بخشی از مقاله
چکیده:
ما قصد داریم با معرفی دیوار حائل مسلح شده با سیستم ترکیبی شمع و نیل و تحلیل این دیوار حائل بتوانیم دیوار حائلی با مقاومت بالا و قابل اعتماد مطرح کنیم . روش تحقیق ما ابتدا به مطالعات کتابخانه ای در مورد موضوع مورد نظر و جمع آوری اطلاعات مورد نیاز می پردازیم .پس از جمع آوری اطلاعات مورد نیاز به شبیه سازی سیستم مورد نظر - سیستم ترکیبی شمع و نیل - می پردازیم و مورد بررسی قرار می دهیم.نرم افزار مورد استفاده در این شبیه سازی PLAXIS می باشد و روند انجام تحلیل به این صورت است که یک بار مقاوم سازی را با سیستم شمع و یکبار با سیستم نیل و در نهایت ترکیب سیستم شمع و نیل مدل سازی و مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرد.
با توجه به نتایج و تحلیل های انجام شده در میابیم که سیستم شمع از سیستم نیل بهتر عمل کرده است و همچنین سیستم ترکیبی از هر دو سیستم شمع و سیستم نیل بسیار مطلوب تر عمل کرده است. و این عملکردها را می توانیم در استفاده سیستم ترکیبی در عمق های بیشتر دید ، اما در مقابل سیستم های شمع و نیل به تنهای و جداگانه در عمق های زیاد کارایی مطلوبی ندارند چرا که در مقابل نیروهای جانبی و تنش و کرنش های وارد شده مقاومت زیادی ندارند. اما در خصوص بحث هزینه اجرا باید بیان کرد که سیستم ترکیبی برای گود برداری های معمولی به صرفه نبوده و اجرای آن نیازی ندارد اما در گود برداری های عمیق استفاده از سیستم ایمن مهم از بحث اقتصادی آن می باشد چرا که ایمن نبودن گود برداری خساراتی را خواهد داشت که قابل جبران نیست.
– 1 مقدمه:
بکارگیری روش میخکوبی به همراه کابل مهاری پیش تنیده موجب شده تا دیواره میخکوبی شده مرکب عملکرد بهتری در مقایسه با دیوار میخکوبی شده خالص داشته باشد، همچنین در مواردی که ضریب اطمینان بالاتری مورد نیاز باشد می توان از روش کابل مهاری پیش تنیده بهمراه شمع های بتنی درجا استفاده نمود. تاکنون مطالعات زیادی بر روی پارامترهای تاثیرگذار بر ضریب اطمینان، تنش ها، نشست ها و تغییرمکانها برای هر یک از روش های مذکور صورت گرفته است ولی تحقیقات و مطالعات جامعی در خصوص تاثیر گودبرداری اضافی بر عملکرد دیواره های مهار شده و روشها و سازوکارهای پیشنهادی جهت حفظ و پایداری عمق اضافی و به دنبال آن پایداری کل دیواره و تامین شرایط اولیه طرح که حفظ وضعیت سطح گسیختگی اولیه و کنترل تغییرمکانها میباشد انجام نگرفته است.
لذا در این پژوهش نمونه ای از گودبرداری عمیق - 91 متر - پایدارسازی شده بروش میخکوبی در محیط نرم افزار اجزا محدود Plaxis 2D شبیه سازی شده و پس از انطباق منطقی میان نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از پایش میدانی گود اقدام به بررسی عملکرد سیستم پایدارسازی کابل مهاری پیش تنیده - انکر - با شمع های بتنی درجا جهت پایدارسازی عمق اضافی که به میزان 8 متر میباشد نموده، همچنین اثر پارامتر کلید طراحی یعنی نیروی پیش تنیدگی انکرها بر دو شرط اساسی حاکم بر طرح یعنی: حفظ وضعیت سطح گسیختگی اولیه و کنترل تغییر مکان های جانبی مورد بررسی قرار گرفت. - عابدی؛ صلاح اصفهانی و محمد زاده، - 1395
بامدلسازی عددی بانرم افزار FLAC 2D V.7 به مطالعه عملکرد سیستم دیواره های شمعی میخکوبی شده که برای محافظت ازگودبرداری ها بکار می رود می پردازیم و تاثیر تغییر درعمق دفن شمع محافظ کنارگود برتغییرمکان افقی دیواره و ضریب اطمینان پایداری گودبرداری تعیین می شود همچنین تاثیر سربارساختمانهای مجاور گود نیز مورد بررسی قرار می گیرد برای مدلسازی ازمدل رفتاری موهر کلمب برای مدل رفتاری خاک استفاده شده است دراین بررسی سعی شده است طول نیل ها به نحوی قرارداده شوند تا اندازه بخشی ازآنها که خارج ازگوه ی گسیختگی واقع میشود تاحدی برابر باشند درنهایت افزایش عمق دفن دیواره ی گود باعث کاهش تغییر مکان افقی دیواره و افزایش پایدایر گودبرداری میشود و افزایش سربار درمجاورت گود تغییر مکان افقی دیواره را افزایش و ضریب اطمینان پایداری گود را کاهش میدهد. - رامین غضنفری و محمدصالح برادران، - 1394
میخکوبی خاک روش جدیدی است که به دلیل اقتصادی بودن و مزایای منحصر به فرد خود، به عنوان راه حل بسیار مناسبی در موارد مختلف از جمله پایدارسازی شیبها و شیروانیها و افزایش ظرفیت باربری و محدود کردن تغییر شکلها با ایجاد حداقل دست خوردگی در وضعیت طبیعی زمین خصوصاً در مناطق شهری که فضای کافی برای انجام سایر عملیاتها در دسترس نیست، کاربردهای فراوانی دارد. استفاده از این روش تسلیح خاک، طی دو دهه اخیر در اکثر کشورهای پیشرفته و در حال توسعه جهت پایدارسازی گودبرداریها و همچنین پایدارسازی شیبهای طبیعی کاربرد وسیعی پیدا کرده است.
