Ідентифікація впливу підвищеного порового тиску води та вертикальної деформації під впливом розрідження

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.326558

Ключові слова:

бічний опір, групова паля, піщаний ґрунт, розрідження, вертикальне навантаження

Анотація

У цій роботі досліджується, як підвищення тиску порової води послаблює піщану основу, викликає розрідження та бічний зсув. Це пов’язано із взаємодією тиску, щільності, глибини та навантаження через експерименти та моделювання для збільшення конструкції фундаменту. Чисельний аналіз виконувався за допомогою UBC3D-PLM 3D plaxis, а експериментальні випробування проводились за допомогою столу з електродвигуном потужністю 2,2 кВт. В експерименті використовувався акриловий ґрунтовий ящик 0,5×1×1,5 м3, зміцнений сталлю. Модель фундаменту має форму групи стовпів 2×2 з чотирма стовпами та верхами паль. Результати дослідження показали, що збільшення тиску порової води через вертикальні та землетрусні навантаження може спровокувати розрідження та вертикальну деформацію. Числовий аналіз показує стрибок тиску за 20 секунд, у разі перевищення співвідношення 7,0 показує повне розрідження. Експеримент на вібраційному столі (відносна щільність 10 %) показує значення коефіцієнта порового тиску води, близькі до 1, що підтверджує можливість розрідження. Як експерименти, так і моделювання, вказують на швидку початкову деформацію перед стабілізацією. Тиск порової води підскочив до критичного рівня, перш ніж стати стабільним, що вказує на можливість повного розрідження. Нелінійна вертикальна деформація підтверджує значні зміни ґрунту нижче динамічного навантаження. Це дослідження визначає межу співвідношення тиску для часткового та повного розрідження та реакції ґрунту на вертикальні та сейсмічні навантаження. Поєднання числових та експериментальних даних дозволяє провести аналіз вертикальної деформації стійкості основи. Цей висновок підтверджує проектування сейсмостійкого фундаменту та геотехнічну оцінку ризику, хоча його застосування повинно враховувати умови ґрунту та обмеження числових моделей, тому необхідно подальше калібрування для точності прогнозу

