تاثیر بار ترافیکی بر گودبرداری نگهداری شده توسط انجماد مصنوعی زمین؛ مطالعه موردی: قطار شهری تبریز

روش انجماد مصنوعی زمین به عنوان یک روش بدیع مطرح می گردد که نه تنها از لحاظ فنی و اقتصادی قابل قبول است بلکه دوست دار محیط زیست بوده و در تمامی انواع خاک ها و شرایط آب زیرزمینی قابل استفاده است. هدف از این مطالعه، تحلیل و طراحی مکانیکی دیوار خاک منجمد تحت تاثیر کاهش دما و عبور بار ترافیکی می باشد. در این مطالعه با استفاده از مدل رفتاری موهر- کولمب اصلاح شده که با بهره گیری از نتایج آزمون های آزمایشگاهی بر روی خاک منجمد، صحت سنجی شده است، به شبیه سازی سه بعدی اجزای محدود دیوار خاکی منجمد و بررسی پارامتری آن توسط نرم افزار آباکوس پرداخته شده است. لازم به ذکر است که این پژوهش در قالب یک مطالعه موردی صورت گرفته و تمامی نمونه های آزمایشگاهی از گمانه های مطالعاتی خط 2 قطار شهری تبریز به دست آمده اند. مطابق نتایج آزمایش ها، رفتار نرم شونده در تمامی نمونه های خاک منجمد به وضوح مشاهده می شود و نمودارهای تنش-کرنش یک قله (Peak) و یک حالت پس ماند (Residual) از خود نشان می دهند. نتایج آزمایش سه محوری بر روی خاک منجمد نشان می دهند که با کاهش دما مقاومت برشی خاک ماسه ای بددانه بندی شده منجمد به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. نتایج تحلیل های عددی نشان می دهند که تغییرمکان جانبی دیوار خاک منجمد تحت تاثیر گودبرداری به سمت داخل گود در مقطع وسط دیوار بیشتر از مقطع تکیه گاه دیوار بوده و تاثیر عبور بار ترافیکی بر روی مقطع وسط دیوار و افزایش تغییرمکان جانبی آن بیشتر از مقطع تکیه گاه دیوار می باشد. همچنین قابل ملاحظه است که کاهش دما از تا تاثیر قابل ملاحظه ای بر کاهش تغییرمکان جانبی دیوار خاک منجمد در مقطع تکیه گاه ندارد (حدود 2 تا 3 %) ، در حالی که در مقطع وسط دیوار کاهش دما در محدود مذکور تا حدود 13% منجر به کاهش تغییرمکان جانبی دیوار خاک منجمد به سمت گود می گردد.