Yumşaq qruntlu bünövrə çuxuru–istinad sistemi, dərin qazıntının ətrafındakı aşağı möhkəmliyə və yüksək sıxılma qabiliyyətinə malik qruntu diafraqma divarı və daxili dayaqlar vasitəsilə saxlayan geotexniki konstruksiya sistemidir. Bu tədqiqat yol kənarında yerləşən belə bir sistemin nəqliyyat vasitələrinin statik çəkisi və yol nahamarlığından yaranan tsiklik dinamik yüklər altında davranışını PLAXIS 3D Advanced CONNECT Edition V22 ilə modelləşdirmişdir. Model Guangdong Əyalətindəki real sahilyanı yumşaq qruntlu bünövrə çuxuru layihəsinə əsaslanır; kiçik deformasiyalarda sərtliyi nəzərə alan HSS qrunt modelini, yeraltı su sızmasını və dinamik yük sahəsini birlikdə əhatə edir.

Tədqiqatda dörd əsas dəyişən sistemli şəkildə dəyişdirilmişdir: qazıntı dərinliyi, statik nəqliyyat vasitəsi yükü, dinamik yük amplitudası və nəqliyyat yükünün tezliyi. Nəticələrə görə qazıntı dərinliyi istinad divarının əyilmə momenti davranışını güclü şəkildə müəyyən etdiyi halda, nəqliyyat parametrləri arasında statik nəqliyyat vasitəsi yükü divar deformasiyasının dominant nəzarət dəyişənidir. Dinamik yük amplitudası və tezliyin təsirləri isə xeyli kiçikdir.

Nəqliyyat yükünün təsiri qazıntı dərinliyindən güclü şəkildə asılıdır. Yalnız qazıntı olan vəziyyətlə müqayisədə nəqliyyat əlavə edildikdə üfüqi divar deformasiyasındakı artım 1,6 m qazıntıda %41,17 olduğu halda, 16,9 m qazıntıda %12,6-ya enmişdir. Əyilmə momentində müvafiq artımlar %56,79 və %17,43 olmuşdur. Dörd qazıntı mərhələsində deformasiya və əyilmə momenti üçün bildirilən nəqliyyat-yükü töhfələrinin orta qiyməti %27,86-dır.

Nəqliyyat axını iki komponentə ayrıldıqda, nəqliyyat vasitəsinin çəkisindən yaranan statik komponent ümumi nəqliyyat mənşəli konstruktiv təsirin təxminən %80–90-ını təşkil etmiş; yol nahamarlığını təmsil edən harmonik dinamik əlavə komponent isə təxminən %10–20 səviyyəsində qalmışdır. Bu nisbətlərin məxrəci bütün qazıntı deformasiyası deyil, tədqiqatın müəyyən etdiyi nəqliyyat yükü təsiridir; buna görə %80–90 göstəricisi “bünövrə çuxuru davranışının %80–90-ı nəqliyyatdan qaynaqlanır” kimi şərh edilə bilməz.

Modelin statik hissəsi real diafraqma divarı yerdəyişmələri ilə müqayisə edilmiş və orta nisbi fərq %6 daxilində olmuşdur. Lakin tədqiqatda sahədən dinamik nəqliyyat titrəyişlərinin ölçülməsi olmadığından, dinamik nəqliyyat nəticələri sahə məlumatları ilə birbaşa təsdiqlənmiş nəticələr deyil. Müəlliflər nəticələrin tədqiq edilən bir qrunt profili, bir layihə geometriyası, istifadə olunan harmonik nəqliyyat modeli və 2–10 Hz diapazonu ilə məhdud olduğunu açıq şəkildə bildirirlər.

Tədqiqat problemi niyə vacibdir?

Sahilyanı bölgələrdə yumşaq qruntlar yüksək su tərkibi, yüksək sıxılma qabiliyyəti, aşağı sürüşmə möhkəmliyi, aydın zamandan asılı davranış və gecikmiş konsolidasiya göstərə bilər. Dərin qazıntı aparıldıqda qruntun ilkin gərginlik vəziyyəti dəyişir; qazıntı səthinə doğru üfüqi hərəkətlər, səth çökmələri və istinad konstruksiyasında daxili qüvvə dəyişiklikləri yarana bilər.

Bünövrə çuxuru şəhər yolunun yanında olduqda sistemə yalnız qazıntı və qruntun çəkisi təsir etmir. Yoldakı ağır nəqliyyat vasitələrinin çəkisi qrunta əlavə statik yük verir; yol səthindəki nahamarlıqlar isə nəqliyyat vasitəsinin hərəkəti zamanı təkrarlanan dinamik yüklər yaradır. Yumşaq qruntda bu tsiklik pozuntu mövcud qazıntı mənşəli deformasiyaya əlavə reaksiya yarada bilər.

