دیوار خاک مسلح
واژه خاک مسلح به مسلح‌کردن خاک به‌وسیله عناصرکششی نظیر میلگرد، تسمه فولادی و یا ژئوتکستایل اطلاق می‌شود و در اجرای سازه‌هایی نظیر دیوار حایل، کوله پل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
 
اجزاءاصلی دیوار خاک مسلح
  • خاکریز
  • المان‌های مسلح‌کننده (در قدیم میلگرد و امروزه اغلب تسمه‌های پلیمری می‌باشند)
  • صفحات نما
در خاک مسلح، عناصر مسلح‌كننده به عناصر پوسته متصل می‌شود. خاكريز از يكسو روی اجزای پوسته فشار جانبی اعمال كرده و از سوی دیگر، اندركنش آن با تسمه‌ها باعث مهار خاک می‌شود.به علت اصطکاک موجود درسطح تماس خاک و مصالح مسلح‌کننده، مقاومت کششی و مقاومت برشی خاک افزایش می‌یابد.

 
روش اجرا
ابتدا يك رديف المان‌ پوسته (معمولاً بتنی پیش‌ساخته) اجرا می‌شود و پس از آن، لايه‌های خاكريز و المان‌های مسلح كننده اجرا می‌شوند. خاكريزی به صورت لايه‌لايه اجرا شده و متراكم می‌شوند؛ المان‌های مسلح‌كننده در فاصله بين لايه‌های متراکم‌شده خاک قرار می‌گيرند.

 

کاربرد خاک مسلح
  • دیوارهای جاده‌های شیب‌دار کوهستانی
  • سازه‌های خطوط راه‌آهن
  • دیوارهای نگهدارنده حاشیه بزرگراه‌ها
  • کوله پل‌ها
  • دیوارهای ساحلی
  • سدهای خاکی
  • سازه‌های حفاظتی نظامی
  • دیوارهای شیب‌دار

 


مزایای دیوار مسلح
  • اجرای سریع و ساده
  • هزینه پایین در مقایسه با انواع دیگر دیوارهای حائل
  • امکان اجرا در انواع شیب‌ها و شرایط مختلف
  • هماهنگی بین سازه و محیط اطراف با انتخاب صحیح المان پوسته
  • تحمل نشست‌پذیری بالا به دلیل انعطاف‌پذیری و تغییرشکل زیاد

 
طراحی دیوار خاک مسلح
  • کنترل پایداری کلی یا خارجی
    • لغزش
    • واژگونی
    • عدم کفایت باربری بستر
    • لغزش عمیق
  • کنترل پایداری داخلی
    • پارگی المان‌های مسلح‌کننده
    • بیرون‌کشیدگی المان‌های مسلح‌کننده
    • لغزش بین خاک و المان‌های مسلح‌کننده
  • کنترل پایداری صفحات نما
    • گسیختگی اتصال صفحه و المان‌مسلح‌کننده
    • شکست برشی صفحات
    • افتادن

 
پایدارسازی تونل
تونل‌سازی از پرکاربردترین و روبه رشدترین صنایع در زمینه فعالیت‌های ژئوتکنیکی است. این صنعت در قالب روش‌ها و فرآیندهای اجرایی متعددی طی سالیان متمادی ظهور کرده است.
روش‌های حفاری تونل
  • روش کند و پوش
  • روش‌های حفاری اتریشی
  • روش حفاری بلژیکی
  • حفاری با TBM
  • ...


 

تغییرشکل‌های ناشی از تونل‌سازی
  • تغییرشکل‌های دیواره تونل (Convergence) 
  • تغییرشکل‌های جبهه کار (Extrusion)
  • تغییرشکل‌های سطح زمین (Ground Settlement)

 

معیارهای اصلی طراحی تونل
  • کنترل پایداری خود تونل حین و پس از اجرای تونل
  • کنترل اثرات تونل موردنظر برسازه‌های همجوار (نظیر راه، پل، ساختمان‌ها و ...)

اطلاعات مورد انتظار در طراحی تونل
  • برآورد فشار وارد بر پوشش محافظ داخلی تونل (اعم از موقت و دائمی)
  • برآورد جابجایی و تغییرشکل‌های ایجاد شده در:
    • محیط اطراف و دیواره تونل
    • دیواره تونل تا سطح زمین (به خصوص در مناطق شهری)

 
 
تحلیل‌های دو‌بعدی و سه‌بعدی انواع سازه‌های خاکی
روش‌های عددی گسترده‌ترین روش‌های محاسباتی برای کاربردهای مختلف مهندسی است. برای مسائل پیچیده مهندسی استفاده از روش‌های عددی مناسب‌ترین روش است. نتایج حاصل از مدل‌سازی عددی تا حد زیادی وابسته به میزان دانش طراحان هم در رابطه با مسائل کلی ژئومکانیکی و هم ماهیت روش‌های عددی می‌باشد.
 
روش‌های عددی در حل مسائل ژئوتکنیک
  • روش حدی
  • روش اجزا محدود
  • روش تفاضل محدود
  • روش اجزا مجزا
  • روش اجزا مرزی
مدل‌های رفتاری رایج در مهندسی ژئوتکنیک
  • Linear Elastic
  • Mohr-Coulomb
  • Hardening soil Model
  • HS Small
انتخاب مدل رفتاری مناسب یکی از ملزومات روش عددی است تا رفتار نزدیک به واقعیت خاک را در هنگام بارگذاری، باربرداری، و بارگذاری مجدد نشان دهد.
 
نرم‌افزارهای رایج مورد استفاده در تحلیل انواع سازه‌های خاکی
  • Geostudio (Sope/W, Seep/w, Sigma/W, …)
  • Plaxis (2D, 3D, Monopile Designer, 3D foundation, 3D Tunnel)
  • FLAC (2D, 3D)
  • Abaqus
  • PFC (2D, 3D)
  • ...

 
تحلیل ترواش سدهای خاکی
یکی از مسائل چالش‌برانگیز و مهم در طراحی سدهای خاکی موضوع تراوش می‌باشد. مقابله با ترواش‌های زیاد و ناخواسته پس از شروع بهره‌برداری از سد، اغلب هزینه‌های گزافی دربر دارد زیرا اجرای آنها در زمان کاربری سد بسیار مشکل است. از این رو در طراحی سدهای خاکی ارزیابی دقیق حجم آب عبوری از بدنه سد در زمان طراحی پیش از آغاز به کار ساخت سد بسیار تعیین کننده می باشد.
 
 
مشکلات ناشی از تراوش بالا
  • فرار آب و درنتیجه کاهش بازده سد
  • گرادیان هیدرولیکی بالا و وقوع پدیدهایی مانند رگاب (جوشش) 
  • افزایش فشار آب حفره‌ای و کاهش تنش موثر و  پایداری شیب‌ها

 
 
موارد استفاده از نتایج تحلیل تراوش
  • تعیین مقدار فشار آب در هر نقطه جهت استفاده در تحلیل‌های پایداری و تنش-تغییرشکل
  • بررسی پایداری داخلی مصالح بخش‌های مختلف سد و پی در برابر آبشستگی
  • محاسبه ضخامت و طول زهکش‌ها و فیلترها
  • بررسی لزوم ایجاد چاه‌های کاهش فشار و چاه‌های زهکش
  • بررسی لزوم و چگونگی احداث پرده آببند و پتوی رسی
  • ...

 
Copyright 2021 © SDP      Powered By : Parsian