بخشی از مقاله
چکیده
از آنجا که هریک از دوسیستم میخکوبی و مهاري به گونهاي است که میتوانند نقاط ضعف یکدیگر را پوشش دهند، بنابراین استفاده از ترکیب این دو سیستم به عنوان راه حلی جهت بهبود عملکرد دو سیستم حائل میخکوبی و مهاري در این تحقیق مطالعه شده است. موضوع مهم درطراحی هر پروژه دستیابی به طرح بهینه و به تبع آن قیمتهاي معقولتر و اقتصاديتر میباشد. هدف این پژوهش دستیابی تا حد امکان، به طرح ایمن و اقتصادي با ترکیب میخکوبی و مهار در پایدارسازي دیواره هاي گود میباشد. همچنین در این مطالعه به بررسی تاثیر ضخامت شاتکریت پرداخته شده است.
در این راستا، مطالعه پارامتري برروي گودبرداري فرضی به عمق 20 متر که در مجاورت ساختمان 5 طبقه قرار دارد، انجام شده است. در این مطالعه سعی شده است اثر پارامترهایی همچون آرایش المانهاي پایدار کننده گود - میخ و مهار - در ارتفاع و تغییر ضخامت شاتکریت در طراحی و در نهایت بر تغییر شکل جداره گود بررسی شود. در پایان تحقیق نکاتی کاربردي براي ترکیب میخکوبی و میل مهار پیشنهاد گردید.
.1 مقدمه
سیستمهاي مهار به پشت همچون میخکوبی و مهاري داراي مزایاي زیادي نسبت به سایر سیستمهاي پایداري از جمله تسریع ساخت و عدم اشغال فضاي کار در داخل گود هستند.در واقع با توجه به ویژگیهایی همچون اقتصادي بودن و سرعت بالاي انجام عملیات، این دو روش امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
در طراحی سیستم هاي میخکوبی و مهاربندي علاوه بر کنترل پایداري کلی در برابر لغزش، لازم است تا میزان تغییرشکل هاي دیواره گود نیز کنترل شود.اصول طراحی سیستم میخکوبی و مهاربندي مبتنی بر آزمون و خطاست به گونهاي که ابتدا یک چیدمان هندسی براي میخها و میلمهارها در مقطع دیواره در نظر گرفته میشود و با کمک نرم افزار Geostudio پایداري کلی گود بررسی می شود و سپس به کمک نرم افزار اجزا محدود Plaxis تغییر شکل ها به دست می آید ، در نهایت با آزمون و خطا آنقدر چیدمان اصلاح میگردد تا معیارهاي مشخص شده تامین گردد.
معیار اصلی کنترل طرح بهینه در این تحقیق، براساس تغییرشکل بوده است. در این تحقیق بر روي گودبرداري عمیق شهري با عمق 20 متر که درصد بالایی از گودهاي فعلی را در کلان شهر تهران را به خود اختصاص داده است ، یک مطالعه پارامتریک با در نظر گرفتن معیار کنترلی حداکثر تغییرشکل افقی جداره گود، انجام پذیرفت.
در کارگاههاي گودبرداري در تهران مرسوم است که براي رویه از یک لایه شاتکریت به ضخامت 10 سانتی متر و یک لایه مش فولادي با قطر 8 میلیمتر بصورت یک شبکهي 100* 100 میلیمتري استفاده میشود. البته بر اساس توصیههاي آیین نامه اي ضخامت شاتکریت غالبا بین 10 تا 30 سانتی متر است . - FHWA,1998 - در این پژوهش تاثیر استفاده از شاتکریت به ضخامت 20 سانتی متر و 30 سانتی متر در تغییرشکل دیوارههاي مرکب از میخکوبی و میلمهار مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت.