Tədqiqatın ədəbiyyatdakı boşluğu ondan ibarətdir ki, əvvəlki nəqliyyat-yükü təhlillərinin çoxu sadələşdirilmiş yük modellərindən istifadə etmiş, kiçik deformasiyalarda qrunt sərtliyini və ya yeraltı su–dinamik yük əlaqəsini nəzərə almamış və statik nəqliyyat vasitəsi komponenti ilə yol nahamarlığından yaranan dinamik komponentin töhfələrini aydın şəkildə ayırmamışdır.

Nəqliyyat Yükü Yumşaq Qruntlu Bünövrə Çuxurunun İstinad Davranışına Necə Təsir Edir?

Bu tədqiqatın ədədi nəticələrinə görə nəqliyyat yükü istinad divarının üfüqi deformasiyasını və əyilmə momentini artırır; lakin nəqliyyat mənşəli əlavə təsirin nisbi böyüklüyü qazıntı dərinliyi artdıqca azalır, ən güclü əlavə reaksiya dayaz qazıntı mərhələlərində müşahidə olunur və təsir əsasən bünövrə çuxurunun üst səviyyəsindən təxminən 0–20 m dərinlik intervalında cəmlənir.

Tədqiq edilən real mühəndislik layihəsi

Tədqiqat Guangdong Əyalətindəki Grade-I sinifli yumşaq qruntlu bünövrə çuxuruna əsaslanır. Mənbə layihənin ölçülərini 123 m uzunluq × 23 m en və maksimum qazıntı dərinliyini 16,5 m kimi bildirir.

İstinad sistemi 0,8 m qalınlığında və 26 m basdırılma dərinliyinə malik yeraltı diafraqma divarından və üç sıra daxili dayaqdan ibarətdir. İlk iki sıra dəmir-beton, üçüncü sıra isə polad boru dayaqdır.

Qazıntı daxilində yeraltı su səviyyəsi hər qazıntı mərhələsində müvafiq qazıntı səthindən 1–2 m aşağı endirilmişdir. Xarici yeraltı su səviyyələri sahə ölçmələrinə əsasən müəyyən edilmişdir.

Bünövrə çuxurunun yaxınlığında orta məktəb, Green Apartment və Changfa Building kimi həssas tikililər yerləşir. Çuxurun bir tərəfi şəhər yoluna bitişikdir və tədqiqat bu yol üzərində hərəkət edən nəqliyyat vasitələrini bünövrə çuxuruna təsir göstərən davamlı tsiklik pozuntu mənbəyi kimi nəzərdən keçirir.

Sahə ölçmələri hansı məqsədlə aparıldı?

Ətrafda diafraqma divarının üfüqi yerdəyişməsi üçün 11, qrunt çökməsi üçün 30 monitorinq nöqtəsi quraşdırılmışdır. Diafraqma divarının üfüqi hərəkəti CX-3C inklinometri və CXG-6076 PVC inklinometr borusu ilə ölçülmüşdür. Mənbə inklinometrin dəqiqliyini ±0,01 mm/500 mm, zondun uzunluğunu 780 mm, zondun diametrini 28 mm və təkərlərarası məsafəni 500 mm kimi göstərir.

İnklinometr ölçmələri əl ilə aparılmış və dərinlik boyunca 0,5 m intervalla qeydə alınmışdır. Qrunt çökmələri Leica DNA03 rəqəmsal niveliri və 2 m xüsusi invar reykası ilə gündə bir dəfə ölçülmüşdür. Mənbədə rəqəmsal nivelir üçün dəqiqlik ±0,3 mm/km, reyka üçün ±0,02 mm kimi verilmişdir.

Bu sahə ölçmələrinin mühüm məhdudiyyəti budur: məqalədə təqdim olunan model yoxlaması statik qazıntı şəraitində divar yerdəyişmələrinə aiddir. Nəqliyyat mənşəli real dinamik titrəyişlərin eyni vaxtda sahə ölçməsi yoxdur.

Üçölçülü ədədi model nə qədər böyük idi?

Dinamik təhlilin hesablama xərcini azaltmaq üçün bütün layihə əvəzinə uzununa 27 m ölçüsü olan yerli xarakterik hissə modelləşdirilmişdir. Sərhəd təsirlərini azaltmaq məqsədilə modelin eni və dərinliyi real qazıntı dərinliyinin təxminən üç qatı götürülmüşdür.

Son PLAXIS 3D modelinin ölçüləri 123 m × 27 m × 70 m kimi verilmişdir.

Qrunt üçün hansı material modelindən istifadə edildi?

Bütün qrunt laylarında HSS konstitutiv modeli istifadə edilmişdir. Tədqiqatdakı seçim səbəbi yumşaq qruntun qazıntı və kiçik tsiklik pozuntular altında kiçik deformasiya sərtliyini daha real təmsil edə bilməsidir.

