Системаи чоҳи таҳкурсӣ–сохтори нигоҳдоранда дар хоки нарм, як системаи геотехникии сохтмонӣ мебошад, ки хоки дорои устувории паст ва фишурдашавии баландро дар атрофи ҳафриёти чуқур тавассути девори диафрагмавӣ ва такягоҳҳои дохилӣ нигоҳ медорад. Ин таҳқиқот рафтори чунин системаеро, ки дар канори роҳ ҷойгир аст, зери вазни статикии воситаҳои нақлиёт ва борҳои динамикии даврӣ, ки аз ноҳамвориҳои роҳ ба вуҷуд меоянд, бо PLAXIS 3D Advanced CONNECT Edition V22 моделсозӣ кардааст. Модел ба лоиҳаи воқеии чоҳи таҳкурсӣ дар хоки нарми соҳилии музофоти Guangdong асос ёфта, модели хоки HSS-ро, ки сахтии деформатсияҳои хурдро ба назар мегирад, ҳамроҳ бо ҷараёни обҳои зеризаминӣ ва майдони бори динамикӣ дар бар мегирад.

Дар таҳқиқот чор тағйирёбандаи асосӣ ба таври низомнок тағйир дода шуданд: чуқурии ҳафриёт, бори статикии воситаи нақлиёт, амплитудаи бори динамикӣ ва басомади бори нақлиётӣ. Тибқи натиҷаҳо, чуқурии ҳафриёт рафтори моменти хамиши девори нигоҳдорандаро ба таври қавӣ муайян мекунад, дар ҳоле ки дар байни параметрҳои нақлиётӣ бори статикии воситаи нақлиёт тағйирёбандаи асосии назораткунандаи деформатсияи девор мебошад. Таъсири амплитуда ва басомади бори динамикӣ бошад, хеле хурдтар аст.

Таъсири бори нақлиётӣ ба чуқурии ҳафриёт сахт вобаста аст. Ҳангоми илова шудани ҳаракати нақлиёт нисбат ба ҳолати танҳо ҳафриёт, афзоиши деформатсияи уфуқии девор аз %41,17 дар ҳафриёти 1,6 m то %12,6 дар ҳафриёти 16,9 m коҳиш ёфтааст. Афзоишҳои мувофиқи моменти хамиш %56,79 ва %17,43 мебошанд. Миёнаи саҳмҳои гузоришшудаи бори нақлиётӣ барои деформатсия ва моменти хамиш дар чор марҳилаи ҳафриёт %27,86 мебошад.

Ҳангоми ба ду ҷузъ ҷудо кардани ҳаракати воситаҳои нақлиёт, ҷузъи статикӣ, ки аз вазни воситаи нақлиёт ба вуҷуд меояд, тақрибан %80–90-и таъсири умумии сохтории аз ҳаракати нақлиёт баамаломадаро ташкил додааст; ҷузъи иловагии динамикии гармоникӣ, ки ноҳамвории роҳро ифода мекунад, тақрибан дар сатҳи %10–20 боқӣ мондааст. Махраҷи ин таносубҳо на тамоми деформатсияи ҳафриёт, балки таъсири бори нақлиётие мебошад, ки таҳқиқот муайян кардааст; бинобар ин, қимати %80–90-ро набояд ҳамчун «%80–90-и рафтори чоҳи таҳкурсӣ аз ҳаракати нақлиёт ба вуҷуд меояд» тафсир кард.

Қисми статикии модел бо ҷойивазкуниҳои воқеии девори диафрагмавӣ муқоиса шуда, фарқи миёнаи нисбӣ дар ҳудуди %6 муайян шудааст. Аммо азбаски дар таҳқиқот ченкунии саҳроии ларзишҳои динамикии нақлиёт вуҷуд надорад, натиҷаҳои динамикии нақлиёт натиҷаҳое нестанд, ки бевосита тавассути маълумоти саҳроӣ тасдиқ шуда бошанд. Муаллифон ошкоро қайд мекунанд, ки натиҷаҳо бо як профили хоки омӯхташуда, як геометрияи лоиҳа, модели гармоникии нақлиётии истифодашуда ва доираи 2–10 Hz маҳдуданд.

Чаро масъалаи таҳқиқот муҳим аст?

Хокҳои нарми минтақаҳои соҳилӣ метавонанд миқдори зиёди об, фишурдашавии баланд, муқовимати паст ба буриш, рафтори равшани вобаста ба вақт ва консолидасияи таъхирёфтаро нишон диҳанд. Ҳангоми анҷом додани ҳафриёти чуқур ҳолати ибтидоии шиддати хок тағйир меёбад; ҳаракатҳои уфуқӣ ба самти сатҳи ҳафриёт, нишасти сатҳ ва тағйирёбии қувваҳои дохилӣ дар сохтори нигоҳдоранда ба вуҷуд омада метавонанд.

Вақте ки чоҳи таҳкурсӣ дар канори роҳи шаҳрӣ қарор дорад, ба система танҳо ҳафриёт ва вазни хок таъсир намерасонанд. Вазни воситаҳои нақлиёти вазнин дар роҳ ба хок бори иловагии статикӣ медиҳад; ноҳамвориҳои сатҳи роҳ бошад, ҳангоми ҳаракати воситаҳо борҳои динамикии такроршавандаро ба вуҷуд меоранд. Дар хоки нарм ин халалдоршавии даврӣ метавонад ба деформатсияи мавҷудаи аз ҳафриёт баамаломада вокуниши иловагӣ зам кунад.

