ساختمان سازی به زبان ساده

امروز یک مطلب خوبی در مورد دیوارهای حائل بتنی دیدم که پیشنهاد می کنم شما هم حتما آن را مطالعه کنید.

 

دیوار حائل وزنی Gravity Walls

 
ساده ترین نوع دیوار حائل از نوع وزنی هستند که از مصالحی همچون بتن ، سنگ ، آجر ، مصالح بنایی و بلوک های حجیم بتنی ساخته میشوند . از مزایای اساسی این نوع دیوارها سهولت اجرای آنهاست که نیازی به وسایل و تجهیزات عمده ندارند . معمولاً ارتفاع دیوارهای وزنی تا حدود 4 متر است و به ندرت بلندتر از 6 متر اجرا می شوند . پایداری اینگونه دیوارها اصولاً به کمک وزن آنها تأمین می شود . ابعاد این دیوارها باید طوری باشند که برایند نیروی قائم ناشی از آنها درون یک سوم بخش میانی پایه قرار گیرد . در اینصورت تنش های کششی در هیچ نقطه ای از دیوار به وجود نمی آید . بر اساس تجربه برای طراحی مقدماتی ، ابعاد دیوار وزنی را میتوان با توجه به شکل پایین در نظر گرفت . عموماً این دیوارها بدون عناصر مسلح کننده ساخته می شوند . در شرایط بارگذاری بسیار خاص و استثنایی ، می توان مقدار ناچیزی تنش کششی را در وجه دیوار که تحت کشش قرار گرفته است مجاز دانست به شرط اینکه کاملاً موقتی و کوتاه باشد .

 

دیوار حائل طره ای Cantilever Walls

 
این نوع دیوارها که عموماً از بتن مسلح ساخته می شوند به صورت های T و L شکل بکار می روند و با عملکرد طره ای خود توده خاک پشت دیوار را نگهداری می کنند و اصولاً پایداری خود را از وزن خاک روی پاشنه تأمین می کنند.
عموماً این نوع دیوارها تا ارتفاع کمتر از 6 متر استفاده می شوند و در صورتی که ارتفاع دیوار از 6 تا 7 متر تجاوز نماید استفاده از پشت بند (Counterfort) یا جلوبند (Buttressed) لازم است.

 

دیوارهای طره ای پشت بنددار Counterfort Walls

 
این نوع دیوارهای طره ای پشت بندهایی دارند که تیغه دیوار را به پایه متصل میکند، از این رو تنش های برشی و لنگرهای خمشی کاهش می یابند.
این نوع دیوارها اصولاً در محلهایی استفاده می شوند که اولاً امکان اجرای پشت بندها بدرون خاکریز امکان پذیر ، ثانیاً دیوار مرتفع (معمولا بلندتر از 6 تا 7 متر) و ثالثاً فشار جانبی خاک زیاد باشد.
پشت بندها معمولاً تحت کشش قرار میگیرند . اگر از نظر ایستایی دیوار حایل مساله ای وجود نداشته باشد ، می توان ازمقاطع نازکتر هم استفاده کرد . تصمیم گیری در مورد به کار بردن دیوارهای حایل با پشت بند با توجه به هزینه های نسبی قالب بندی ، بتن ، فولاد و دستمزدها به عمل می آید . در اقتصادی تر بودن دیوارهای با پشت بند در مقایسه با انواع دیگر دیوارها جای تردید است مگر آنکه ارتفاع دیوار بیش از 6 متر باشد .