Mənbə Cədvəl 1-dəki simvolların funksional mənası belədir: \(e\) məsaməlilik əmsalını, \(c'\) effektiv koheziyanı, \(\varphi'\) effektiv daxili sürtünmə bucağını, \(E_{50,\mathrm{ref}}\) üçoxlu yükləmədə istinad sərtlik parametrini, \(E_{\mathrm{oed,ref}}\) odometr sərtliyini, \(E_{\mathrm{ur,ref}}\) boşaltma-yenidən yükləmə sərtliyini, \(K_0\) sükunət halındakı üfüqi/şaquli effektiv gərginlik nisbətini, \(\mu_s\) Puasson əmsalını, \(\gamma_s\) vahid həcm çəkisini və \(k_d\) keçiricilik əmsalını göstərir.

İstinad elementləri necə modelləşdirilmişdir?

Nəqliyyat yükü riyazi olaraq necə təmsil edildi?

Real nəqliyyat axını, nəqliyyat vasitəsinin çəkisindən yaranan sabit komponent ilə yol səthinin nahamarlığından yaranan harmonik komponentin cəmi kimi sadələşdirilmişdir:

\[ P(t)=P_0+P_d\sin(\omega t+\theta) \tag{1} \]

\(P(t)\) zamandan asılı ümumi nəqliyyat yükünü, \(P_0\) nəqliyyat vasitəsinin öz çəkisindən yaranan sabit yükü və \(P_d\) yol nahamarlığından yaranan dalğa formalı əlavə dinamik komponenti ifadə edir. Parametrik PLAXIS təhlilində bu kəmiyyətlər səth təzyiqi kimi kPa vahidi ilə tətbiq edilmişdir.

Mənbə əlavə dinamik yükü:

\[ P_d=M_0\alpha w_i^2 \]

şəklində müəyyən edir. \(M_0\) yayınmayan kütləni, \(\alpha\) yol nahamarlığının tipik amplitudasını və \(w_i\) yol nahamarlığının dalğa uzunluğu ilə əlaqəli bucaq tezliyini ifadə edir.

Nəqliyyat yükünün tezliyi üçün mənbə əlavə olaraq:

\[ \omega=\frac{2\pi v}{L} \]

asılılığını verir. Burada \(v\) nəqliyyat vasitəsinin hərəkət sürəti, \(L\) həndəsi dalğa uzunluğudur və mənbə bunun adətən nəqliyyat vasitəsinin gövdə uzunluğu kimi qəbul edildiyini bildirir. \(\theta\) başlanğıc fazadır.

Tənlikdəki əsas fiziki fərq belədir: \(P_0\) zamanla dəyişməyən baza təzyiqini, \(P_d\sin(\omega t+\theta)\) isə müsbət və mənfi istiqamətdə dövri dəyişən əlavə komponenti təmsil edir. Tədqiqatın sonrakı nəticələri istifadə olunan şəraitdə birinci komponentin ikinci komponentdən xeyli dominant olduğunu göstərmişdir.

Real nəqliyyat modeldə nə dərəcədə sadələşdirildi?

Real yol nəqliyyatı təsadüfi nəqliyyat vasitəsi keçidləri, müxtəlif ox yükləri, nəqliyyat vasitələri arasındakı məsafələr, asqı davranışı və yol səthinin geometriyası kimi çoxsaylı dəyişənləri ehtiva edir. Mənbə bunların hamısını həll etmək əvəzinə nəqliyyat yükünü birləşdirilmiş statik + harmonik təzyiq kimi sadələşdirmişdir.

Tədqiqatın sonunda bu məhdudiyyət də açıq şəkildə qeyd olunur: metod hərəkətdə olan ayrı-ayrı təkər yüklərini və nəqliyyat vasitəsi–örtük–qrunt qarşılıqlı təsirini açıq şəkildə həll etmir. Buna görə əldə edilən dinamik kəmiyyətlər real nəqliyyatda hər bir nəqliyyat vasitəsi keçidinin birbaşa proqnozu deyil.

Nəqliyyat yükü sahəsi və əsas iş şəraiti

PLAXIS modelində nəqliyyat yükü bünövrə çuxurunun kənarından təxminən 2 m uzaqlıqda tətbiq edilmişdir. Yük sahəsi 27 m × 10 m-dir.

Əsas dinamik iş şəraiti:

• Statik nəqliyyat vasitəsi yükü: 30 kPa
• Dinamik yük amplitudası: 1 kPa
• Yük tezliyi: 2 Hz

Mənbə daha geniş parametrik təhlillərdə statik yükü 30–80 kPa, dinamik amplitudanı 1–6 kPa və tezliyi 2–10 Hz diapazonunda dəyişdirmişdir.

Mənbədaxili tezlik qeydi: Metod və iş şəraiti cədvəli tezlikləri 2, 4, 6, 8 və 10 Hz kimi müəyyən edir və nəticələr bölməsinin əhatəsini 2–10 Hz ilə məhdudlaşdırır. Bununla yanaşı, mənbə Şəkil 17 və Şəkil 18 izahlarında göstərilən konturlar 1 Hz və 6 Hz kimi etiketlənmişdir. Bu fərq mənbədə izah edilmədiyinə görə burada vahid bir qiymətə çevrilməmişdir.