Холигии адабиёти илмие, ки таҳқиқот баррасӣ мекунад, аз он иборат аст, ки бисёр таҳлилҳои қаблии бори нақлиётӣ моделҳои содакардашудаи борро истифода бурда, сахтии хок дар деформатсияҳои хурд ё пайвастагии обҳои зеризаминӣ–бори динамикиро нодида гирифтаанд ва саҳми ҷузъи статикии воситаи нақлиётро аз ҷузъи динамикие, ки аз ноҳамвории роҳ ба вуҷуд меояд, ба таври равшан ҷудо накардаанд.

Бори Нақлиётӣ Ба Рафтори Сохтори Нигоҳдорандаи Чоҳи Таҳкурсӣ Дар Хоки Нарм Чӣ Гуна Таъсир Мерасонад?

Тибқи натиҷаҳои ададии ин таҳқиқот, бори нақлиётӣ деформатсияи уфуқӣ ва моменти хамиши девори нигоҳдорандаро зиёд мекунад; аммо бузургии нисбии таъсири иловагии аз нақлиёт баамаломада бо афзоиши чуқурии ҳафриёт коҳиш меёбад, вокуниши иловагии пурқувваттарин дар марҳилаҳои ҳафриёти камчуқур дида мешавад ва таъсир асосан дар доираи чуқурии тақрибан 0–20 m аз нишонаи болоии чоҳи таҳкурсӣ тамаркуз мекунад.

Лоиҳаи воқеии муҳандисии омӯхташуда

Таҳқиқот ба чоҳи таҳкурсии хоки нарми синфи Grade-I дар музофоти Guangdong асос ёфтааст. Манбаъ андозаҳои лоиҳаро 123 m дарозӣ × 23 m паҳноӣ ва чуқурии максималии ҳафриётро 16,5 m гузориш медиҳад.

Системаи нигоҳдоранда аз девори диафрагмавии зеризаминии ғафсиаш 0,8 m ва чуқурии ҷойгиршавиаш 26 m ва се қатор такягоҳи дохилӣ иборат аст. Ду қатори аввал оҳанубетонӣ ва қатори сеюм такягоҳи қубурии пӯлодин мебошад.

Дар дохили ҳафриёт сатҳи обҳои зеризаминӣ дар ҳар марҳилаи ҳафриёт то 1–2 m поёнтар аз сатҳи дахлдори ҳафриёт паст карда шудааст. Сатҳи берунии обҳои зеризаминӣ мувофиқи ченкуниҳои саҳроӣ муайян карда шудааст.

Дар наздикии чоҳи таҳкурсӣ иншооти ҳассос, аз ҷумла як мактаби миёна, Green Apartment ва Changfa Building мавҷуданд. Як тарафи чоҳ ба роҳи шаҳрӣ ҳамсарҳад аст ва таҳқиқот воситаҳои нақлиёти ҳаракаткунанда дар ин роҳро ҳамчун манбаи доимии халалдоршавии даврӣ, ки ба чоҳи таҳкурсӣ таъсир мекунад, баррасӣ менамояд.

Ченкуниҳои саҳроӣ бо кадом мақсад анҷом дода шуданд?

Дар атроф барои ҷойивазкунии уфуқии девори диафрагмавӣ 11 ва барои нишасти хок 30 нуқтаи назоратӣ насб карда шуданд. Ҳаракати уфуқии девори диафрагмавӣ бо инклинометри CX-3C ва қубури инклинометрии PVC CXG-6076 чен карда шуд. Манбаъ дақиқии инклинометрро ±0,01 mm/500 mm, дарозии зондро 780 mm, диаметри зондро 28 mm ва фосилаи байни чархҳоро 500 mm нишон медиҳад.

Ченкуниҳои инклинометрӣ дастӣ гирифта шуда, дар тӯли чуқурӣ бо фосилаи 0,5 m сабт карда шуданд. Нишасти хок бо нивелири рақамии Leica DNA03 ва рейкаи махсуси инварии 2 m ҳар рӯз як маротиба чен карда шуд. Манбаъ дақиқии нивелири рақамиро ±0,3 mm/km ва рейкаро ±0,02 mm нишон медиҳад.

Маҳдудияти муҳими ин ченкуниҳои саҳроӣ чунин аст: санҷиши модели пешниҳодшуда дар мақола ба ҷойивазкуниҳои девор дар шароити ҳафриёти статикӣ асос ёфтааст. Ченкунии ҳамзамони саҳроии ларзишҳои воқеии динамикии аз ҳаракати нақлиёт баамаломада мавҷуд нест.

Модели ададии сеченака чӣ қадар калон буд?

Барои кам кардани хароҷоти таҳлили динамикӣ, ба ҷойи тамоми лоиҳа як қитъаи маҳаллии хос бо дарозии тӯлии 27 m моделсозӣ шудааст. Барои кам кардани таъсири сарҳадҳо, паҳноӣ ва чуқурии модел тақрибан се маротиба аз чуқурии воқеии ҳафриёт гирифта шудаанд.

Андозаҳои модели ниҳоии PLAXIS 3D 123 m × 27 m × 70 m нишон дода шудаанд.

