ارزیابی اثر انتخاب مدل های رفتاری بر پیش بینی جابه جایی خاک در مجاورت ترانشه های عمیق

محدود نمودن جابه جایی های خاک اطراف مقطع حفاری در مناطق متراکم شهری، به منظور جلوگیری از تخریب سازه ها و خیابان های مجاور گود، از مهم ترین چالش ها در مسایل گودبرداری به حساب می آید. انتخاب یک سیستم نگهبان مناسب و در عین حال اقتصادی که قادر به کاهش نشست خاک اطراف مقطع حفاری (و در نتیجه سازه های مجاور) تا حد مجاز و ایجاد یک سیستم پایدار باشد، بر اساس نتایج تحلیل تغییر شکل سازه نگهبان و خاک اطراف گود، تحلیل پایداری گود و همچنین تحلیل تنش اجزای سازه نگهبان (شامل دیوار و مهار) صورت می گیرد. برای انجام تحلیل پایداری می توان از روابط معمول تعادل حدی استفاده نمود، اما برآورد تغییرشکل های سازه نگهبان و خاک درون و اطراف گود با استغاده از روش های عددی نظیر اجزای محدود امکان پذیر است. یکی از مهم ترین عواملی که بر پیش بینی جابه جایی خاک اطراف گود تاثیرگذار است، انتخاب مدل رفتاری مناسب برای خاک در تحلیل های عددی می باشد. در این مقاله، با استفاده از تحلیل اجزای محدود غیرخطی و با کمک نرم افزار plaxis 8.2 اثر انتخاب مدل های رفتاری خاک سخت شونده، موهر- کولمب و خاک نرم بر تخمین جابه جایی خاک مجاور ترانشه بررسی شده است. نتایج به دست آمده بیانگر آن است که مدل خاک سخت شونده سازگاری بیشتری با نتایج تجربی داشته و استفاده از این مدل در مسایل حفاری موجب دست یابی به نتایج دقیق تر می گردد. در مقابل، مدل الاستو پلاستیک کامل موهر- کولمب میزان بالازدگی خاک کف گود را بیش از مقدار واقعی آن تخمین می زند و تغییرشکل های خاک پشت دیوار را به صورت بالازدگی پیش بینی می کند که این موضوع با نتایج مطالعات تجربی قبلی متناقض است. مدل خاک نرم نیز اگرچه الگوی سازگارتری از تغییرشکل های خاک اطراف گود ارایه می دهد، اما به دلیل وسیع بودن دامنه تغییرشکل های الاستیک خاک در این مدل، جابه جایی ها کمتر از مقدار واقعی به دست می-آیند.