Dinamik təhlil nə qədər davam etdi?

Hər dinamik hesablama mərhələsinin ümumi müddəti 3 saniyə olaraq müəyyən edilmişdir. Bu 3 saniyə ədədi zaman addımı deyil, hərəkətli yükün xarakterik istinad kəsiyinə təsir etdiyi ümumi dinamik faza müddətidir.

PLAXIS 3D ədədi inteqrasiya zaman addımını avtomatik zaman-addımlama alqoritmi ilə müəyyən etmişdir. Məqalə zaman addımı həssaslıq təhlilinin aparılmadığını açıq şəkildə bildirir. Müəlliflər seçilmiş avtomatik zaman addımının tədqiq edilən tezlik diapazonu üçün kifayət qədər zaman ayırdetməsi təmin etdiyini qiymətləndirmişlər.

Şəbəkə müstəqilliyi necə yoxlanıldı?

Kobud, orta və incə olmaqla üç şəbəkə sıxlığı müqayisə edilmişdir. Eyni geometriya, material, sərhəd şərtləri və dinamik nəqliyyat yükləri qorunmuşdur. Xarakterik diafraqma divarı kəsiyində yerdəyişmə və əyilmə momenti müqayisə edilmişdir.

Kobud şəbəkə aydın sapma yaratdığı halda, orta və incə şəbəkə arasındakı əsas dinamik reaksiya fərqləri %2-dən aşağı qalmışdır. Hesablama dəqiqliyi ilə xərc arasında tarazlıq səbəbindən orta sıxlıqlı şəbəkə seçilmişdir.

Son model:

• 52.062 element
• 88.180 düyün

Hansı sonlu element növlərindən istifadə edildi?

• Qrunt: 10 düyünlü tetraedrik element
• Daxili dayaqlar: 3 düyünlü tir elementi
• Diafraqma divarı: 6 düyünlü lövhə elementi
• Qrunt–konstruksiya interfeysi: 12 düyünlü interfeys elementi

Qrunt–konstruksiya təmas səthlərində müsbət və mənfi interfeys cütləri avtomatik yaradılmış və virtual qalınlıq əmsalı 0,1 seçilmişdir.

Statik və dinamik sərhəd şərtləri niyə fərqlidir?

Statik qazıntı təhlilində modelin alt və yan sərhədləri sabit, yuxarı qrunt səthi isə sərbəstdir. Dinamik dalğaların model sərhədlərindən süni şəkildə geri əks olunmasını azaltmaq üçün dinamik təhlildə sərhədlər yenidən müəyyən edilmişdir.

Xmin və Xmax istiqamətlərində viskoelastik, Ymin və Ymax istiqamətlərində isə viskoz sərhədlər istifadə edilmişdir. PLAXIS-dəki C1 və C2 relaksasiya əmsalları nəqliyyat yükü şəraiti üçün 1 seçilmişdir.

Yeraltı su modelə necə daxil edildi?

Model sabit rejimli yeraltı su sızmasından istifadə etmişdir. Hər qazıntı mərhələsində bünövrə çuxurunun daxilindəki su səviyyəsi qazıntı səthindən təxminən 2 m aşağıda saxlanılmışdır. Xarici su səviyyəsi sahə ölçmələrindən götürülmüş və məsamə suyu təzyiqi bu sızma sahəsindən hesablanmışdır.

17 mərhələli tikinti ardıcıllığı

1. İlkin gərginliklərin tarazlaşdırılması — S0.
2. Diafraqma divarının qurulması.
3. Daxili/xarici su səviyyələrinin −2 m / −3,6 m-ə tənzimlənməsi və −1,6 m-ə qədər qazıntı — S1.
4. Birinci dəmir-beton dayağın qurulması.
5. Statik yükün tətbiqi.
6. Dinamik nəqliyyat yükünün və viskoz sərhədlərin aktivləşdirilməsi.
7. Su səviyyələrinin −3 m / −9,5 m-ə tənzimlənməsi və −7,5 m-ə qədər qazıntı — S2.
8. İkinci dəmir-beton dayağın qurulması.
9. Statik yükün tətbiqi.
10. Dinamik yükün tətbiqi.
11. Su səviyyələrinin −4 m / −14 m-ə tənzimlənməsi və −12 m-ə qədər qazıntı — S3.
12. Üçüncü sıra polad dayağın qurulması.
13. Statik yükün tətbiqi.
14. Dinamik yükün tətbiqi.
15. Su səviyyələrinin −5 m / −19 m-ə tənzimlənməsi və döşəmə plitəsi səviyyəsi olan −16,9 m-ə qədər qazıntı.
16. Statik yükün tətbiqi.
17. Müxtəlif statik yük, tezlik və dinamik amplituda kombinasiyalarının tətbiqi.