Барои хок кадом модели мавод истифода шуд?

Дар ҳамаи қабатҳои хок модели конститутсионии HSS истифода шудааст. Сабаби интихоби он дар таҳқиқот қобилияти воқеитар нишон додани сахтии деформатсияҳои хурд дар хоки нарм зери ҳафриёт ва халалдоршавиҳои хурди даврӣ мебошад.

Маънои функсионалии рамзҳои Ҷадвали 1-и манбаъ чунин аст: \(e\) таносуби холигиҳоро, \(c'\) когезияи самаранокро, \(\varphi'\) кунҷи самараноки соиши дохилиро, \(E_{50,\mathrm{ref}}\) параметри истинодии сахтӣ дар боркунии се меҳвар, \(E_{\mathrm{oed,ref}}\) сахтии одометрӣ, \(E_{\mathrm{ur,ref}}\) сахтии холӣ кардан–аз нав бор кардан, \(K_0\) таносуби шиддати самараноки уфуқӣ/амудӣ дар ҳолати оромӣ, \(\mu_s\) коэффициенти Пуассон, \(\gamma_s\) вазни ҳаҷмӣ ва \(k_d\) коэффициенти гузаронандагиро ифода мекунанд.

Унсурҳои сохтори нигоҳдоранда чӣ гуна моделсозӣ шуданд?

Бори нақлиётӣ чӣ гуна ба таври математикӣ ифода карда шуд?

Ҳаракати воқеии воситаҳои нақлиёт ҳамчун суммаи ҷузъи доимие, ки аз вазни воситаи нақлиёт ба вуҷуд меояд, ва ҷузъи гармоникие, ки аз ноҳамвории сатҳи роҳ сар мезанад, содакарда шудааст:

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

\(P(t)\) бори умумии нақлиётии вобаста ба вақтро, \(P_0\) бори доимиро аз вазни худии воситаи нақлиёт ва \(P_d\) ҷузъи иловагии динамикии мавҷмонандро, ки аз ноҳамвории роҳ ба вуҷуд меояд, ифода мекунад. Дар таҳлили параметрии PLAXIS ин бузургиҳо ҳамчун фишори сатҳӣ бо воҳиди kPa татбиқ шудаанд.

Манбаъ бори иловагии динамикиро:

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

ба чунин шакл таъриф мекунад. \(M_0\) массаи нопружинаро, \(\alpha\) амплитудаи хоси ноҳамвории роҳ ва \(w_i\) басомади кунҷии вобаста ба дарозии мавҷи ноҳамвории роҳро ифода мекунад.

Манбаъ барои басомади бори нақлиётӣ инчунин:

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

робитаро медиҳад. Дар ин ҷо \(v\) суръати ҳаракати воситаи нақлиёт, \(L\) дарозии мавҷи геометрӣ мебошад ва манбаъ қайд мекунад, ки он одатан ҳамчун дарозии кузови воситаи нақлиёт гирифта мешавад. \(\theta\) фазаи ибтидоӣ аст.

Ҷудокунии асосии физикӣ дар муодила чунин аст: \(P_0\) фишори асосии бо вақт тағйирнаёбандаро, дар ҳоле ки \(P_d\sin(\omega t+\theta)\) ҷузъи иловагиеро ифода мекунад, ки ба таври даврӣ дар самтҳои мусбат ва манфӣ тағйир меёбад. Натиҷаҳои баъдии таҳқиқот нишон медиҳанд, ки дар шароити истифодашуда ҷузъи аввал нисбат ба ҷузъи дуюм хеле бартарӣ дорад.

Ҳаракати воқеии нақлиёт дар модел то чӣ андоза содакарда шуд?

Ҳаракати воқеии роҳ тағйирёбандаҳои зиёдеро, аз ҷумла гузариши тасодуфии воситаҳои нақлиёт, борҳои гуногуни меҳвар, фосилаи байни воситаҳо, рафтори овезон ва геометрияи сатҳи роҳ дар бар мегирад. Манбаъ ба ҷойи ҳалли ҳамаи онҳо бори нақлиётиро ҳамчун фишори якҷояи статикӣ + гармоникӣ содакарда кардааст.

Ин маҳдудият дар натиҷаи таҳқиқот низ ба таври равшан зикр шудааст: усул борҳои алоҳидаи чархи ҳаракаткунанда ва ҳамкории воситаи нақлиёт–рӯйпӯш–хокро ба таври возеҳ ҳал намекунад. Аз ин рӯ, бузургиҳои динамикии бадастомада пешгӯии айнан ҳар як гузариши воситаи нақлиёт дар ҳаракати воқеӣ нестанд.

Минтақаи бори нақлиётӣ ва шарти асосии таҳқиқот

Бори нақлиётӣ дар модели PLAXIS тақрибан 2 m дуртар аз канори чоҳи таҳкурсӣ татбиқ шудааст. Майдони бор 27 m × 10 m мебошад.

Шарти асосии таҳқиқоти динамикӣ:

• Бори статикии воситаи нақлиёт: 30 kPa
• Амплитудаи бори динамикӣ: 1 kPa
• Басомади бор: 2 Hz

Манбаъ дар таҳлилҳои васеътари параметрӣ бори статикиро дар доираи 30–80 kPa, амплитудаи динамикиро 1–6 kPa ва басомадро 2–10 Hz тағйир додааст.

