Abstract
Micro piles were first used as a cost-effective method for stabilizing historic structures and more recently, micro piles have increased in use around the world, being used in bridges, antenna towers, slope stabilization and residential buildings. In this paper, the behavior of micro piled raft foundations in dry sandy soils has been studied numerically. This research aims to verify the validity of the proposed finite element model to be adopted in estimating the precipitation and soil stresses of micro piled raft foundations. The proposed model is based on the solid element to simulate the raft foundation, the pile and the soil mass. An explicit dynamic method was used to simulate the nonlinear static aspects of the piled-raft foundations in order to avoid the computational difficulties associated with the implicit finite element analysis. The validation of the program is based on the comparison of the results of the proposed finite element model with those of the previously conducted mini-experimental work. The comparison of the numerical and experimental results indicates that the proposed finite element model is accurate and sufficient and can be used in future work to simulate more complex practical problems for piled- raft foundations. The validation of the model used can be utilized to perform a parametric study to evaluate the effect of different factors on the foundations such us the number, the length and the diameter of the piles. The numerical results indicated that there is a significant decrease in the displacement of the Piled- Raft foundation compared to the Raft foundation for the same applied load, by increasing the numbers, diameters or lengths of the micro piles. The result of study could be utilized as guidelines for achieving economical design for micropiles raft foundation.
Keywords
Finite element model
Micropiles
Raft Foundation
Sandy Soil
Abstract
استخدمت الركائز الدقيقة لأول مرة كأسلوب فعال من حيث التكلفة لتحقيق الاستقرار في المنشآت التاريخية وفي الآونة الأخيرة، ازداد استخدام الركائز الدقيقة في جميع أنحاء العالم، حيث استخدمت في الجسور وأبراج الهوائي ولاستقرار المنحدرات والمباني السكنية.
في هذا البحث، تم دراسة سلوك الأساس الحصيري المستند على الركائز الدقيقة في التربة الرملية الجافة عدديا. يهدف هذا البحث للتحقق من صحة نموذج العناصر المحدودة المقترح اعتماده في تقدير الهطول وإجهادات التربة لأسس الركائز الدقيقة الحصيرية. يعتمد النموذج المقترح على العنصر الصلب لمحاكاة الأساس الحصيري والركيزة وكتلة التربة. تم استخدام مخطط التكامل الصريح لمحاكاة الجوانب الساكنة اللاخطية لأساسات الركائز الحصيرية وذلك لتجنب الصعوبات الحسابية المرتبطة بالتحليل الضمني بالعناصر المحددة.
تعتمد عملية التحقق من صحة البرنامج على مقارنة نتائج نموذج العناصر المحددة المقترح مع تلك الخاصة بالعمل التجريبي المصغر الذي تم اجراءه سابقا وتشير المقارنة بين النتائج العددية والتجريبية إلى أن النموذج المقترح للعناصر المحددة دقيق وكاف ويمكن استخدامه في العمل المستقبلي لمحاكاة المشاكل العملية الأكثر تعقيدًا لأسس الركائز الحصيرية.
بعد التحقق من صحته، يمكن استخدام هذا النموذج في دراسة معيارية لفعالية استخدام الركائز مع مجموعة أسس حصيريه ودراسة عدة عوامل على الاسس مثل العدد والطول والقطر للركيزة.
أشارت النتائج العددية إلى أن هناك انخفاض ملموس في الازاحة للأساس الحصيري المستند على الركائز مقارنة بالأساس حصيري غير المستند على الركائز لنفس الحمل المطبق وذلك بزيادة اعداد او اقطار او اطوال الركائز الدقيقة وبهذا يمكن استغلال نتائج النموذج ليكون مؤشراً لتحقيق تصميم اقتصادي للأسس ذات الركائز الدقيقة.
في هذا البحث، تم دراسة سلوك الأساس الحصيري المستند على الركائز الدقيقة في التربة الرملية الجافة عدديا. يهدف هذا البحث للتحقق من صحة نموذج العناصر المحدودة المقترح اعتماده في تقدير الهطول وإجهادات التربة لأسس الركائز الدقيقة الحصيرية. يعتمد النموذج المقترح على العنصر الصلب لمحاكاة الأساس الحصيري والركيزة وكتلة التربة. تم استخدام مخطط التكامل الصريح لمحاكاة الجوانب الساكنة اللاخطية لأساسات الركائز الحصيرية وذلك لتجنب الصعوبات الحسابية المرتبطة بالتحليل الضمني بالعناصر المحددة.
تعتمد عملية التحقق من صحة البرنامج على مقارنة نتائج نموذج العناصر المحددة المقترح مع تلك الخاصة بالعمل التجريبي المصغر الذي تم اجراءه سابقا وتشير المقارنة بين النتائج العددية والتجريبية إلى أن النموذج المقترح للعناصر المحددة دقيق وكاف ويمكن استخدامه في العمل المستقبلي لمحاكاة المشاكل العملية الأكثر تعقيدًا لأسس الركائز الحصيرية.
بعد التحقق من صحته، يمكن استخدام هذا النموذج في دراسة معيارية لفعالية استخدام الركائز مع مجموعة أسس حصيريه ودراسة عدة عوامل على الاسس مثل العدد والطول والقطر للركيزة.
أشارت النتائج العددية إلى أن هناك انخفاض ملموس في الازاحة للأساس الحصيري المستند على الركائز مقارنة بالأساس حصيري غير المستند على الركائز لنفس الحمل المطبق وذلك بزيادة اعداد او اقطار او اطوال الركائز الدقيقة وبهذا يمكن استغلال نتائج النموذج ليكون مؤشراً لتحقيق تصميم اقتصادي للأسس ذات الركائز الدقيقة.
Keywords
الركائز الدقيقة، اساس حصيري، تربة رملية، نموذج العناصر المحددة