Mənbə layihə təsvirində maksimum qazıntı dərinliyini 16,5 m kimi göstərdiyi halda, ədədi hesablama ardıcıllığında son qazıntı səviyyəsini −16,9 m kimi istifadə edir. Bu iki qiymət mənbədə eyni terminlə izah edilərək uzlaşdırılmadığından ayrıca qorunmuşdur.

Statik modelin yoxlanması

Ədədi modelin diafraqma divarı üzrə üfüqi yerdəyişmə əyriləri real sahə ölçmələri ilə müqayisə edilmişdir. Mənbə ölçməni istinad kimi götürərək hesablanan orta nisbi sapmaların %6 daxilində qaldığını və statik qazıntı davranışı baxımından məqbul uyğunluq olduğunu bildirir.

Müəlliflər fərqlərin bir hissəsini Dongle Road Metro Station yaxınlığında divarın yuxarı hissəsində yarana biləcək temperatur təsirlərinə və modeldə tam təmsil edilə bilməyən ətraf tikinti fəaliyyətlərinə aid edirlər.

Bu yoxlamanın elmi sərhədi vacibdir: statik yerdəyişmə yoxlaması dinamik nəqliyyat reaksiyalarının düzgünlüyünü təsdiqləmir.

Nəqliyyat yükü qruntun hərəkət sahəsini necə dəyişdirdi?

Mənbənin ədədi konturlarına görə qazıntı dərinliyi artdıqca üfüqi qrunt yerdəyişməsinin böyüklüyü və təsir sahəsi genişlənmişdir. Nəqliyyat yükü əlavə edildikdə, nəqliyyatsız qazıntı vəziyyəti ilə müqayisədə ətrafdakı üfüqi qrunt yerdəyişmələri təxminən %10–15 artmış və təsir sahəsi təxminən %15 genişlənmişdir.

Bu qiymətlər ədədi PLAXIS modelinə aiddir; sahədə ölçülmüş nəqliyyat təsiri nisbətləri deyil.

Qazıntı dərinliyinin nəqliyyat təsirində rolu

Qazıntı dərinliyi artdıqca ümumi divar deformasiyası və əyilmə momenti qazıntı boşalması səbəbindən böyüyür; lakin nəqliyyat yükünün yaratdığı əlavə reaksiya eyni nisbətdə artmır. Buna görə nəqliyyat yükünün ümumi davranışdakı nisbi töhfəsi azalır.

Tədqiqat nəqliyyat təsirinin effektiv dərinliyini bünövrə çuxurunun üst səviyyəsindən başlayaraq təxminən 0–20 m intervalı ilə məhdudlaşdırır.

Statik nəqliyyat vasitəsi yükünün təsiri

Statik yük təhlilində dinamik amplituda 1 kPa, tezlik 10 Hz sabit saxlanmış; statik nəqliyyat vasitəsi təzyiqi 30-dan 80 kPa-a qaldırılmışdır.

Əlaqə xətti deyil; yük artdıqca yerdəyişmə və əyilmə momentinin artım sürəti sabit meyil izləmir. Bundan əlavə, mənbə nəticələrində statik yük divar deformasiyasına əyilmə momentindən daha çox təsir etmişdir.

Mənbə bu parametr qrupunun mexaniki reaksiyaya töhfəsini təxminən %14,96–20,38 diapazonunda bildirir.

Dinamik yük amplitudasının təsiri

Dinamik amplituda təhlilində statik yük 30 kPa və tezlik 10 Hz sabit saxlanmış, dinamik komponent 1–6 kPa arasında dəyişdirilmişdir.

Bu artımlar statik yük dəyişməsinin yaratdığı dəyişikliklərdən aydın şəkildə kiçikdir. Mənbə bunu dinamik harmonik təzyiqin dominant statik nəqliyyat vasitəsi yükünə əlavə olunan kiçik tsiklik pozuntu olması ilə izah edir.

Yük tezliyinin təsiri

Tezlik təhlilində statik yük 30 kPa, dinamik amplituda isə 1 kPa-dır. Mənbə tədqiq edilən tezlik diapazonunda üfüqi divar deformasiyası və əyilmə momenti əyrilərinin bir-birinə çox yaxın olduğunu, yalnız kiçik fərqlərin yarandığını bildirir.

Buna görə tezlik üçün ayrıca kəmiyyət artım faizləri verilməmişdir. Tədqiqat tədqiq edilən qrunt və konstruksiya şəraitində tezliyi dominant nəzarət parametri kimi qiymətləndirmir.

Statik Nəqliyyat Vasitəsi Yükü, yoxsa Yol Nahamarlığının Dinamik Təsiri Daha Dominantdır?

