بخشی از مقاله
چکیدهْ
در بعضی موارد کار ساخت، نیازمند گودبرداری با شیب قائم است و این عامل ایجاد سیستم نگه دارنده موقتی یا دائم را ضروری مینماید. طراحی سیستم های نگهدارنده گودها نیازمند تحلیل دقیق و طراحی اصولی میباشد. این موضوع در گودبرداریهای شهری به دلیل صدمات احتمالی ناشی از ریزش گود ها بسیار با اهمیت می باشد. این مهم در شرایط وجود سفرههای آب زیرزمین دارای اهمیت بالاتری میباشد، لذا در این تحقیق مد نظر است که با استفاده از یک نرم افزار اجزاء محدود - Plaxis2D - به بررسی تأثیر سفرههای آب زیرزمینی بر جداره گودهای محافظت شده به روش میخکوبی پرداخته شود. بررسیها نشان میدهد که وجود سفره-
های آب زیرزمینی بر میزان تنش و جابجایی جدارههای گود تأثیر بسزایی دارد.
کلمات×کلیدی: گودبرداری،×تراز آب زیرزمینی،×میخکوبی،×اجزاء محدود، تغییر شکل.
-1 مقدمه:
میخکوبی را میتوان در سیستم مهار حفاری تحتالارضی در سنگ و به عنوان روش تونل سازی اتریشی جدید جستجو کرد. این روش تونل سازی شامل نصب میلگردهای فولادی در سنگ - به عنوان مثال - Rock bolt به سپس بتن پاشی سطح میباشد. اجرای این سیستم هنگامیکه به جای سنگ، در خاک بکار میرود میخکوبی نامیده میشود. از نخستین کاربردهای دیوارهای میخکوبی، میتوان به مهار یک گودبرداری در کشور آمریکا و در حدود سالهای 1960 تا 1970 نام برد. در فرانسه نیز به منظور تعریض خط راه آهن، یک شیب ماسهای با ارتفاع 18 متر و در سال 1972 با این روش پایدار گردید. یک طرح تحقیقاتی نیز بر روی دیوارهای میخکوبی در آلمان و در حدود سالهای 1975 تا 1981 و توسط دانشگاه کارلسروهه و یک شرکت ساختمانی انجام گردید. در فرانسه نیز برنامههای تحقیقاتی در سال 1986 آغاز شد، در این تحقیقات که شامل آزمایش با مقیاس کامل، نظارت بر سازهها و شبیه سازیهای عددی میشد، هدف بهینه سازی روش میخ کوبی بود. شکل - 1 - نشان دهنده نمایی از روش میخ کوبی و اجزای این روش میباشد.
شکل - 1 - نمایی از روش میخ کوبی
در طراحی سازه میخ کوبی، جهت بیشتر شدن طول گیرداری میخ در ناحیه پشت گوه گسیختگی در پایین گود، مناسب است طول میخ بلندتر باشد و همچنین نصب افقی میخها برای کنترل تغییر مکان جانبی مؤثر میباشد . - Clouterre,1996 - اگر میخها در قسمت پایین شیب قرار گیرند مقدار کلی طول مورد نیاز میخها کاهش مییابد. همچنین قرارگیری میخها به صورت افقی به جز در میخهای پایین گود بهینهتر است. - . - Sabhahit et al,1995 در مورد اثر زاویه میخ بر تغییر شکل دیوار خاک میخکوبی با استفاده از اجزاء محدود، دیوارهای با زاویه میخ 0 و 30 درجه تحلیل شد و نشان داد، تغییر شکل در دیوار با زاویه میخ 30 درجه بیشتر است . - Shafiee,1986 - موقعیت میخها نسبت به گوه گسیختگی در ایجاد نیروی کششی و برشی در میخها نقش مهمی را ایفا می کند . - Marchal,1984 - میخهای ردیفهای بالا با یک شیب کمی به سمت بالا قرار گیرند و به تدریج در ردیفهای پایینی به سمت پایین متمایل شوند تا به وضعیت بهینه برسیم . - Jones,1990 - زاویه بهینه میخ نسبت به افق در گود قائم برای پایداری کلی، صفر درجه میباشد. و نیز تأثیر تغییرات طول میخ در 1/3 ارتفاع بالای گود بر پایداری کلی ناچیز است، درصورتی که اثر طول میخ در 1/3 پایینی ارتفاع گود مهم میباشد. و همچنین اثر تغییرات فواصل قائم میخها روی پایداری کلی، در صورت یکسان ماندن تعداد میخ، ناچیز میباشد . - chia-cheng Fan,2008 - فلسفه فن میخکوبی، بر اساس بسیج مقاومت کششی المان فولادی به واسطه تغییر مکان کوچکی از توده محیط اطراف آن خاک میباشد .میخکوبی خاک روشی است که در آن، خاک به صورت درجا تسلیح میشود. در این روش المانهایی به داخل خاک کوبیده میشوند تا مقاومت برشی خاک را بالا ببرند. در بسیاری موارد، یک لایه بتنی نیز به عنوان نمای موقتی یا دائمی روی سطح کار اجرا میشوند . - Katebi,2003 -
در تحقیقهای فوق سطح آب زیرزمینی در نظر گرفته نشده است که در این تحقیق به جهت رسیدن به طرح آرایش میخ گذاری بهینه، اثر توأم تغییرات طول و فواصل قائم و قطر آرماتور میخها در ارتفاع و ضخامت شاتکریت و همچنین تأثیر سطح آب زیرزمینی روی پایداری کلی بررسی خواهد شد. همچنین وجود آب زیرزمینی - در شرایط اشباع و یا غیراشباع - در خاک میتواند بر جنبههای گوناگون طرح و عملکرد دراز مدت دیوار تأثیر بگذارد. نصب زهکشهای مناسب در پوشش دیوارهای میخ گذاری شده میتواند در پایداری گود تأثیر مثبتی داشته باشد و با این حال وجود نواحی اشباع در پشت دیواره میخکوبی میتواند عملکرد منفی بر روی دیواره گذاشته و تغییر شکل آن را با تغییرهای زیادی روبرو سازد. لذا هدف از این تحقیق برآورد رفتار مقاومتی تغییر