Біографії авторів

As’ad Munawir, Universitas Brawijaya

Professor

Department of Civil Engineering

Yulvi Zaika, Universitas Brawijaya

Professor

Department of Civil Engineering

Eko Andi Suryo, Universitas Brawijaya

Assosiate Professor

Department of Civil Engineering

Nuril Charisma, Universitas Brawijaya

Assistant Lecturer Civil Engineering

Department of Civil Engineering

Arief Alihudien, Muhammadiyah University of Jember

Department of Civil Engineering

Посилання

  1. Yazdani, E., Wang, J., Evans, T. M. (2021). Case study of a driven pile foundation in diatomaceous soil. II: Pile installation, dynamic analysis, and pore pressure generation. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 13 (2), 446–456. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2020.10.005
  2. Hall, F. E., Lombardi, D., Bhattacharya, S. (2018). Identification of transient vibration characteristics of pile-group models during liquefaction using wavelet transform. Engineering Structures, 171, 712–729. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.06.028
  3. Ghiasi, V., Eskandari, S. (2023). Comparing a single pile’s axial bearing capacity using numerical modeling and analytical techniques. Results in Engineering, 17, 100893. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2023.100893
  4. Lazuardi, L., Akhlis Rizza, M., Maryono, M. (2024). Application Planning Of Microhydro Electricity Generating Technology with 55 kW Power In The Mountains Using The River Flow Of Coban Rondo Waterfall, Krajaan, Pandesari, Kec. Pujon, Malang, East Jawa. Journal of Evrímata: Engineering and Physics, 01 (02), 61–69. https://doi.org/10.70822/journalofevrmata.vi.25
  5. Souri, M., Khosravifar, A., Dickenson, S., McCullough, N., Schlechter, S. (2023). Numerical modeling of a pile-supported wharf subjected to liquefaction-induced lateral ground deformations. Computers and Geotechnics, 154, 105117. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2022.105117
  6. Asrori, A., Alfarisyi, M. F. S., Zainuri, Ach. M., Naryono, E. (2024). Characterization of the Bioenergy Potential of Corncob and Rice Husk mixtures in Biochar Briquettes. Evrimata: Journal of Mechanical Engineering, 01 (01), 14–20. https://doi.org/10.70822/evrmata.vi.22
  7. Liu, C., Wang, C., Fang, Q., Ling, X. (2022). Soil-pile-quay wall interaction in liquefaction-induced lateral spreading ground. Ocean Engineering, 264, 112592. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2022.112592
  8. Suhudi, S., Damayanti, F. (2024). Stability Analysis of Retaining Soil Walls Protecting Banu Canal, Ngantru Village, Ngantang District, Malang-Indonesia. Journal of Evrímata: Engineering and Physics, 02 (01), 95–103. https://doi.org/10.70822/journalofevrmata.vi.37
  9. Farag, R. (2014). Probabilistic pseudostatic analysis of pile in laterally spreading ground: Two layer soil profile. Ain Shams Engineering Journal, 5 (2), 343–354. https://doi.org/10.1016/j.asej.2013.12.010
  10. Puspitasari, E., Yudiyanto, E., Agustriyana, L., Alia, N. (2024). Small PLTS Off Grid 240 WP On Residential House Rooftop. Evrimata: Journal of Mechanical Engineering, 01 (03), 81–87. https://doi.org/10.70822/evrmata.v1i03.56
  11. Sahare, A., Ueda, K., Uzuoka, R. (2022). Influence of the sloping ground conditions and the subsequent shaking events on the pile group response subjected to kinematic interactions for a liquefiable sloping ground. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 152, 107036. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2021.107036
  12. Ningrum, D., Nahak, A., Rasidi, N. (2023). Comparison Analysis of Equivalent Static Earthquake and Spectrum Response Dynamics on Steel Structure. Asian Journal Science and Engineering, 1 (2), 103. https://doi.org/10.51278/ajse.v1i2.548
  13. Fosoul, S. A. S., Tait, M. J. (2021). Soil-pile-structure interaction effects on seismic demands and fragility estimates of a typical Ontario highway bridge retrofitted with fiber reinforced elastomeric isolator. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 151, 106967. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2021.106967
  14. Qiu, Z., Yu, Z., Su, L., Prabhakaran, A., Elgamal, A., Wang, X. (2023). Longitudinal seismic fragility assessment of an integral bridge-ground system in liquefaction-induced lateral spreads. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 168, 107838. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2023.107838
  15. A Ibim, A. A. (2024). Adaptation to Climate Change, Conservation and Financial Feasibility in Heritage Buildings: A Nexus of Ideological Divergence in Post-Flood Disaster Reconstruction. Journal of Evrímata: Engineering and Physics, 02 (02), 150–157. https://doi.org/10.70822/journalofevrmata.v2i02.60
  16. Ahmed, K. S., Al-Moneim, A., Rashid, R., Siddika, N., Tamim, T., Islam, R., Khan, R. N. (2024). Numerical investigation for shear behavior of pretensioned spun precast concrete pile. Structures, 67, 106979. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2024.106979
  17. Haeri, S. M., Rajabigol, M., Salaripour, S., Sayaf, H., Zangeneh, M. (2023). Effects of non-liquefiable crust layer and superstructure mass on the response of 2 × 2 pile groups to liquefaction-induced lateral spreading. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 15 (10), 2701–2719. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2023.02.006
  18. Suhudi, S., Frida S, K., Damayanti, F. (2024). Analysis Of The Stability Plan For Kambaniru Weir, East Sumba District. Journal of Evrímata: Engineering and Physics, 02 (02), 138–143. https://doi.org/10.70822/journalofevrmata.v2i02.65
