دیوارمسلح و شیروانی های خاکی

 ديوارهاي مرسوم كه به صورت وزني و يا سيستم هاي طره اي از مصالح بنايي ساخته مي شوند فشار جانبي را به واسطه وزن زياد خود تحمل مي نمايند. اين ديوارها همانند سازه هايي صلب عمل مي کنند و سال های زیادی است که به خوبي مورد استفاده قرار گرفته اند ولي در دهه 60 عصر جديدي براي ديوارهاي حایل توسط هانری ويدال فرانسوي و با ايده خاك مسلح آغاز شد. تسلیح خاک با استفاده از تسمه هاي فلزي انجام می شد كه از پانل های رويه نمايان تا داخل خاك امتداد داشتند. این تسمه ها نقش دوگانه اي ايفا مي نمودند: يكي اين كه پانل هاي سطحي را مهار نموده و دیگر اینکه خود تسمه ها در نتيجه تنش هاي اصطكاكي بين خاك و تسمه داخل ديوار مهار مي شدند. این ایده امروزه نیز برای احداث دیوارهای مسلح مکانیکی استفاده می شود. در دیوارهای مسلح مکانیکی خاك پشت ديوار، فشار جانبي روي سطح ديوار ايجاد مي کند و در نتيجه اندركنش با تسمه فلزي یا هر عنصر مسلح کننده دیگر باعث مقاومت در برابر آن مي شود. اين ديوارها در مقايسه با سازه هاي ثقلي عظيم به طور نسبی انعطاف پذير بوده و البته مزایای بسيار دیگری همانند هزينه اجراي به مراتب كمتر دارند. پس از ديوار ساخته شده توسط ويدال، گونه هاي مختلفي از ديوارها به طور دائم به وجود آمدند كه همة آنها را مي توان در رده ديوارهاي منعطف قرار داد :


اولین دیوارهای ژئوسنتتیکی مسلح در سال های 1970 و 1971 در فرانسه ساخته شدند. در سال های 1974 و 1975 سازمان خدمات جنگلداری آمریکا شروع به احداث دیوارهای مسلح ژئوتکستایلی با رویه برگشتی در مقیاس کامل نموده و در سال 1978 سازمان مهندسین ارتش آمریکا شروع به استفاده از ژئوسنتتیک ها در کاربردهای مسلح کنندگی نمود. در اوایل دهه 1980 با حمایت مالی FHWA سازمان های راه در نیویورک، کلرادو و ارگان نیز دیوار های مسلح ژئوتکستایلی احداث نمودند. موفقیت های بدست آمده در پی احداث این دیوارها باعث ترغیب به استفاده از انواع دیگر المان های پلاستیکی همچون ژئوگرید های پلی اتیلنی و پلیستری روکش دار شد. امروزه استفاده از این نوع دیوارهای مسلح که دیوار تثبیت شده مکانیکی (MSEW) نامیده می شوند به طور چشم گیری افزایش یافته است


دیوارهای حائل تثبیت شده مکانیکی، جایگزین های اقتصادی برای اکثر سازه های سنتی حائل خاک همانند حائل های بتنی مسلح و دیوارهای حائل ثقلی می باشند. این سازه ها همچنین شامل کوله های پل ها و دیوار های جانبی و نواحی می شود که محدوده عبور و مرور محدود است به طوریکه خاکریز یا حفاری با شیب های کناری پایدار قابل اجرا نیست. این سازه های تثبیت شده مخصوصاً برای ساخت شیروانی های با شیب کناری تند، در زمین های مستعد ناپایداری و یا در نواحی که خاک فونداسیون ضعیف است بسیار مناسب هستند.
دیوارهای تثبیت شده مکانیکی، صرفه اقتصادی و مزیت های فنی قابل ملاحظه ای نسبت به سازه های حائل بتن مسلح سنتی در زمین های با شرایط فونداسیون ضعیف مطرح می نمایند. در این شرایط، حذف هزینه های مربوط به بهسازی فونداسیون به طور مثال اجرای شمع و سرشمع که برای انتقال بار سازه های حائل سنتی لازم می باشد باعث صرفه اقتصادی بیش از 50 درصد در هزینه نهایی پروژه می شود.


تعدادی از کاربردهای متعارف دیوارهای مسلح ژئوسنتتیکی در شکل 3-1 با روش های سنتی مقایسه شده اند.