 

 

دیوارهای طره ای جلوبند دار Buttressed Walls

 
این نوع دیوارها همانند دیوارهای طره ای پشت بنددار هستند با این تفاوت که مهاربندی آنها به کمک تیغه های مهاری بتنی در جلوی دیوار انجام می شود.
این تیغه های مهاری تحت فشار قرار می گیرند . این نوع دیوارها در عمل به ندرت استفاده می شود زیرا عموماً فضای جلوی دیوارهای نگهبان در دوران بهره برداری مورد استفاده قرار گرفته و مانع از اجرای تیغه های مهاری می گردد . این دیوارها برای ارتفاعات خیلی بلند (10 تا 12 متر) ممکن است به کار بروند .
دیوارهای طره ای جلوبند دار Buttressed Walls
این نوع دیوارها همانند دیوارهای طره ای پشت بنددار هستند با این تفاوت که مهاربندی آنها به کمک تیغه های مهاری بتنی در جلوی دیوار انجام می شود .
این تیغه های مهاری تحت فشار قرار می گیرند . این نوع دیوارها در عمل به ندرت استفاده می شود زیرا عموماً فضای جلوی دیوارهای نگهبان در دوران بهره برداری مورد استفاده قرار گرفته و مانع از اجرای تیغه های مهاری می گردد . این دیوارها برای ارتفاعات خیلی بلند (10 تا 12 متر) ممکن است به کار بروند .

 

دیوارهای طره ای طبقه ای Relief Shelves

 
این نوع دیوارها برای ارتفاعات بسیار زیاد ممکن است استفاده شوند و در صورت ضرورت به استفاده ، نهایت دقت در اجرا را لازم دارند . این دیوارها عمدتاً از یک دیوار طره ای تشکیل شده که در فواصلی در ارتفاع از دال های بتنی متکی بر خاکریز کوبیده شده و متراکم استفاده می شود . طول این دالها در افق باید طوری باشد که از سطح گسیختگی گوه شکست تشکیل شده عبور کند تا فشار جانبی خاک را از طریق اصطکاک با خود جذب نماید . یکی از مشکلات عمده استفاده از این نوع دیوارها آن است که هر لایه خاکریز باید بخوبی متراکم شود و سپس دال بتنی متصل به تیغه دیوار اجرا گردد . بدنبال آن لایه خاکریز بعدی بر روی دال بتنی ریخته شده و کوبیده می شود و دال بتنی بعدی اجرا می شود و به همین ترتیب اجرای این دال ها از پائین به بالا در ارتفاع تیغه انجام می شود . فشار جانبی وارد بر دیوار به مراتب کمتر از فشار جانبی وارد بر دیوار طره ای بدون دال های بتنی است زیرا این دال ها می توانند نیروهای برشی و خمشی به وجود آمده در اثر وزن خاکریز روی خود را به تیغه منتقل نمایند مهمترین مشکل این دیوارها در اجرا ، رسیدن به درجه تراکم قابل قبول در خاکریزهای دانه ای و نشست های احتمالی بعدی در این خاک ها و نشست تحکیم خاکریزه ای چسبنده ، در دراز مدت می باشد . در خاکریزهای چسبنده صرف نظر از درجه تراکم خاکریز در زمان اجرا ، به دنبال نشست تحکیم ، لنگرهای خمشی بزرگی در دال های افقی به وجود می آید . بطور کلی نشست ایجاد شده در دال های بتنی می توانند سبب چرخش آنها شده به طوری که همان لنگر به تیغه وارد می شود و سبب چرخش تیغه بطرف داخل خاکریز می گردد . این چرخش فشار مقاوم بزرگی را به تیغه وارد کرده و ممکن است سبب شکست سازه ای آن شود . بنابراین وجود میلگردهای زیادی در طرفین تیغه اجتناب ناپذیر است . به علاوه ضخامت تیغه ممکن است برای تحمل این خمش های اضافی بیش از حد معمول به دست آید . در عمل استفاده از این دیوارها توصیه نمی شود مگر آنکه نیروهای اجرایی ، کارآزموده و ابزار و تجهیزات لازم در دسترس باشند و هنگام اجرای دیوار با ابزار گذاری لازم، عملکرد دیوار مرتباً مورد بررسی قرار گیرد .