Tədqiqatda istifadə olunan statik/dinamik töhfə bölgüsünə görə nəqliyyat vasitəsinin öz çəkisindən yaranan statik yük nəqliyyat mənşəli ümumi konstruktiv təsirin təxminən %80–90-ını təşkil etdiyi halda, yol nahamarlığının harmonik əlavə dinamik komponenti təxminən %10–20 səviyyəsində qalmışdır; bu nisbətlər yalnız tədqiq edilən layihə, qrunt, yük modeli və tezlik diapazonu üçün keçərli olan ədədi nəticələrdir.

Statik və dinamik töhfə nisbətlərinin riyazi tərifi

Mənbə statik töhfə nisbətini:

\[ C_{\mathrm{static}}= \frac{R_{\mathrm{static}}}{R_{\mathrm{total}}}\times100\% \]

və dinamik əlavə töhfə nisbətini:

\[ C_{\mathrm{dynamic}}= \frac{\Delta R_{\mathrm{dynamic}}}{R_{\mathrm{total}}}\times100\% \]

kimi müəyyən edir.

\(R_{\mathrm{total}}\), birləşdirilmiş statik + dinamik nəqliyyat yükü altında ümumi nəqliyyat mənşəli konstruktiv reaksiyanı; \(R_{\mathrm{static}}\), yalnız nəqliyyat vasitələrinin statik komponentindən yaranan əlavə konstruktiv reaksiyanı; \(\Delta R_{\mathrm{dynamic}}\) isə harmonik yükün yaratdığı əlavə reaksiya artımını ifadə edir.

Mənbə xüsusilə \(R_{\mathrm{static}}\)-in qazıntı səbəbindən yaranan diafraqma divarının bütün reaksiyasını əhatə etmədiyini bildirir. Bu fərq %80–90 göstəricisinin yanlış şəkildə bütün bünövrə çuxuru davranışına şamil edilməsinin qarşısını alır.

Parametrlərin nisbi əhəmiyyət sırası

Tədqiqat iki müxtəlif növ “dominantlıq” qiymətləndirməsi aparır və bunlar bir-biri ilə qarışdırılmamalıdır.

Qazıntı prosesinin təsiri baxımından: qazıntı dərinliyi xüsusilə istinad divarının əyilmə momenti davranışında mühüm nəzarət dəyişənidir və nəqliyyat yükünün nisbi təsiri qazıntı dərinliyi artdıqca azalır.

Nəqliyyat yükü parametrlərinin öz aralarında: mənbə nəticələrin sıralamasını:

statik nəqliyyat vasitəsi yükü > dinamik yük amplitudası > yük tezliyi

şəklində verir.

Bu sıralama “qazıntı dərinliyi statik nəqliyyat vasitəsi yükündən daha az əhəmiyyətlidir” demək deyil; qazıntı dərinliyi tikinti mərhələsi/həndəsi vəziyyət dəyişəni, digər üçü isə nəqliyyat yükü parametrləridir.

Tədqiqatın Metodu və Nəticələri

Tədqiqat dizaynının xülasəsi

1. Real Guangdong yumşaq qruntlu bünövrə çuxuru layihəsi və sahə qrunt məlumatları müəyyən edildi.
2. PLAXIS 3D Advanced CONNECT Edition V22-də 123 × 27 × 70 m model quruldu.
3. Bütün qrunt layları HSS modeli ilə təmsil edildi.
4. Yeraltı su sızması qazıntı mərhələlərinə uyğun modelləşdirildi.
5. Diafraqma divarı və üç daxili dayaq səviyyəsi modelə əlavə edildi.
6. Şəbəkə yaxınlaşması aparılaraq orta şəbəkə seçildi.
7. 17 mərhələli qazıntı və dayaqlama ardıcıllığı müəyyən edildi.
8. Nəqliyyat yükü statik + sinusoidal harmonik yük kimi tətbiq edildi.
9. Qazıntı dərinliyi, statik yük, amplituda və tezlik nəzarət dəyişəni üsulu ilə ayrı-ayrılıqda dəyişdirildi.
10. Statik vəziyyətdə sahədə ölçülən və simulyasiya edilən divar üfüqi yerdəyişmələri müqayisə edildi.
11. Dinamik parametrik nəticələrdə divar yerdəyişməsi və əyilmə momenti araşdırıldı.
12. Statik və dinamik nəqliyyat komponentlərinin töhfə nisbətləri ayrıldı.

