دراسة عددية لانتشار الاهتزازات الناتجة عن الرَّصِّ الديناميكي للتربة بطريقة الوزن الساقط

الملخص

يتضمن هذا البحث دراسة عددية بطريقة العناصر المنتهية للاهتزازات الناتجة عن الرَصِّ الديناميكي للتربة بطريقة الوزن الساقط. من أجل ذلك، قمنا بوضع موديل عددي مناسب للمسألة يعتمد على نمذجة كل من قوة الرَصِّ ووسط الانتشار (التربة) وإدخاله في برنامج الحساب ABAQUS. قمنا بتحقيق الموديل العددي على نتائج قياسات حقلية حصلنا عليها بنتيجة البحث المرجعي ووجدنا تقارباً جيداً بين القياسات والنتائج العددية. بعد ذلك قمنا بتطبيق الموديل على مثال نموذجي بهدف دراسة انتشار وتخامد الاهتزازات الناتجة عن الرَصِّ الديناميكي وتوصلنا إلى تحديد نوع الأمواج المسيطرة وعلاقة تخامدها. أخيراً أجرينا دراسة بارامترية لأهم العوامل المؤثرة في مطال الاهتزازات الناتجة عن الرَصِّ (كتلة الوزن الساقط، ارتفاع السقوط، معامل المرونة، نسبة التخامد،...إلخ). تسمح نتائج البحث بالتنبؤ بمطال الاهتزاز على مسافة ما من نقطة الرص قبل البدء عملياً بالرَصِّ ومن ثمَّ تقدير الآثار المحتملة على الناس والمنشآت المجاورة واتخاذ التدابير اللازمة عند الضرورة لتفاديها.

This research contains a numerical study using FEM of propagation of ground vibrations induced by dynamic compaction by falling weight. So, we proposed a suitable numerical model which depends on the simulation of both compaction force and prorogation site by using ABAQUS. The calculated results are compared with in-situ measurements obtained from the study of references and a good agreement is showed. The model is tested on a typical example for studying the prorogation and damping of vibrations which enabled us to determine dominant waves and attenuation relation. Finally, a parametric study for the affected factors (falling weight and height, elastic modulus, damping ratio, etc.) is achieved. The obtained results allow evaluating the amplitude of vibrations at some distance to estimate the probable effects on people and adjacent structures to be avoided.