تحلیل عددی تاثیر ستون سنگی برای کاهش خطر روانگرایی خاک در حین زلزله

یکی از عوامل خرابی سازه‌هایی که بر روی بستر‌های ریز دانه سیلتی و ماسه‌ای اشباع، قرار گرفته‌اند وقوع پدیده روانگرایی و ایجاد نشست و گسیختگی ناشی از آن است. در این میان استفاده از ستون های سنگی که همان جاگذاری بخشی از مصالح ریز دانه بستر با ستونی از مصالح سنگی است یکی از روش‌های مقرون به صرفه و ساز گار با محیط زیست در بهسازی خاک به شمار می‌رود. با توجه به طبیعت سه بعدی حاکم بر اندرکنش ستون سنگی با محیط پیرامونی، به شکل تکی و گروهی در شرایط زلزله، بررسی میزان تاثیرگذاری این روش بر کاهش آثار روانگرایی در توده‌های ماسه‌ای اشباع، موضوع پژوهش حاضر در نظر گرفته شده است. برای این منظور در گام نخست وقوع روانگرایی در بسترهای مستعد روانگرایی به روش عددی تفاضل محدود و به کمک نرم افزار flac3d بررسی شده، و نتایج حاصل از این تحلیل با نتایج آزمایش شماره یک پروژه بین المللی velacs مقایسه و بدین وسیله اعتبار سنجی حل عددی نرم افزار با دقت مناسبی صورت پذیرفته است. در ادامه برای نشان دادن تاثیر ستون سنگی تکی با قطرهای مختلف بر کاهش روانگرایی، مدلسازی مربوطه انجام و نتایج در قالب کاهش اضافه فشار حفره‌ای در سطح و عمق مورد نظر ارزیابی شده است. در پایان نیز با به کارگیری چیدمان مربعی برای ستون‌های سنگی دامنه کارایی این ستون‌ها به فرم گروهی با بررسی هم‌زمان اثر قطر و فاصله بررسی شده است. نتایج به دست آمده بیانگر تاثیر ستون سنگی در زهکشی شعاعی و کاهش فشار آب حفره‌ای در منطقه‌ای به اندازه 2 تا 5/2 برابر قطر ستون سنگی در خاک اطراف آن است.