Əsas ədədi nəticələr

Tədqiqatın dəstəklədiyi nəticələr

• Tədqiq edilən bünövrə çuxuru modelində nəqliyyat yükləri istinad divarının deformasiyasını və əyilmə momentini artırır.
• Nəqliyyat yükünün nisbi təsiri dayaz qazıntı mərhələlərində daha böyükdür.
• Qazıntı dərinliyi artdıqca qazıntı boşalması və qrunt deformasiyası ümumi mexaniki davranış üzərində daha dominant olur.
• Nəqliyyat təsirinin dominant olduğu sahə modeldə əsasən bünövrə çuxurunun üst səviyyəsindən 0–20 m dərinlik intervalındadır.
• Statik nəqliyyat vasitəsi yükünün artırılması divar deformasiyasını və əyilmə momentini qeyri-xətti şəkildə artırmışdır.
• Dinamik yük amplitudasının 1–6 kPa diapazonundakı təsiri statik yük təsirindən xeyli kiçikdir.
• Tədqiq edilən tezlik diapazonunda tezlik dəyişməsinin mexaniki reaksiyaya təsiri kiçikdir.
• Nəqliyyat parametrləri arasında statik nəqliyyat vasitəsi yükü ən dominant komponentdir.
• Mənbənin töhfə bölgüsünə görə statik nəqliyyat komponenti %80–90, əlavə harmonik komponent isə %10–20 səviyyəsindədir.
• Orta şəbəkə ilə incə şəbəkə arasındakı əsas reaksiya fərqi %2-dən aşağı qalmışdır.
• Statik divar yerdəyişməsi modeli real sahə ölçmələri ilə orta hesabla %6 daxilində uyğunluq göstərmişdir.

Tədqiqatın dəstəkləmədiyi nəticələr

• Dinamik nəqliyyat reaksiyalarının sahədə təsdiqləndiyi göstərilməmişdir.
• %80–90 göstəricisi bütün bünövrə çuxuru deformasiyasının %80–90-nın nəqliyyat vasitələrindən qaynaqlandığı demək deyil.
• Nəticələr bütün yumşaq qruntlarda və ya bütün istinad növlərində eyni faizlərin yaranacağını göstərmir.
• Real nəqliyyat vasitəsi–örtük–qrunt qarşılıqlı təsiri açıq şəkildə modelləşdirilməmişdir.
• Ayrı-ayrı təkərlərin real hərəkəti və təsadüfi nəqliyyat axını birbaşa simulyasiya edilməmişdir.
• Tədqiq edilən 2–10 Hz diapazonundan kənardakı tezlik davranışları bu tədqiqatdan birbaşa çıxarıla bilməz.
• Dinamik faza üçün müstəqil zaman-addımı həssaslıq təhlili aparılmamışdır.
• Tək bir layihə və tək bir qrunt profili əsasında universal layihələndirmə əmsalı yaradılmamışdır.
• Uzunmüddətli tsiklik nəqliyyat yükü altında real qruntun yığılan davranışı sahə məlumatları ilə təsdiqlənməmişdir.

Əsas məhdudiyyətlər

Müəlliflər nəticələrin yalnız tədqiq edilən qrunt profili, istinad geometriyası, nəqliyyat yükü şəraiti və istifadə olunan harmonik ekvivalent yük modeli üçün keçərli olduğunu bildirirlər.

Nəqliyyat modeli real hərəkətli təkər yükləri əvəzinə sadələşdirilmiş harmonik təzyiq yanaşmasına əsaslanır və nəqliyyat vasitəsi–yol–qrunt qarşılıqlı təsirini birbaşa həll etmir.

HSS modelinin tsiklik yük altındakı fərziyyələri real yumşaq qruntun bütün uzunmüddətli davranışını əhatə etməyə bilər.

Tədqiqat yalnız bir mühəndislik layihəsinə və bir qrunt profilinə əsaslanır.

Ən mühüm yoxlama məhdudiyyəti dinamik sahə ölçmələrinin olmamasıdır. Gələcək tədqiqatlarda real nəqliyyat titrəyişlərinin sahədə ölçülməsi və daha ətraflı hərəkətli nəqliyyat vasitəsi yük modellərindən istifadə edilməsi tövsiyə olunur.

Fərqli bir layihə və ya ölkədə tətbiq edilərkən nə tələb olunur?

Bu nəticələri başqa bir bünövrə çuxuruna birbaşa köçürmək əvəzinə yerli qrunt laylanması, qrunt sərtliyi və keçiriciliyi, yeraltı su səviyyəsi, qazıntı geometriyası, diafraqma divarı və dayaq sistemi, yol–çuxur məsafəsi, ağır nəqliyyat vasitələrinin ox/səth yükləri, real nəqliyyat sürəti və yerli yol nahamarlığı ayrıca müəyyən edilməlidir. Mümkün olduqda dinamik sahə ölçmələri ilə yenidən yoxlama aparılmalıdır.

Mənbə və Metod Qeydi

Orijinal tədqiqat: Dynamic Response Mechanism of Retaining Structures of Soft-Soil Foundation Pits Subjected to Traffic Loads

Müəlliflər: Wenjie Han; Xingxing Li; Meng Han; Liangliang Wang.

Müəllif sırası: Wenjie Han, Xingxing Li, Meng Han, Liangliang Wang.

Bərabər töhfə: Mənbə məqalədə ortaq birinci müəllif və ya bərabər töhfə barədə bildiriş yoxdur.

Məsul müəllif: Meng Han.

Qurum 1: Highway Institute, Henan College of Transportation, Zhengzhou 451460, China.

Qurum 2: School of Civil and Ocean Engineering, Jiangsu Ocean University, Lianyungang 222005, China.