  19. Hirai, H. (2020). Analysis of cylindrical and rectangular bucket foundations subjected to vertical and lateral loads in sand using a three-dimensional displacement approach. Soils and Foundations, 60 (1), 45–62. https://doi.org/10.1016/j.sandf.2020.01.001
  20. Zheng, G., Zhang, W., Forcellini, D., Zhou, H., Zhao, J. (2024). Dynamic centrifuge modeling on the superstructure–pile system considering pile–pile cap connections in dry sandy soils. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 187, 108979. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2024.108979
  21. Ningrum, D., Wijaya, H. S., Van, E. (2023). Effect of Treatment Age on Mechanical Properties of Geopolymer Concrete. Asian Journal Science and Engineering, 1 (2), 121. https://doi.org/10.51278/ajse.v1i2.544
  22. Chengcheng, Z., Zhongju, F., Cong, Z., Fuchun, W., Xiqing, W. (2024). Study on the seismic responses and differences between rock-socketed single pile and pile group foundations under different scour depths. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 187, 108971. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2024.108971
  23. Yamashita, K., Shigeno, Y., Hamada, J., Chang, D.-W. (2018). Seismic response analysis of piled raft with grid-form deep mixing walls under strong earthquakes with performance-based design concerns. Soils and Foundations, 58 (1), 65–84. https://doi.org/10.1016/j.sandf.2017.12.002
  24. Pratama, A. Y., Widyasari, A., Fakhruddin, M., Muzaki, M., Firmansyah, H. I. (2024). Simulation Of The Effect Of Blank Geometry Toward The Mecanical Properties Of Strains And Stress On Deep Drawing Process Using Material Aluminum 7075. Journal of Evrímata: Engineering and Physics, 01 (02), 70–77. https://doi.org/10.70822/journalofevrmata.vi.27
  25. Korre, E., Zeghal, M., Abdoun, T. (2024). Liquefaction in the presence of soil-structure interaction: Centrifuge tests of a sheet-pile quay wall in LEAP-2020. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 181, 108650. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2024.108650
  26. Putra, M. H. R., Utomo, E. B., Maulana, F. R., Huda, M. S. (2024). Improving the Quality of Frozen Chicken Sempol Products Using the Six Sigma Method at UMKM Suropati Pasuruan. Journal of Evrímata: Engineering and Physics, 02 (01), 104–111. https://doi.org/10.70822/journalofevrmata.vi.41
  27. Rasidi, N., Dora, M. P. I., Ningrum, D. (2022). Experimental Testing Comparison between Wiremesh Reinforcement and Plain Reinforcement on Concrete Slabs. Asian Journal Science and Engineering, 1 (1), 48. https://doi.org/10.51278/ajse.v1i1.405
  28. Xiao-ling, Z., Jun-yuan, X., Yan, H., Shong-loong, C. (2021). Model test study on horizontal bearing behavior of pile under existing vertical load. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 147, 106820. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2021.106820
  29. Rajeswari, J. S., Sarkar, R. (2024). Adequacy of batter piles under seismic conditions: A review of past performances and investigations. Structures, 61, 106022. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2024.106022
  30. Setiono, J., Rochman, T. (2022). Engineering and Financial Feasibility of Residential Housing Using Greenship Rating Tool Parameters. Asian Journal Science and Engineering, 1 (2), 60. https://doi.org/10.51278/ajse.v1i2.545
  31. Esfeh, P. K., Kaynia, A. M. (2019). Numerical modeling of liquefaction and its impact on anchor piles for floating offshore structures. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 127, 105839. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2019.105839
  32. Zainal, M. Z. A., Susiloю S. H. (2023). Simulation of Heat Transfer Rate in Motorcycle Engine Cylinder with Variation of Distance Between Fins and Material. Evrimata: Journal of Mechanical Engineering, 01 (01), 01–08. https://doi.org/10.70822/evrmata.vi.12
  33. Eslami, A., Arjmand, A., Ardehe, A., Ebrahimipour, A., Nobahar, M., Mo, P.-Q. (2024). New approach for the numerical analysis of stiffened deep cement mixing columns and piles in coastal engineering through 1D elements. Ocean Engineering, 313, 119529. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2024.119529
  34. Machfuroh, T., Amalia, Z., Aida, F. (2023). Response of Vibration Reduction with Additional of Dual Dynamic Vibration to The Main System. Journal of Evrímata: Engineering and Physics, 01 (01), 1–8. https://doi.org/10.70822/journalofevrmata.vi.4
  35. Haeri, S. M., Rajabigol, M. (2023). Effects of liquefaction-induced lateral spreading on piles, an overview of physical modeling. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 173, 108111. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2023.108111
  36. Ju, S.-H., Chiu, C.-S., Huang, Y.-C. (2025). Comparing traditional and suction piles in steel design of wind turbine structures. Journal of Constructional Steel Research, 224, 109169. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2024.109169
Ідентифікація впливу підвищеного порового тиску води та вертикальної деформації під впливом розрідження

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-04-30

Як цитувати

Munawir, A., Zaika, Y., Suryo, E. A., Charisma, N., & Alihudien, A. (2025). Ідентифікація впливу підвищеного порового тиску води та вертикальної деформації під впливом розрідження. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(1 (134), 51–59. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.326558

Номер

Том 2 № 1 (134) (2025): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 As’ad Munawir, Yulvi Zaika, Eko Andi Suryo, Nuril Charisma, Arief Alihudien

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.