Ёддошти дохилии манбаъ оид ба басомад: Ҷадвали усул ва шароити таҳқиқот басомадҳоро 2, 4, 6, 8 ва 10 Hz муайян мекунад ва бахши натиҷаҳо доираро бо 2–10 Hz маҳдуд мекунад. Баръакс, контурҳое, ки дар шарҳҳои Расми 17 ва Расми 18-и манбаъ нишон дода шудаанд, ҳамчун 1 Hz ва 6 Hz нишонагузорӣ шудаанд. Азбаски ин фарқият дар манбаъ шарҳ дода нашудааст, дар ин ҷо ба як қимат табдил дода нашудааст.

Таҳлили динамикӣ чӣ қадар давом кард?

Давомнокии умумии ҳар як марҳилаи ҳисоби динамикӣ 3 сония муайян карда шудааст. Ин 3 сония қадами ададии вақт нест, балки давомнокии умумии фазаи динамикӣ мебошад, ки дар он бори ҳаракаткунанда ба буриши хоси сохтори нигоҳдоранда таъсир мекунад.

PLAXIS 3D қадами вақти интегратсияи ададиро бо алгоритми автоматии қадамбандии вақт муайян кардааст. Мақола ба таври равшан қайд мекунад, ки таҳлили ҳассосияти қадами вақт анҷом дода нашудааст. Муаллифон арзёбӣ кардаанд, ки қадами автоматии интихобшудаи вақт барои доираи басомади омӯхташуда ҳалли кофии замонӣ фароҳам меорад.

Истиқлолияти шабака чӣ гуна санҷида шуд?

Се зичии шабака — дағал, миёна ва нозук — муқоиса шуданд. Геометрия, мавод, шароити сарҳадӣ ва борҳои динамикии нақлиётӣ яксон нигоҳ дошта шуданд. Ҷойивазкунӣ ва моменти хамиш дар буриши хоси девори диафрагмавӣ муқоиса шуданд.

Дар ҳоле ки шабакаи дағал фарқи намоён ба вуҷуд овард, фарқҳои вокуниши асосии динамикӣ байни шабакаҳои миёна ва нозук камтар аз %2 боқӣ монданд. Бо назардошти тавозуни дақиқии ҳисоб ва хароҷот шабакаи зичии миёна интихоб шуд.

Модели ниҳоӣ:

• 52.062 элемент
• 88.180 гиреҳ

Кадом намудҳои элементҳои ниҳоӣ истифода шуданд?

• Хок: элементи тетраэдрии 10-гиреҳӣ
• Такягоҳҳои дохилӣ: элементи болории 3-гиреҳӣ
• Девори диафрагмавӣ: элементи плитаии 6-гиреҳӣ
• Сарҳади хок–сохтор: элементи interface-и 12-гиреҳӣ

Дар сатҳҳои тамоси хок–сохтор ҷуфтҳои мусбат ва манфии interface ба таври автоматӣ сохта шуда, коэффициенти ғафсии виртуалӣ 0,1 интихоб шудааст.

Чаро шароити сарҳадии статикӣ ва динамикӣ фарқ мекунанд?

Дар таҳлили ҳафриёти статикӣ сарҳадҳои поёнӣ ва паҳлуии модел собит буда, сатҳи болоии хок озод аст. Барои кам кардани инъикоси сунъии мавҷҳои динамикӣ аз сарҳадҳои модел, сарҳадҳо барои таҳлили динамикӣ аз нав муайян шудаанд.

Дар самтҳои Xmin ва Xmax сарҳадҳои вискоэластикӣ ва дар самтҳои Ymin ва Ymax сарҳадҳои часпак истифода шудаанд. Коэффициентҳои сусткунии C1 ва C2 дар PLAXIS барои шарти бори нақлиётӣ 1 интихоб шудаанд.

Обҳои зеризаминӣ чӣ гуна ба модел ворид карда шуданд?

Модел ҷараёни устувори обҳои зеризаминиро истифода кардааст. Дар ҳар марҳилаи ҳафриёт сатҳи об дар дохили чоҳи таҳкурсӣ тақрибан 2 m поёнтар аз сатҳи ҳафриёт нигоҳ дошта шудааст. Сатҳи берунии об аз ченкуниҳои саҳроӣ гирифта шуда, фишори оби ковокӣ аз ин майдони ҷараён ҳисоб карда шудааст.

Пайдарпаии сохтмонии 17-марҳилавӣ

1. Мувозинат кардани шиддатҳои ибтидоӣ — S0.
2. Сохтани девори диафрагмавӣ.
3. Танзими сатҳҳои дохилӣ/берунии об ба −2 m / −3,6 m ва ҳафриёт то −1,6 m — S1.
4. Сохтани такягоҳи якуми оҳанубетонӣ.
5. Татбиқи бори статикӣ.
6. Фаъол кардани бори динамикии нақлиётӣ ва сарҳадҳои часпак.
7. Танзими сатҳҳои об ба −3 m / −9,5 m ва ҳафриёт то −7,5 m — S2.
8. Сохтани такягоҳи дуюми оҳанубетонӣ.
9. Татбиқи бори статикӣ.
10. Татбиқи бори динамикӣ.
11. Танзими сатҳҳои об ба −4 m / −14 m ва ҳафриёт то −12 m — S3.
12. Сохтани такягоҳи пӯлодини қатори сеюм.
13. Татбиқи бори статикӣ.
14. Татбиқи бори динамикӣ.
15. Танзими сатҳҳои об ба −5 m / −19 m ва ҳафриёт то нишонаи −16,9 m-и плитаи поёнӣ.
16. Татбиқи бори статикӣ.
17. Татбиқи омезишҳои гуногуни бори статикӣ, басомад ва амплитудаи динамикӣ.