دیوارهای حایل توأم با عناصر مسلح کننده (دیوارهای پایدار شونده به وسیله روش های مکانیکی)
گاهی می توان برای حفاظت جانبی خاک و کاهش قابل ملاحظه فشار جانبی آن خاکریز را با عناصر مناسب نظیر ژئوتکستایل مسلح کرد . این نوع دیوارها جدید هستند و میتوان از اجزای مسلح کننده در چند لایه و با گستردگی افقی استفاده کرد . وجود این عناصر نه تنها به عنوان اجزای مقاوم کننده خاک ، باعث کاهش فشار جانبی می شود بلکه بعضاً از نقطه نظر زیست محیطی با مقاوم بودن در برابر مواد آلاینده میتوانند با دوام بوده و در صورت وجود سطح آب زیرزمینی در ترازهای بالا، تأثیری بر کیفیت آب نداشته باشند . بعلاوه بعضاً میتوانند بعنوان زهکش ، تأثیر فشار هیدرواستاتیکی آب را در حالت بارگذاری استاتیکی و اثر فشار هیدرودینامیکی آب را در حالت بارگذاری ناشی از زلزله کاهش دهند . بطور کلی اجزای مسلح کننده در حفاظت جانبی خاکریزهای پشت دیوارهای نگهبان می توانند ژئوگرید، ژئوتکستایل ، نوارهای فلزی و یا دالهای کم عرض بتنی باشند . عملکرد این دیوارها در زلزله های اخیر نشان می دهد که نسبت به دیوارهای وزنی یا طره ای غیر مسلح به ژئوتکستایل بهتر عمل کرده اند .
بعنوان مثال در زلزله 1995 منطقه کوبه ژاپن با شدت 7?2 ریشتر در حالی که بسیاری از دیوارهای وزنی قدیمی، بتنی و ساخته شده از مصالح بنایی مورد استفاده در خطوط راه آهن، بطور کامل تخریب و بسیاری از دیوارهای طره ای نیز دچار آسیب های جدی شدند، دیوارهای نگهبانی که در آنها خاکریز با ژئوتکستایل مسلح شده بود، عملکردی بسیار عالی از خود نشان دادند.

 

 

 

که از جمله دیوارهای حائل خاک مسلح میتوان به دیوار حائل ژئوگریدی با نمای مدولار ژئوبلوک اشاره کرد در ذیل انواع این نوع دیوار توضیح داده شده است :

1- دیوار حائل وزنی با ژئوبلوک (خشکه چین ) :

 
وقتی ارتفاع خاکریز کمتر از 1.2 متر باشد دیوار حائل وزنی اجرا می شود. این نوع دیوار حائل به صورت کاملا خشکه چین اجرا شده و نمای این دیوار با قطعات بتنی پیش ساخته ژئوبلوک کار میشود این دیوار نیاز به مسلح کردن خاک پشت ندارد زیرا بلوک ها به واسطه وزنشان(38 تا40 کیلوگرم) مقاومت لازم حداقل 210 (کیلوگرم بر سانتیمتر مربع ) را برای تحمل فشار خاک پشت دیوار دارند. با توجه به عرض ثابت بلوکها (30سانتیمتر) این دیوار در ارتفاع با عرض یکسان اجرا میشود.

 

 

2- دیوار حائل خاک مسلح ژئوبلوک
وقتی ارتفاع خاکریز از 1.2 متر بیشتر میشود خاک پشت باید مسلح شود و مسلح کردن خاکریز با الیاف پلیمری ژئوگرید انجام می شود که بسته به شرایط محیطی (کاربری دیوار، نوع خاک منطقه، میزان بارندگی و … ) نوع ژئوگرید مشخص میشود و به طول 70 درصد ارتفاع دیوار هر دو رگ( 40 سانتیمتر ) بر روی خاک قرار میگیرد. این نوع دیوار هم به صورت کاملا خشکه چین اجرا میشود. این دیوار ها تا ارتفاع 30 متر قابلیت اجرایی دارند نمای این دیوار نیز قطعات خشکه چین ژئوبلوک بوده و شیب 10 درصد (60) در نمای دیوار (به واسطه فاق و زبانه موجود در ژئوبلوک) باعث پایداری بیشتر خاکریز شده و ژئوگریدها نیز به سبب مقاومت کششی بسیار بالا نمای دیوار را کاملا به خاکریز پشت اتصال میدهند .

 

 

 

 

منبع:

راه گسترش نامدار