اندرکنش بین خاک و شالوده یکی از چالشهای مهندسی ژئوتکنیک میباشد. بدلیل رفتار پیچیده خاک زیر شالوده در تحلیل و طراحیها، در کارهای مهندسی غالباً بستر با مدل سادهای بنام Winkler جایگزین میگردد. در این مدل خاک بستر توسط فنرهایی با ثابت Ks معرفی میشود. به این عددِ ثابتِ فنر، ضریب واکنش بستر میگویند. ضریب واکنش بستر رابطهای مفهومی بین فشار و تغییر شکل خاک است که به وسعت در تحلیل سازهی اعضای پی مورد استفاده قرار میگیرد. استفاده از ضریب واکنش بستر بدلیل سادگی و صرفهجویی در زمان محاسبهی کامپیوتری، در بین طراحان پرکاربرد میباشد. اما مسئلهی اصلی تخمین مقدار Ks است. مقدار Ks تنها تابعی از شرایط سختی خاک بستر نیست، بلکه به عواملی همچون بعد شالوده، سختی شالوده و سازه، عمق شالوده، عمق لایه یا لایههای زیرین، نوع و شکل بارگذاری و همچنین محل مورد نظر جهت تخصیص مقدار Ks در زیر شالوده وابسته میباشد. لذا تخمین مقدار Ks یکی از چالش برانگیزترین مسائل ژئوتکنیک است، تا آنجا که حتی با گذشت زمان و استفادهی همه جانبه از Ks ، ناسازگاری در روشهای تعیین آن هنوز مشاهده میگردد. با مطالعات عددی انجام شده بر روی پیهای گسترده، دیده شده است که در نظر گرفتن مقدار ثابت برای Ks در طول پی، خطای قابل ملاحظهای را در محاسبهی لنگر خمشی ماکزیمم در فونداسیون ایجاد خواهد کرد.
شرکت مهندسان مشاور دریا خاک پی به منظور بررسی دقیق شرایط سازه و فونداسیون و همچنین بهینهسازی در پروژههای با اهمیت، با مشارکت بخش ژئوتکنیک و بخش سازه خود و با استفاده از محاسبات عددی، آنالیز اندرکنش خاک و سازه را به کارفرمایان خود پیشنهاد میدهد.
⁘ آنالیز اندرکنش خاک و سازه بسته به شرایط سازهای، ژئوتکنیکی و اهمیت پروژه به شکل یکی از موارد زیر انجام میشود:
◂انتقال و مدلسازی کل یا بخشی از سازه بر روی خاک در نرمافزارهای محاسبات عددی مانند Abaqus یا Plaxis
◂ آنالیز رفت و برگشتی بین نرمافزارهای رایج سازهای و عددی تا حصول همگرایی نشستها و نیروها در هر دو نرمافزار
◂ تعیین کانتور ضریب عکسالعمل بستر و استفاده از آن در نرمافزارهای رایج سازهای جهت جلوگیری از خطاهای قابل توجه استفاده از عدد ثابت Ks در کل فونداسیون
⁘ مدلسازی و بهینه سازی فونداسیونهای انواع گروه شمع و Pile-Raft
با استفاده از روشهای کلاسیک در طراحی گروه شمع یا Pile-Raft، نیروهای وارده به هر شمع با تخمین بالا و بدون احتساب سهم باربری فونداسیون محاسبه میگردد که میتواند منجر به غیراقتصادی شدن پروژه گردد.
شرکت مهندسان مشاور دریا خاک پی با استفاده از تجربیات موفق گذشته خود، در پروژههای شاخص از آنالیز اندرکنش خاک و سازه و شمع استفاده کرده و ضمن تعیین توزیع نیروها در شمعها، نسبت به کنترل نشست کلی و نشست تفاضلی و طول مورد نیاز شمعها در هر ناحیه از فونداسیون اقدام مینماید.
این آنالیز در خصوص شمعهای کاهنده نشست و اقتصادیتر کردن بیش از پیش پروژه بسیار کارآمد میباشد.