Манбаъ дар тавсифи лоиҳа чуқурии максималии ҳафриётро 16,5 m медиҳад, аммо дар пайдарпаии ҳисобҳои ададӣ нишонаи охирини ҳафриётро −16,9 m истифода мебарад. Азбаски ин ду қимат дар манбаъ бо як истилоҳ шарҳ дода ва ба ҳам мувофиқ карда нашудаанд, онҳо ҷудогона нигоҳ дошта шудаанд.

Санҷиши модели статикӣ

Каҷҳои ҷойивазкунии уфуқии девори диафрагмавии модели ададӣ бо ченкуниҳои воқеии саҳроӣ муқоиса шудаанд. Манбаъ гузориш медиҳад, ки фарқҳои миёнаи нисбӣ, ки бо ченкунӣ ҳамчун истинод ҳисоб шудаанд, дар ҳудуди %6 боқӣ монда, аз ҷиҳати рафтори ҳафриёти статикӣ мувофиқати қобили қабул нишон додаанд.

Муаллифон қисми фарқиятҳоро ба таъсири эҳтимолии ҳарорат дар қисми болоии девор наздики Dongle Road Metro Station ва фаъолияти сохтмонии атроф, ки дар модел пурра ифода карда намешавад, нисбат медиҳанд.

Маҳдудияти илмии ин санҷиш муҳим аст: санҷиши ҷойивазкунии статикӣ дурустии вокунишҳои динамикии нақлиётиро тасдиқ намекунад.

Бори нақлиётӣ майдони ҳаракати хокро чӣ гуна тағйир дод?

Тибқи контурҳои ададии манбаъ, бо зиёд шудани чуқурии ҳафриёт бузургӣ ва майдони таъсири ҷойивазкунии уфуқии хок васеъ шудаанд. Ҳангоми илова шудани бори нақлиётӣ, нисбат ба ҳолати ҳафриёти бе нақлиёт ҷойивазкуниҳои уфуқии хоки атроф тақрибан %10–15 зиёд шуда, майдони таъсир тақрибан %15 васеъ шудааст.

Ин қиматҳо ба модели ададии PLAXIS тааллуқ доранд; онҳо таносубҳои таъсири нақлиётие нестанд, ки дар саҳро чен шудаанд.

Нақши чуқурии ҳафриёт дар таъсири нақлиёт

Бо зиёд шудани чуқурии ҳафриёт деформатсияи умумии девор ва моменти хамиш аз сабаби борбардории ҳафриёт зиёд мешаванд; аммо вокуниши иловагие, ки бори нақлиётӣ ба вуҷуд меорад, бо ҳамон таносуб зиёд намешавад. Аз ин рӯ, саҳми нисбии бори нақлиётӣ дар рафтори умумӣ коҳиш меёбад.

Таҳқиқот чуқурии самараноки таъсири нақлиётро аз нишонаи болоии чоҳи таҳкурсӣ тақрибан ба доираи 0–20 m маҳдуд мекунад.

Таъсири бори статикии воситаи нақлиёт

Дар таҳлили бори статикӣ амплитудаи динамикӣ 1 kPa ва басомад 10 Hz доимӣ нигоҳ дошта шуда, фишори статикии воситаи нақлиёт аз 30 то 80 kPa зиёд карда шудааст.

Муносибат хаттӣ нест; бо зиёд шудани бор суръати афзоиши ҷойивазкунӣ ва моменти хамиш нишебии доимиро пайгирӣ намекунад. Илова бар ин, дар натиҷаҳои манбаъ бори статикӣ ба деформатсияи девор нисбат ба моменти хамиш бештар таъсир кардааст.

Манбаъ саҳми ин гурӯҳи параметрҳоро ба вокуниши механикӣ тақрибан дар доираи %14,96–20,38 гузориш медиҳад.

Таъсири амплитудаи бори динамикӣ

Дар таҳлили амплитудаи динамикӣ бори статикӣ 30 kPa ва басомад 10 Hz доимӣ нигоҳ дошта шуда, ҷузъи динамикӣ дар доираи 1–6 kPa тағйир дода шудааст.

Ин афзоишҳо аз тағйироте, ки дар натиҷаи тағйири бори статикӣ ба вуҷуд омадаанд, ба таври назаррас хурдтаранд. Манбаъ инро бо он шарҳ медиҳад, ки фишори динамикии гармоникӣ халалдоршавии хурди даврӣ мебошад, ки ба бори бартаридоштаи статикии воситаи нақлиёт илова мешавад.

Таъсири басомади бор

Дар таҳлили басомад бори статикӣ 30 kPa ва амплитудаи динамикӣ 1 kPa мебошад. Манбаъ қайд мекунад, ки дар доираи басомади омӯхташуда каҷҳои деформатсияи уфуқии девор ва моменти хамиш ба ҳам хеле наздик буда, танҳо фарқҳои хурд ба вуҷуд омадаанд.