 
دیوار ژئوسنتتیکی دیوار حائل سنتی
(الف) دیوار حائل
شکل 3-1 مقایسه تعدادی از کاربردهای دیوارهای مسلح ژئوسنتتیکی با روش های سنتی

 

ادامه شکل 3-1
احداث خاکریز با استفاده از ژئوسنتتیک ها احداث خاکریز با احداث دیوارهای حائل صلب متعارف
(ب) ورودی پل ها
با استفاده از ژئوسنتتیک ها روش سنتی
(پ) تقاطع با راه های دسترسی
دیوار ژئوسنتتیکی روش سنتی
(ت) دیوارهای ساحلی
دیوار ژئوسنتتیکی روش سنتی
(ث) کوله پل ها

 

مزایا و معایب دیوارهای مسلح ژئوسنتتیکی
دیوارهای مسلح ژئوسنتتیکی مزایای بسیار زیادی در مقایسه با دیوارهای بتن مسلح و دیوارهای حائل ثقلی دارند که عبارتند از:

  • استفاده از تکنیک های ساده و سریع ساخت که احتیاج به تجهیزات اجرایی سنگین ندارد.
  • نیازی به استفاده از افراد فنی با تجربه با مهارت های خاص در اجرای پروژه های ژئوتکنیکی نیست.
  • نسبت به دیگر سازه های حائل احتیاج به آماده سازی کمتری در سایت دارد.
  • فضای کمتری برای عملیات اجرایی در مقابل سازه مورد نیاز است.
  • مشکلات مربوط به مالکیت زمین های اطراف و تردد در زمین های اطراف پروژه کمتر خواهد بود.
  • نیازی به شرایط فونداسیون سخت نیست چون دیوارهای مسلح ژئوسنتتیکی انعطاف پذیری زیادی در برابر تغییر شکل ها دارند.
  • دیوارهای تثبیت شده مکانیکی به لحاظ اقتصادی دارای صرفه قابل ملاحظه ای می باشند.
  • به لحاظ فنی ساخت دیوارهای با ارتفاع بیش از 25 متر ممکن خواهد بود.

مقدار نسبتا کم مصالح ژئوسنتتیکی مورد نیاز، ساخت سریع و رقابت میان شرکت های تولید کننده سیستم های مختلف دیوارهای مسلح باعث شده است که هزینه این نوع دیوارها نسبت به دیوارهای حائل سنتی کمتر باشد. دیوارهای تثبیت شده مکانیکی در ارتفاع های بیشتر از 3 متر یا جائیکه شرایط اجرایی خاصی برای فونداسیون دیوارهای بتنی مسلح مورد نیاز است صرفه اقتصادی بیشتری به همراه دارند.


یکی از بزرگترین مزایای دیوارهای تثبیت شده مکانیکی، انعطاف پذیری و قابلیت آن ها در جذب تغییر شکل های ایجاد شده در اثر شرایط ضعیف خاک فونداسیون می باشد. همچنین بر مبنای مشاهدات، در نواحی زلزله خیز این سازه ها مقاومت بالاتری در برابر زلزله در مقایسه با دیوارهای صلب بتنی از خود نشان داده اند.
المان های پیش ساختة نمای این دیوارها را می توان در شکل ها و الگوهای مختلف (با اندکی هزینه اضافی) ساخت. از مصالح بنایی، الوار و گابیون نیز می توان در ساخت این دیوارها استفاده نمود. استفاده از این مصالح می تواند باعث آمیختگی و همگنی دیوارها با محیط اطراف گردد.


معایب زیر در تمام سازه های خاک مسلح وجود دارند:

  • فضای نسبت زیادی در پشت دیوار مورد نیاز است تا عرض کافی برای پایداری داخلی و خارجی دیوار تامین گردد.
  • دیوارهای تثبیت شده مسلح نیاز به مصالح درشت دانه مرغوب دارند (در سایت هایی که خاک های درشت دانه کمتر یافته می شوند، هزینه تامین مصالح می تواند باعث غیر اقتصادی تر شدن طرح گردد). در RSS ها این محدودیت کمتر مطرح می شود.
  • برای جلوگیری از خوردگی المان های مسلح کننده فولادی، خرابی انواع خاصی از المان های نمایان رویه دیوار همانند ژئوسنتتیک ها در اثر اشعه فرابنفش و افت کیفیت احتمالی مسلح کننده های پلیمری درخاک باید ضوابط مناسبی در نظر قرار گیرد.
  • از آنجایی که روش های طراحی و اجرای تمام سیستم های خاک مسلح در حال گسترش می باشد، خصوصیات و روش های عقد قرار داد و پیمان به طور کامل استاندارد نشده است مخصوصا در سیستم های RSS.
  • طراحی سیستم های خاک مسلح اغلب نیاز به تعامل مشترک بین تامین کننده های مصالح و مالکین و متخصصین ژئوتکنیک دارد، در حالیکه این حوضه از فعالیت ها اغلب توسط مهندسین سازه انجام می گیرد.

شرکت مقاوم سازان مینو با بیش از 10 سال سابقه اجرای ژئوسنتتیک ها در زمینه های مختلف از جمله کشاورزی، صنعت و معدن، گودهای ساختمانی و... در تمامی نقاط کشور ... بیشتر بدانید

ساعت کاری

شنبه تا

پنج شنبه

08:00 صبح  الی

15:00 بعد از ظهر

جمعه   تعطیل

 

Please publish modules in offcanvas position.