بخشی از مقاله
بررسی دلایل ژئوتکنیکی جابجایی دیواره خاک مسلح ژئوگریدی به روش ژئودتیک
چکیده:
هدف از این مقاله بررسی جابجایی های افقی و قائم دیواره خاک مسلح ژئوگریدی می باشد همچنین روش نقشه برداری جهت رفتارسنجی سازه ها، به عنوان یکی از ابزار های مفید در این زمینه کاربرد فراوان دارد لذبایستی به صورت کاملاً تخصصی و اصولی دنبال گردد. بررسی گزارش های مانیتورینگ درزمینه تحلیل تنش دیواره و آنالیز جابجایی، بسیار حائز اهمیت است و نقش عمدای در تصمیمات و تمهیدات لازم جهت کنترل جابجایی ها دارد. با توجه به رفتارسنجی در مدت زمان سه ماه مشخص گردید جابجایی افقی و قائم دیواره خاک مسلح ژئوگریدی به عوامل متعددی بستگی دارد و یکی از شاخصه های اصلی مسلح کننده های ژئوسنتتیکی انعطاف پذیری بالای آنها می باشد.
واژه های کلیدی:خاک مسلح ژئوگریدی ، رفتار سنجی، مسلح کننده ژئوسنتتیک، مدلسازی جابجایی،
-1 مقدمه
دیواره خاک مسلح)(Reinforced soil wall، توده خاکی است که با اجزای کششی ژئوسنتتیک))Geosynthetic نظیر ژئوگرید))Geogrid و ژئوتکستایل))geotextile تسلیح شده و توسط پوشش و سازه خاص حفاظت می شود. مکانیزم تأمین کننده مقاومت اتصال شامل، مکانیزم اصطحکاکی و یا قفل و بست قطعات پوشش و اصطحکاک ژئوسنتتیک با مصالح پر کننده هستند .طی سه دهه اخیر تولید و بکارگیری مصالح پلیمری به عنوان مصالحی نوین در مهندسی عمران رشد چشمگیری داشته است. با تولید ژئوسنتتیک ها ساخت دیواره های حائل متحول شد و گرایش نسبت به بکارگیری آن ها تحت عنوان خاک مسلح ژئوگریدی افزایش یافت یکی از مهمترین شاخصه های این دیواره انعطاف بالای آن نسبت به دیواره های سنگی و بتنی است لذا در این مقاله جهت اثبات این فرض از رفتارسنجی این دیواره در شرایط مختلف و همچنین در حین اجرا استفاده نموده ایم. با توجه به روش اجرای دیواره خاک مسلح از پایین به بالا، همچنین افزایش ارتفاع دیواره با پیشرفت فیزیکی اجرای آن، بایستی طبق آیین نامه های مهندسی رفتارسنجی دیواره مشخص گردد تا در صورت جابجایی های غیر مجاز، طرح مورد بازبینی قرار گرفته و یا روش اجرای آن تغییر نماید در این مقاله به صورت تخصصی به نحوه اجرای دیواره خاک مسلح ژئوگریدی و رفتار سنجی دیواره در حین اجرا جهت مشخص نمودن جابجایی قائم و افقی به روش نقشه برداری ژئودتیک در پروژه برج های دوقلو مخابرات ایران می پردازیم.
-2 مواد و روش تحقیق
2-1 منطقه مورد مطالعه
پروژه گودبرداری برج های دوقلو مخابرات ایران با مساحت تقریبی 30000 متر مربع و با عمق میانگین 20 متر در جنوب غربی تقاطع بزرگ راه شهید همت و خیابان شیخ بهایی تهران واقع است. این پروژه دارای دو برج با ارتفاع 158متر از روی فونداسیون، سومین برج مرتفع ایران می باشد. دیواره شمالی پروژه به عرض 200 متر مجاور بزرگراه شهید همت واقع است این دیواره باشیب 60 درجه و عمق 20 متر به کف گود می رسد. این محدوده با توجه به وجود خاک دستی و ایمنی بزرگراه شهید همت، ابتدا پایدارسازی به روش نیلینگ و انکراژ با پوشش شاتکریت انجام شد. سپس از تراز کف گودبرداری، دیواره خاک مسلح ژئوگریدی با لایه های 20 سانتیمتری و تراکم 95 درصد مطابق یک نمونه از مقطع دیواره شمالی اجرا شد.
در این پروژه دیواره خاک مسلح ژئوگریدی به صورت قائم و با زاویه 90 درجه و نمای گابیون فلزی اجرا گردیده است با توجه به اهمیت و حساسیت اجرای دیواره فوق حداکثر دقت جهت اجرای نمای مربوطه با کمترین جابجایی مطرح گردید. مهمترین عامل در مانیتورینگ دیواره خاک مسلح ژئوگریدی به روش نقشه برداری کاهش حداکثری خطاهای موجود در مشاهدات نقشه برداری است که نتایج، مقدار جابجایی واقعی دیواره را نمایش می دهد . عواملی که برای کاهش این خطا در طراحی مانیتورینگ در نظر گرفتیم، شامل ،حساسیت طرح با توجه به نظر طراح، دقت آشکار سازی، نوع دستگاه اندازه گیری، طراحی شکل هندسی نقاط اصلی و دقت اندازهگیری مشاهدات و همچنین بر نامه زمانبندی رفتار سنجی می باشد.