Аз ин рӯ, барои басомад фоизҳои алоҳидаи миқдории афзоиш дода нашудаанд. Таҳқиқот дар шароити хоку сохтори омӯхташуда басомадро ҳамчун параметри бартаридоштаи назоратӣ арзёбӣ намекунад.

Бори Статикии Воситаи Нақлиёт Бартарӣ Дорад Ё Таъсири Динамикии Ноҳамвории Роҳ?

Мувофиқи ҷудокунии саҳмҳои статикӣ/динамикӣ, ки таҳқиқот истифода кардааст, бори статикӣ аз вазни худии воситаи нақлиёт тақрибан %80–90-и таъсири умумии сохтории аз нақлиёт баамаломадаро ташкил медиҳад, дар ҳоле ки ҷузъи иловагии динамикии гармоникӣ аз ноҳамвории роҳ тақрибан дар сатҳи %10–20 боқӣ мондааст; ин таносубҳо натиҷаҳои ададӣ мебошанд, ки танҳо барои лоиҳа, хок, модели бор ва доираи басомади омӯхташуда эътибор доранд.

Таърифи математикии таносубҳои саҳми статикӣ ва динамикӣ

Манбаъ таносуби саҳми статикиро чунин муайян мекунад:

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

ва таносуби саҳми иловагии динамикиро:

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

чунин муайян мекунад.

\(R_{\mathrm{total}}\) вокуниши умумии сохтории аз нақлиёт баамаломада зери бори якҷояи статикӣ + динамикии нақлиётиро; \(R_{\mathrm{static}}\) вокуниши иловагии сохториро, ки танҳо аз ҷузъи статикии воситаҳои нақлиёт ба вуҷуд меояд; ва \(\Delta R_{\mathrm{dynamic}}\) афзоиши иловагии вокунишро аз бори гармоникӣ ифода мекунад.

Манбаъ махсус қайд мекунад, ки \(R_{\mathrm{static}}\) тамоми вокуниши девори диафрагмавиро, ки аз ҳафриёт ба вуҷуд меояд, дар бар намегирад. Ин фарқгузорӣ пешгирӣ мекунад, ки қимати %80–90 ба таври нодуруст ба тамоми рафтори чоҳи таҳкурсӣ умумӣ карда шавад.

Тартиби аҳаммияти нисбии параметрҳо

Таҳқиқот ду навъи гуногуни арзёбии «бартарӣ»-ро анҷом медиҳад ва онҳоро набояд бо ҳам омехт.

Аз ҷиҳати таъсири раванди ҳафриёт: чуқурии ҳафриёт, махсусан дар рафтори моменти хамиши девори нигоҳдоранда, тағйирёбандаи муҳими назоратӣ мебошад ва таъсири нисбии бори нақлиётӣ бо зиёд шудани чуқурии ҳафриёт коҳиш меёбад.

Дар байни худи параметрҳои бори нақлиётӣ: манбаъ тартиби натиҷаҳоро чунин медиҳад:

бори статикии воситаи нақлиёт > амплитудаи бори динамикӣ > басомади бор

ба чунин шакл медиҳад.

Ин тартиб маънои онро надорад, ки «чуқурии ҳафриёт нисбат ба бори статикии воситаи нақлиёт аҳаммияти камтар дорад»; чуқурии ҳафриёт тағйирёбандаи марҳилаи сохтмон/ҳолати геометрӣ мебошад, се параметри дигар бошанд параметрҳои бори нақлиётӣ мебошанд.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Хулосаи тарҳи таҳқиқот

1. Лоиҳаи воқеии чоҳи таҳкурсии хоки нарми Guangdong ва маълумоти саҳроии хок муайян карда шуданд.
2. Дар PLAXIS 3D Advanced CONNECT Edition V22 модели 123 × 27 × 70 m сохта шуд.
3. Ҳамаи қабатҳои хок бо модели HSS ифода карда шуданд.
4. Ҷараёни обҳои зеризаминӣ мувофиқи марҳилаҳои ҳафриёт моделсозӣ шуд.
5. Девори диафрагмавӣ ва се сатҳи такягоҳи дохилӣ ба модел илова шуданд.
6. Бо санҷиши наздикшавии шабака шабакаи миёна интихоб шуд.
7. Пайдарпаии 17-марҳилавии ҳафриёт ва такягоҳгузорӣ муайян шуд.
8. Бори нақлиётӣ ҳамчун бори статикӣ + гармоникии синусоидалӣ татбиқ шуд.
9. Чуқурии ҳафриёт, бори статикӣ, амплитуда ва басомад бо усули тағйирёбандаи назоратӣ алоҳида тағйир дода шуданд.
10. Дар ҳолати статикӣ ҷойивазкуниҳои уфуқии девор, ки дар саҳро чен ва моделсозӣ шудаанд, муқоиса шуданд.
11. Дар натиҷаҳои параметрии динамикӣ ҷойивазкунии девор ва моменти хамиш омӯхта шуданд.
12. Таносубҳои саҳми ҷузъҳои статикӣ ва динамикии нақлиётӣ ҷудо карда шуданд.

