ناپذیری ایجاد کند، طراحی این سازه ها باید با در نظر گرفتن اثرات نامطلوب گسلش سطحی صورت گیرد، در این حالت اقدامات ژئوتکنیکی به ویژه ایجاد فونداسیون خاکی مسلح در کاهش اثرات نامطلوب گسلش سطحی بسیار موثر است. در این تحقیق مجموعه‌ای از آزمایش‌ها بر روی  فونداسیون مسلح شده با ژئوگرید، ژئوسل و ترکیب آنها در معرض گسلش نرمال به عنوان یک اقدام جهت کاهش خطرات گسلش سطحی انجام شده است. این آزمایشات رفتار شالوده نواری به عرض 1.5 متر واقع بر یک آبرفت به ضخامت 6 متر تحت جابجایی 60 سانتی متری را شبیه‌سازی می‌کند. در این پژوهش 7 آزمایش با شرایط متفاوت از نظر تعداد و نوع تقویت کننده ها با در نظر گرفتن عدد مقیاس برابر با 10 انجام شده است و به وسیله تحلیل تصاویر تهیه شده، نیمرخ نشست زمین، اعوجاج زاویه و مسیر انتشار گسلش بررسی شده است، نتایج نشان دهنده اثرگذاری مطلوب مسلح کننده ها مورد استفاده در فونداسیون خاکی تسلیح شده در راستای کاهش اعوجاج زاویه ای، ایجاد نشست یکنواخت و انحراف مسیر گسلش جهت محافظت سازه در مقابل گسلش می باشد. و همپنین درفونداسیون های مسلح شده به ترتیب با، یک لایه ژئوگرید ، یک لایه ژئوسل، یک لایه ژئوگرید و یک لایه ژئوسل توامان، دو لایه ژئوگرید و سه لایه ژئوگرید  به همان ترتیب به میزان 60 ، 30، 70، 80 و 80 درصد کاهش یافته است، بر اساس نتایج حاصل شده افزایش بیش از دو لایه ژئوگرید تاثیری در کاهش اعوجاج زاویه ای نداشته است، تاثیرلایه ژئو سل در بهبود رفتار فونداسیون خاکی در معرض گسلش نرمال در کاهش اعوجاج زاویه ای 30% است که نسبت به بقیه مسلح کننده ها تاثیر کمتری دارد، همچنین لایه ژئوسل تاثیری ناچیزی در انحراف مسیر گسلش نسبت به بقیه مسلح کننده های استفاده شده در تحقیق دارد.

examining the performance of geogrid- and geocell-reinforced foundations subjected to normal faulting

surface faulting is hazardous for buildings and transportation systems constructed adjacent to or over the activefaults, causing irreparable damages. these structures must be designed by taking into account the negativeeffects of surface faulting. with increasing population growth and the need to expand cities, especially in areasfacing economic constraints or land shortages in large cities, the feasibility of constructing in active fault zoneshas increasingly concerned the attention of the civil engineers. therefore, geotechnical measures, particularlylaying reinforced soil foundations, contribute significantly to the reduction of undesirable effects of surfacefaulting. this research conducted a series of tests on foundations reinforced with geogrid, geocell, and acombination of both, subject to normal faulting, to reduce surface faulting hazards. the research simulated thebehavior of a 1.5-m wide strip foundation, placed over 6-m thick alluvium, subjected to a displacement of 60cm. seven tests were conducted by different types and numbers of reinforcement, which were scaled to 10.image analysis was applied to examine the ground settlement profile, angular distortion, and fault propagationpath. the results indicated that reinforcements used in the reinforced soil foundation could effectively reduceangular distortion, cause uniform settlement, and divert the fault propagation path to protect the structureagainst faulting. moreover, angular distortion was reduced by 60, 30, 70, 80, and 80%, respectively infoundations reinforced with one layer of geogrid, one layer of geocell, a combination of one layer of geogridand one layer of geocell, two layers of geogrid, and three layers of geogrid. the results also revealed thatadding more than three layers of geogrid did not affect angular distortion reduction. increased stiffness andinteraction due to the increase of geogrid layers have increased the rigidity of the reinforced soil bed andprevented the propagation of the fault path below the foundation. the fault path deviates to the end of thegeogrid layers, so it has a considerable and reliable distance from the foundation. therefore, the effect ofincreasing the geogrid layer and reducing the structural damage due to reducing the angular distortion of thefoundation, uniform subsidence, and shear bond distribution in a wider range due to increased stiffness andsoil-reinforcement interaction is observed. meanwhile, the deflection of the fault to the left of the foundationoccurs to the extent that the foundation is almost without settlement and angular distortion in the fixed part ofthe foundation due to the increase in soil stiffness due to the increase of geogrid layers, and maximum soilsettlement is transferred to the left end of the geogrid due to fault deflection. according to the results,increasing more than two layers of geogrid does not affect reducing angular distortion. the effect of the geocelllayer on improving the behavior of soil foundation subject to normal faulting is to reduce 30% angulardistortion, which is less effective than other reinforcements. in addition, the geocell layer has a negligible effect on the deviation of the fault path compared to the other reinforcements used in this study.