.2 مشخصات ژئوتکنیکی گود
شهر تهران بر روي رسوبات کواترنر بنا شده که در اواخر دوران سوم و همزمان با برپایی ارتفاعات البرز در نواحی دامنهاي و پست برجا گذاشته شده است. ریبن رسوبات گستره تهران را از قدیم به جدید به چهاربخش A , B , C و D تقسیم نمود. رمضان نژاد الیردي و همکاران - 1395 - ، به مطالعه ویژگیهاي زمینشناسی بخش درشت دانه - Bn - ، پرداختهاند. با توجه به اینکه بخش قابل توجهاي از قسمت درشت دانه سازند B، بخش Bn3 را شامل میشود
در این مطالعه از ویژگیهاي قسمت Bn3 استفاده شده و مدل سازيها با استفاده از پارامترهاي مکانیکی آن صورت پذیرفته است. پارامترهاي استفاده شده در نرمافزارهاي Geostudio و Plaxis در مورد ویژگیهاي خاك در جدول - 1 - ذکر شده است.
جدول -1 پارامترهاي مقاومتی استفاده شده براي مدلسازي خاك
به منظور بررسی تاثیر آرایش المان هاي مسلح کننده در ارتفاع گود و نیز تاثیر ضخامت شاتکریت به عنوان متغیرهاي مطالعه پارامتریک 24 مدل اصلی و 48 مدل فرعی - در مجموع 72 مدل اصلی - تحلیل شد که در جدول شماره 2 معرفی شده اند.
جدول -2 متغیرهاي استفاده شده در مدلسازي
.3 مدلسازي
.1-3 شناسنامه مدلها
در این مطالعه به منظور بررسی اثر ترکیبهاي مختلف نیل و انکر در گود شهري 20 متري به مدلسازي 24 مدل اصلی با ضخامت شاتکریت 10 سانتی متر پرداخته شده است.همچنین براي بررسی اثر ضخامت شاتکریت، هر یک از 24 مدل اصلی با تغییر ضخامت شاتکریت به 20 و 30 سانتی متر، مجدد مدلسازي شدهاند، پس در مجموع ما در این مطالعه 72 مدل کلی خواهیم داشت که در جدول 3 تنها مدل هاي اصلی نشان داده شده اند.
در واقع هر یک از این مدل ها یکبار دیگر با ضخامت شاتکریت 20 سانتی متري تحلیل شده اند و با دیگر با ضخامت شاتکریت 30 سانتی متر مجدد مدلسازي شده اند.
جدول-3 نحوه چیدمان المان هاي میخ و مهار در مدل هاي اصلی
بنابراین ستون ترکیب المانهاي مسلح کننده در این جداول نشان میدهد ارتفاع گود به چند بخش تقسیم شده است و در هر یک از این بخشها از چه نوع المانی براي پایدارسازي استفاده شده است. براي مثال در مورد مدل شماره 20 ، همچنین مفهوم نیل- انکر- نیل–انکر این است که ارتفاع گود به 4 قسمت مساوي تقسیم شده است 4 - قسمت 5 متري - که در آنها مسلح کنندهها به شرح زیر جانمایی شدهاند؛
- از تراز 0 تا تراز -5 از نیل استفاده شده است.
- از تراز -5 تا -10 از انکر استفاده شده است.
- از تراز -10 تا -15 از نیل استفاده شده است.
- از تراز -15 تا -20 از انکر استفاده شده است.
.2-3انتخاب ابعاد مدل
مطابق توصیه نشریه شماره 25 نرمافزار Plaxis که در بهار سال 2009 منتشر شده است ابعاد مدلهاي ساخته شده مطابق شکل - 1 - انتخاب شدهاند. حساسیت انتخاب اصولی ابعاد مدل شاید در نرمافزار Slope خود را نشان ندهد. اهمیت این موضوع در تحلیلهاي تنش-کرنش و در نرمافزار Plaxis و در زمان ایجاد پیازهاي تنش و تحلیل تغییر شکلها نهفته است. به طور کلی ابعاد مدلها باید به گونهاي انتخاب شود که تغییرات تنش در محدوده مرزهاي مدل در زمان اولیه و در زمان پس از تحلیل مدل تغییرات ناچیزي داشته و شرایط مرزي کمترین اثر بر نتایج تحلیل عددي را داشته باشند.