2-2 روش میکروژئودزی جهت رفتارسنجی دیواره
با عنایت به موقعیت پروژه، دو ایستگاه ثابت (wpl1 , wpl2) در خارج پروژه و 5 ایستگاه پی لار در اطراف گودبرداری طبق محاسبات طراحی مرتبه دوشبکه های ژئودتیک و ساختمان نقاط مربوطه طبق نشریه 119_5 سازمان مدیریت و برنامه ریزی احداث شد. مشاهدات نقاط شبکه ی اصلی به صورت طول و زاویه (هر زاویه در 4 کوپل) مطابق شکل2 بوسیله دوربین TS09 Plus R1000 با دقت زاویه ای 3 ثانیه و دقت طولی 1.5mm+2ppm قرائت گردید.
نقاط نشانه با توجه به طرح هر 15 متر و به ارتفاع 3 متر بر روی نمای دیواره خاک مسلح نصب شده و مشاهدات نقاط با توجه به نظر طراح هر 7 روز یکبار قرائت گردید. پس از انجام مشاهدات مربوطه تصحیحات و سرشکنی مشاهدات شبکه از روش کمترین مربعات1 با نرم افزار کلوبوس((Columbusمحاسبه و با توجه به مشخص شدن ابعاد بیضی خطای نقاط و مقدار جابجایی حاصل از سرشکنی، آنالیز جابجایی مربوطه صورت گرفته و نتیجه نهایی در قالب گزارش فنی ارائه شده است.
پس از مشاهدات نقاط نشانه و مراحل تصحیحات و سرشکنی2، با توجه به قانون انتشار خطا ها و معین نمودن بیضی خطای نقاط نشانه در سطح اطمینان 99 درصد، مختصات این نقاط نیز در هر اپک معلوم می گردد. پس از حذف مقدار خطای هر نقطه با توجه به مشخص بودن ابعاد بیضی خطای آن در هر جهت، و تفاضل موقعیت آن با مقادیر قبلی میزان جابجایی واقعی بدست می آید و در گزارش مانیتورینگ قید میگردد . در نقاطی که مقادیر ابعاد بیضی خطا از مقدار جابجایی تجاوز نماید قادر به آشکارسازی جابجایی نمی باشیم این بدان معنا می باشد که خطای مشاهدات بیشتر از مقدار جابجایی بوده و یا میزان جابجایی کمتر از خطای مشاهدات می باشد.
2-3 تعیین نشست و جابجایی نما
روش اجرای دیواره خاک مسلح بدین صورت می باشد، ابتدا بستر آماده سازی و در مرحله بعدی لایه ژئوگرید بر روی بستر پهن شده و نمای فلزی بر روی خط پروژه قرار می گیرد سپس 3 لایه خاک منتخب 20 سانتیمتری به تفکیک پس از کنترل تسطیح توسط مهندس نقشه بردار جهت رسیدن به تراکم 95 درصد با دستگاه غلتک کوبیده می شود. این مراحل تا اتمام آخرین لایه ادامه دارد(شکل .(5 با عنایت به روش اجرای دیواره خاک مسلح ژئوگریدی با افزایش ارتفاع دیواره به میزان 3 متر نقاط نشانه به دیواره ی فوق نصب شده (شکل (6 و مشاهدات جهت مشخص نمودن مقدار جابجایی و نشست این نقاط صورت گرفته است.
نکته اساسی در اجرای دیواره خاک مسلح با نمای گابیون فلزی که شکل نما برای طراح حائز اهمیت است،حرکت افقی این نما پس از اجرای کار( به دلیل کوبش هر لایه و فرار مصالح خاکی) به سمت محدوده نما است. در صورت عدم دقت کافی در نمای کار به صورت پله ای و دارای اعوجاج، اجرا میگردد. لذا برای این منظور از رفتارسنجی نما با استفاده از مشاهدات نقشه برداری در 2 بازه زمانی قبل از خاکریزی و پس از خاکریزی و کوبش 3 لایه خاکی 20 سانتیمتری مقدار جابجایی جهت مشخص نمودن جگونگی حرکت نما تعیین می گردد.
با توجه به مشاهدات جدول فوق میتوان به این نتیجه دست یافت که مقدار نشست و جابجایی افقی در جهت عمود بر دیواره و خارج نمای ژئوگریدی پس از اتمام کوبش 3 لایه خاکی، به طور متوسط 22 میلیمتر می باشد بدین جهت بایستی مهندس نقشه بردار در اجرای کار، مقدار جابجایی را در تصحیحات هر لایه 20 سانتیمتری را 7 میلی متر درخلاف جهت اجرا اعمال نماید تا نتیجهی مطلوب حاصل گردد.
شایان ذکر است پس از خاکریزی هر لایه و با توجه به نوع پارامتر های مقاومتی خاک مربوطه، کد ارتفاعی جهت کنترل تسطیح توسط مهندس نقشه بردار بایستی چند سانتیمتر بالاتر از کد ارتفاعی موجود در نقشه ها ی ابلاغی اجرا گردد.
لذا پس از کوبش، به تراز واقعی نزدیک می شود. این مقدار تصحیح شامل مطالب فوق نمیگردد و بستگی به مشخصات خاک مربوطه دارد. به طور کلی میزان تغییر مکان جابجایی نمای دیوار بسته به اهمیت و ارتفاع آن، باید محدود و در نقشه ها و مشخصات فنی قید شود میزان تغییر مکان جانبی دیواره به عوامل مختلفی از قبیل شدت کوبش خاک(درصد تراکم)، طول مسلح کننده ها، میزان سختی و صلبیت نقطه اتصال ژئوگرید به قطعات نما و میزان انعطاف پذیری سازه سیستم نما بستگی دارد . طبق نشریه مشخصات فنی و عمومی راه (شماره (101 جهت افزایش دقت در اجرای نما استفاده از غلتک دستی در فاصله یک متری نما پیشنهاد گردیده است .
