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

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران.

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

doi
10.22060/ceej.2022.20268.7387
چکیده

شمع‌ها یکی از مهم‌ترین سیستم‌های فونداسیون در ژئوتکنیک هستند. در سال­های 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 کننده­ای 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 رایج­ترین 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 خاک­های 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 نمونه­گیری 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.