Натиҷаҳои асосии ададӣ

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

• Дар модели чоҳи таҳкурсии омӯхташуда борҳои нақлиётӣ деформатсия ва моменти хамиши девори нигоҳдорандаро зиёд мекунанд.
• Таъсири нисбии бори нақлиётӣ дар марҳилаҳои ҳафриёти камчуқур бештар аст.
• Бо зиёд шудани чуқурии ҳафриёт, борбардории ҳафриёт ва деформатсияи хок дар рафтори умумии механикӣ бартаридошта мешаванд.
• Минтақае, ки таъсири нақлиёт дар модел бартарӣ дорад, асосан дар доираи чуқурии 0–20 m аз нишонаи болоии чоҳи таҳкурсӣ қарор дорад.
• Зиёд кардани бори статикии воситаи нақлиёт деформатсияи девор ва моменти хамишро ба таври ғайрихаттӣ зиёд кардааст.
• Таъсири амплитудаи бори динамикӣ дар доираи 1–6 kPa нисбат ба таъсири бори статикӣ хеле хурдтар аст.
• Дар доираи басомади омӯхташуда таъсири тағйири басомад ба вокуниши механикӣ хурд аст.
• Дар байни параметрҳои нақлиётӣ бори статикии воситаи нақлиёт ҷузъи бартаридошта мебошад.
• Мувофиқи ҷудокунии саҳмҳои манбаъ, ҷузъи статикии нақлиёт дар сатҳи %80–90 ва ҷузъи иловагии гармоникӣ дар сатҳи %10–20 мебошад.
• Фарқи вокуниши асосӣ байни шабакаҳои миёна ва нозук камтар аз %2 боқӣ мондааст.
• Модели ҷойивазкунии статикии девор бо ченкуниҳои воқеии саҳроӣ дар ҳудуди миёнаи %6 мувофиқат нишон додааст.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ намекунад

• Нишон дода нашудааст, ки вокунишҳои динамикии нақлиётӣ дар саҳро тасдиқ шудаанд.
• Қимати %80–90 маънои онро надорад, ки %80–90-и тамоми деформатсияи чоҳи таҳкурсӣ аз воситаҳои нақлиёт ба вуҷуд меояд.
• Натиҷаҳо нишон намедиҳанд, ки дар ҳамаи хокҳои нарм ё ҳамаи намудҳои сохтори нигоҳдоранда ҳамин фоизҳо ба вуҷуд меоянд.
• Ҳамкории воқеии воситаи нақлиёт–рӯйпӯш–хок ба таври возеҳ моделсозӣ нашудааст.
• Ҳаракати воқеии чархҳои алоҳида ва ҷараёни тасодуфии нақлиёт айнан моделсозӣ нашудаанд.
• Рафтори басомадҳои берун аз доираи 2–10 Hz-и омӯхташуда аз ин таҳқиқот бевосита бароварда намешавад.
• Барои фазаи динамикӣ таҳлили мустақили ҳассосияти қадами вақт анҷом дода нашудааст.
• Аз як лоиҳа ва як профили хок коэффициенти универсалии тарҳрезӣ таҳия нашудааст.
• Рафтори воқеии ҷамъшавандаи хок зери бори даврии дарозмуддати нақлиётӣ бо маълумоти саҳроӣ тасдиқ нашудааст.

Маҳдудиятҳои асосӣ

Муаллифон қайд мекунанд, ки натиҷаҳо танҳо барои профили хоки омӯхташуда, геометрияи сохтори нигоҳдоранда, шароити бори нақлиётӣ ва модели эквивалентии гармоникии истифодашуда эътибор доранд.

Модели нақлиёт ба ҷойи борҳои воқеии чархи ҳаракаткунанда ба равиши содакардашудаи фишори гармоникӣ асос ёфта, ҳамкории воситаи нақлиёт–роҳ–хокро бевосита ҳал намекунад.

Фарзияҳои модели HSS зери бори даврӣ шояд тамоми рафтори дарозмуддати хоки нарми воқеиро фаро нагиранд.

Таҳқиқот танҳо ба як лоиҳаи муҳандисӣ ва як профили хок асос ёфтааст.

Муҳимтарин маҳдудияти санҷиш мавҷуд набудани ченкуниҳои динамикии саҳроӣ мебошад. Дар таҳқиқоти оянда чен кардани ларзишҳои воқеии нақлиётӣ дар саҳро ва истифодаи моделҳои муфассалтари бори воситаи нақлиёти ҳаракаткунанда тавсия дода мешавад.

Ҳангоми татбиқ дар лоиҳа ё кишвари дигар чӣ лозим аст?

Ба ҷойи интиқоли бевоситаи ин натиҷаҳо ба чоҳи дигари таҳкурсӣ, бояд қабатбандии маҳаллии хок, сахтӣ ва гузаронандагии хок, сатҳи обҳои зеризаминӣ, геометрияи ҳафриёт, девори диафрагмавӣ ва системаи такягоҳ, фосилаи роҳ–чоҳ, борҳои меҳварӣ/сатҳии воситаҳои нақлиёти вазнин, суръати воқеии нақлиёт ва ноҳамвории маҳаллии роҳ алоҳида муайян карда шаванд. То ҳадди имкон, санҷиши дубора бо ченкуниҳои динамикии саҳроӣ лозим аст.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

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

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

Тартиби муаллифон: Wenjie Han, Xingxing Li, Meng Han, Liangliang Wang.