Qurum 3: School of Civil Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China.

Qurum 4: School of Mechanics and Civil Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China.

Jurnal: Buildings.

Nəşriyyatçı: MDPI.

İl / cild / nömrə / məqalə nömrəsi: 2026; 16(20); 4159.

DOI: 10.3390/buildings16204159.

Göndərilmə tarixi: 8 sentyabr 2026.

Reviziya tarixi: 15 oktyabr 2026.

Qəbul tarixi: 17 oktyabr 2026.

Nəşr tarixi: 21 oktyabr 2026.

Mənbə növü: Orijinal mühəndislik tədqiqat məqaləsi; hal-əsaslı üçölçülü ədədi geotexniki modelləşdirmə və statik sahə yerdəyişməsinin müqayisəsi.

Rəyçi qiymətləndirilməsi statusu: Rəyçi qiymətləndirməsindən keçmiş jurnalda dərc edilmiş məqalə.

Lisenziya: Creative Commons Attribution (CC BY).

Rəsmi nəşr qeydi: MDPI, Buildings 16(20), 4159; DOI 10.3390/buildings16204159.

Əsas proqram təminatı: PLAXIS 3D Advanced CONNECT Edition V22.

Qrunt modeli: Bütün qrunt laylarında kiçik deformasiya sərtliyi davranışını nəzərə almaq məqsədilə HSS konstitutiv modeli.

Model ölçüsü: 123 m × 27 m × 70 m.

Son şəbəkə: 52.062 element və 88.180 düyün.

Şəbəkə yoxlaması: Kobud, orta və incə şəbəkə müqayisə edilmiş; orta və incə şəbəkədəki əsas reaksiyalar arasındakı fərq %2-dən aşağı olmuş və orta şəbəkə seçilmişdir.

Dinamik zaman həlli: Dinamik fazanın müddəti 3 s; inteqrasiya zaman addımı PLAXIS avtomatik zaman-addımlama alqoritmi ilə seçilmişdir. Müstəqil zaman-addımı həssaslıq təhlili aparılmamışdır.

Nəqliyyat modeli: Statik nəqliyyat vasitəsi yükünə sinusoidal harmonik dinamik komponentin əlavə edilməsi; real təsadüfi nəqliyyatın və açıq nəqliyyat vasitəsi–örtük–qrunt qarşılıqlı təsirinin sadələşdirilmiş təmsili.

Parametrik diapazonlar: Statik nəqliyyat vasitəsi yükü 30–80 kPa; dinamik amplituda 1–6 kPa; yük tezliyi metod bölməsində 2–10 Hz.

Modelin yoxlanması: Statik qazıntı altında ölçülən və simulyasiya edilən diafraqma divarının üfüqi yerdəyişmələri müqayisə edilmiş; orta nisbi fərq %6 daxilində bildirilmişdir. Bu yoxlama dinamik nəqliyyat proqnozlarını birbaşa təsdiqləmir.

Maliyyələşdirmə: Müəlliflər tədqiqatın xarici maliyyələşdirmə almadığını bildiriblər.

Məlumatların əlçatanlığı: Tədqiqatın orijinal töhfələri məqalə daxilində təqdim edilmişdir; əlavə suallar məsul müəllifə yönləndirilə bilər.

Maraqlar toqquşması: Müəlliflər maraqlar toqquşmasının olmadığını bəyan etmişlər.

Müəllif töhfələri: Konseptuallaşdırma Wenjie Han və Meng Han; metodologiya Xingxing Li; proqram təminatı Liangliang Wang; yoxlama Wenjie Han və Liangliang Wang; formal təhlil Xingxing Li; tədqiqat Wenjie Han; resurslar və məlumatların kurasiyası Meng Han; ilkin layihə Wenjie Han; nəzərdən keçirmə və redaktə Meng Han; vizuallaşdırma və superviziya Liangliang Wang; layihə idarəçiliyi Wenjie Han tərəfindən həyata keçirilmişdir.

Mənbədaxili hesabat qeydi: Metod bölməsi nəqliyyat tezliklərini 2, 4, 6, 8 və 10 Hz kimi verdiyi halda, Şəkil 17–18 izahlarında 1 Hz və 6 Hz yazılmışdır. Bundan əlavə, layihənin fon təsvirində maksimum qazıntı dərinliyi 16,5 m kimi verildiyi halda, son ədədi qazıntı mərhələsi −16,9 m səviyyəsindədir. Bu fərqlər Verianla mətnində səssiz şəkildə dəyişdirilməmişdir.

Elmi şərh sərhədi: Dinamik nəqliyyat nəticələri hal-əsaslı ədədi model nəticələridir. Real dinamik nəqliyyat titrəyişləri üçün sahə yoxlaması yoxdur. Nəticələrin başqa qrunt, istinad, nəqliyyat və yeraltı su şəraitinə köçürülməsi yerli yoxlama tələb edir.