برخی از کاربردهای وسیع این روش تسلیح خاک شامل پایدارسازی شیبهای طبیعی و یا ترانشههای مجاور راهها، تعریض راهها، گودبرداری در مجاورت سازههای موجود، پایدارسازی و مقاوم سازی سازههای نگهبان قدیمی و ... میباشد.نیلینگ دیوارهها به معنای تسلیح برجای خاک موجود با نصب میلگردهای فولادی نزدیک به هم در یک سطح شیبدار با شیب ملایمی در حدود 10 تا 20 درجه در زیر سطح افق یا در محل گودبرداری و با اجرای از بالا به پایین میباشد. در این روش اجرایی، میخها - نیل ها - در هنگام بهرهبرداری تحت تنشهای کششی قرار گرفته و پایداری دیوار را تامین میکنند. فلسفه اصلی روش نیلینگ برمبنای پایدارسازی گوه لغزش به وسیله نیل ها استوار است. سطح شکست و فروپاشی درخاکهای با دانه بندی مختلط به صورت گوه خواهد بود.
لذا بوسیله میخها - نیل ها - این گوه به حجم پشتی خاک دوخته میشود و بر این اساس این گوه پایدار خواهد گردید . میلگردها معمولاً داخل گمانههایی که در دیواره خاکی ایجاد شده و توسط دوغاب سیمان با هدف جلوگیری از خوردگی میلگردها و همچنین انتقال مناسبتر نیروها بین خاک و میلگرد پر میشوند، قرار میگیرند. این عملیات یک مقطع مسلح پایدار ایجاد میکند که توانایی نگهداری خاک پشت خود را دارد . این مسلح سازی به صورت Passive عمل کرده و اثر خود را از طریق اندرکنش خاک- میلگرد حاصل از ایجاد تغییر شکل در خاک، اعمال میکند میخها - نیل ها - غالباً در کشش عمل میکنند ولی در شرایط خاصی، عملکرد خمشی و برشی آنها نیز در نظر گرفته میشود.
1-1 روش اجرای شمع:
شمعها اعضایی از جنس فولاد، بتن، بتن مسلح و چوب می باشند که در صورت مناسب نبودن ظرفیت باربری زمین برای استفاده از شالوده های سطحی، از آنها برای ساخت شالوده های عمیق استفاده می شود. مطالعات انجام شده در زمینه گروه شمع تحت بارگذاری جانبی عموماً به دو دسته روشهای آزمایشگاهی - شامل آزمایشهای انجام شده بر روی مدلهای تمام مقیاس ویا مدلهای کوچک مقیاس - و بررسی های عددی تقسیم بندی می شوند. آزمایشات تمام مقیاس در مراحل طراحی پی های عمیق به عنوان یکی از ارکان اصلی جهت اثبات عملکرد سیستم شمع و تصدیق پارامترهای طراحی بدست آمده از بررسی های محلی انجام می شوند، ولی به دلیل هزینه های بسیار زیاد این قبیل آزمایشات، کمتر از آنها استفاده می شود.
بنابراین اطلاعات بسیار زیادی در زمینه گروه شمع از آزمایشات بر روی مدلهای کوچک مقیاس، سانتریفیوژ و همچنین مطالعات عددی بدست می آید. البته این آزمایشات به خوبی نمی توانند رفتار شمع را بیان کنندزیرا حالت واقعی تنش در خاک را به درستی نمی توان در آنها مدل کرد مخصوصاً تنشهای که در طی ساخت شمع ایجاد می شوند. در پروژه های عمرانی موارد زیادی وجود دارد که شمعها تحت بار جانبی قرار می گیرند.
به عنوان مثال می توان به بارهای ناشی از رانش خاک پشت دیوارهای حایل و دیوارهای ساحلی، بارهای زلزله و باد، بار وارد بر اسکله ها، نیروهای ترمز وسایل نقلیه عبوری بر روی پلها، جریانهای رودخانهای، بارهای وارده بر پایه های میانی پل ها و غیره اشاره نمود. در این روش، در پیرامون زمینی که قرار است گودبرداری شود در فواصل معینی از هم، شمعهایی را اجرا می کنیم. این شمعها می توانند از انواع مختلف مصالح سازه ای نظیر فولاد، بتن و چوب باشند. همچنین شمعهای بتنی را می توان به صورت پیش ساخته یا