Саҳми баробар: Дар мақолаи манбаъ муаллифи якуми баробар ё изҳороти саҳми баробар зикр нашудааст.

Муаллифи масъул: Meng Han.

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

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

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

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

Маҷалла: Buildings.

Ношир: MDPI.

Сол / ҷилд / шумора / рақами мақола: 2026; 16(20); 4159.

DOI: 10.3390/buildings16204159.

Санаи ирсол: 8 сентябри 2026.

Санаи бознигарӣ: 15 октябри 2026.

Санаи қабул: 17 октябри 2026.

Санаи нашр: 21 октябри 2026.

Навъи манбаъ: Мақолаи аслии таҳқиқотии муҳандисӣ; моделсозии ададии сеченакаи геотехникии ба ҳолати мушаххас асосёфта ва муқоисаи ҷойивазкунии статикии саҳроӣ.

Ҳолати баррасии ҳамтоён: Мақолае, ки дар маҷаллаи баррасишавандаи ҳамтоён нашр шудааст.

Иҷозатнома: Creative Commons Attribution (CC BY).

Сабти расмии нашр: MDPI, Buildings 16(20), 4159; DOI 10.3390/buildings16204159.

Нармафзори асосӣ: PLAXIS 3D Advanced CONNECT Edition V22.

Модели хок: Модели конститутсионии HSS дар ҳамаи қабатҳои хок барои ба назар гирифтани рафтори сахтии деформатсияҳои хурд.

Андозаи модел: 123 m × 27 m × 70 m.

Шабакаи ниҳоӣ: 52.062 элемент ва 88.180 гиреҳ.

Назорати шабака: Шабакаҳои дағал, миёна ва нозук муқоиса шуданд; фарқи вокунишҳои асосӣ байни шабакаҳои миёна ва нозук камтар аз %2 буд ва шабакаи миёна интихоб шуд.

Ҳалли вақти динамикӣ: Давомнокии фазаи динамикӣ 3 s; қадами вақти интегратсия бо алгоритми автоматии қадамбандии вақти PLAXIS интихоб шуд. Таҳлили мустақили ҳассосияти қадами вақт анҷом дода нашудааст.

Модели нақлиёт: Илова кардани ҷузъи динамикии синусоидалии гармоникӣ ба бори статикии воситаи нақлиёт; ифодаи содакардашудаи ҳаракати воқеии тасодуфии нақлиёт ва ҳамкории возеҳи воситаи нақлиёт–рӯйпӯш–хок.

Доираҳои параметрӣ: Бори статикии воситаи нақлиёт 30–80 kPa; амплитудаи динамикӣ 1–6 kPa; басомади бор дар бахши усул 2–10 Hz.

Санҷиши модел: Ҷойивазкуниҳои уфуқии девори диафрагмавӣ, ки дар ҳафриёти статикӣ чен ва моделсозӣ шудаанд, муқоиса шуданд; фарқи миёнаи нисбӣ дар ҳудуди %6 гузориш шудааст. Ин санҷиш пешгӯиҳои динамикии нақлиётиро бевосита тасдиқ намекунад.

Маблағгузорӣ: Муаллифон гузориш додаанд, ки таҳқиқот маблағгузории беруна нагирифтааст.

Дастрасии маълумот: Саҳмҳои аслии таҳқиқот дар дохили мақола пешниҳод шудаанд; саволҳои иловагӣ метавонанд ба муаллифи масъул фиристода шаванд.

Ихтилофи манфиатҳо: Муаллифон изҳор кардаанд, ки ихтилофи манфиатҳо вуҷуд надорад.

Саҳмҳои муаллифон: Консептуализатсия Wenjie Han ва Meng Han; методология Xingxing Li; нармафзор Liangliang Wang; санҷиш Wenjie Han ва Liangliang Wang; таҳлили расмӣ Xingxing Li; таҳқиқот Wenjie Han; захираҳо ва куратсияи маълумот Meng Han; лоиҳаи аввал Wenjie Han; бознигарӣ ва таҳрир Meng Han; визуализатсия ва назорат Liangliang Wang; идоракунии лоиҳа аз ҷониби Wenjie Han анҷом дода шудааст.

Ёддошти дохилии манбаъ оид ба гузориш: Бахши усул басомадҳои нақлиётиро 2, 4, 6, 8 ва 10 Hz медиҳад, дар ҳоле ки дар шарҳҳои Расми 17–18 1 Hz ва 6 Hz навишта шудааст. Илова бар ин, дар заминаи лоиҳа чуқурии максималии ҳафриёт 16,5 m дода шудааст, аммо марҳилаи ниҳоии ҳафриёти ададӣ дар нишонаи −16,9 m мебошад. Ин фарқиятҳо дар баёни Verianla бесадо тағйир дода нашудаанд.

Ҳудуди тафсири илмӣ: Натиҷаҳои динамикии нақлиётӣ натиҷаҳои модели ададии ба ҳолати мушаххас асосёфта мебошанд. Барои ларзиши воқеии динамикии нақлиёт санҷиши саҳроӣ вуҷуд надорад. Интиқоли натиҷаҳо ба шароити дигари хок, сохтори нигоҳдоранда, нақлиёт ва обҳои зеризаминӣ санҷиши маҳаллиро талаб мекунад.