دیوارهای حائل

      


دیوارهای حائل ابنیه ای هستند که برای جلو گیری از ریزش جانبی خاک و یا دیگر مصالح دانه ای بنا می شوند . این نوع ابنیه در اکثر پرو ژه ‏های ساختمانی از قبیل راهسازی ، پل سازی ، محوطه سازی ، و به طور کلی هر جا نیاز به تکیه گاه جانبی برای جدار قائم خاکبرداری ‏باشد ، مورد استفاده قرار می گیرند ‏‎.
‎
دیوارهای حائل بر حسب نحوه تامین پایداری به انواع زیر طبقه بندی می شوند ‏‎:
‎
‎1- ‎دیوار حائل وزنی : ا ین دیوار ا ز بتن معمولی یا ا ز مصالح بنایی ساخته می شود و پایداری آن در برابرواژگونی و لغزش توسط وزن آ ن تامین ‏می گردد . این نوع دیوار معمولا تا ارتفاع 4 ــ 5 متر اقتصادی می باشد‎ .
‎
‎2 - ‎دیوار حائل طره ای ‏‎: ‎این دیوار از نوع دیوار بتن مسلح می باشد که پایداری آن توسط عملکرد طره ای تامین می گردد . بخشی از پایداری ‏این دیوار نیز از وزن خاک موجود بر روی پاشنه دیوار تامین می گردد . این دیوارها تا ارتفاع 7 متر اقتصادی می باشند‎ .
‎
‎3 - ‎دیوار حائل پشت بند دار : این دیوار شبیه دیوار طره ای است با این تفاوت که در فواصل منظم دارای پشت بند ها یی عمود بر تیغه دیوار ‏می باشد . این پشت بند ها پایه و بدنه دیوار را به هم متصل می نمایند و در مواردی که دیوار طویل و یا ارتفاع آن زیاد است مورد استفاده ‏قرار می گیرند . پشت بند ها باعث کاهش لنگر خمشی و برش در دیوار می گردد . در صورتی که تیغه های تقویتی در جلو دیوار اجرا شوند ‏به آن دیوار پایه دار گویند‎ .
‎
‎4 - ‎دیوار حائل صندوقه ای : این دیوار از قطعات بتن پیش ساخته ، فلز یا چوب ساخته می شوند و توسط مهارهائی که در خاک کوبیده می ‏شوند تقویت می گرد ند ‏‎.
‎
‎5 - ‎دیوار حائل نیمه وزنی : این دیوار تقریبا وضعیتی ما بین دیوار وزنی و طره ای دارد و به منظور کاهش ابعاد و مصالح دیوار مقدار اندکی فولاد ‏در آن بکار برده می شود‎.
‎
‎6 - ‎دیوار پایه پل ها : این دیوار ها اغلب دیوارهای حائلی هستند که همرا با دیوار های جناحی خاکریز دسترسی را نگهداری نموده و حفاظت ‏لازم در برابر فرسایش و تخریب پایه پل را فراهم می آورند این دیوارها از دو جنبه ا ساسی از دیگر دیوار های حائل متمایز می گردند‎ :
‎
الف ) عکس العملهای انتهائی دهانه پل را حمل می نما یند‎ .
‎
ب ) چون در بالا مهار می شوند لذا بعید است که فشار محرک در خاک پشت آنها بسط یابد‎ .
‎
همچنین دیواره زیر زمین ساختمانها از جمله ساختمانهای مسکونی دیوا رهای حائلی هستند که وظیفه آنها نگهداری خاک خارج از زیر زمین ‏می باشد‎.
‎
مراحل طراحی دیوار حائل‎
‎
حد اقل مراحل لازم برای طراحی دیوار حائل عبارت است از‎ :
‎
‎1- ‎انتخاب نوع و ابعاد دیوار : اینکار بر اساس ارتفاع و طول خاکریز ، مصالح در دسترس ، و ملا حظات اقتصادی صورت می گیرد ‏‎.
‎
‎2- ‎تعیین بارهای وارد بر دیوار : اینکار بر اساس روش ها و نظریه ها ی ارائه شده در بخشهای قبل صورت می گیرد‎ .
‎
‎3- ‎کنترل پایداری کلی سازه دیوار حائل : این مرحله شامل کنترل پایداری در برابر وا ژ گونی ، کنترل پایداری در برابر لغزش ، وارسی ظرفیت ‏باربری نشستهای شالوده دیوار می باشد . گاهی بر حسب شرایط خاک لایه های زیرین لازمست وقوع لغزشهای عمیق بر ا ساس اصول ‏پایداری شیب ها مورد بر رسی قرار گیرد‎ .
‎
‎4 - ‎طراحی سازه ای اجزا مختلف دیوار در برابر بارهای وا رده‎ ( ‎تعیین ضخامت اجزا و مقدار میله گرد ها ) ، تعیین موقعیت زهکش ها ، ‏درزهای اجرا ئی و ا نبساطی‎ .
‎
‎
ابعاد پیش فرض برای انواع دیوار های حائل‎
‎
برای طراحی دیوار حائل می بایست ابعاد اولیه ای در نظر گرفته شود. با انجام کنترل های پایداری ، این ابعاد آنقدر تغییر‎
‎
می یابند تا ضرا ئب ایمنی لازم فراهم گردد ‏‎.
‎
عمق شالوده دیوار حد اقل 0.6 متر و ابعاد پایه می بایست به اندازه ای باشد که برآیند نیرو های قائم در محدوده میانی شالوده قرار گیرد . ‏برای دیوار های پشت بند دار نیز ابعاد عمومی دیوار و پایه ، به استثنای ضخامتها ، مشابه دیوار حائل طره ای است . حد اقل ضخامت تیغه ‏پشت بند 0.2 متر و فواصل تیغه ها بین‎ H 0.3 ‎تا‎ H 0.6 ‎انتخاب می گردد‎ .
‎
‎
نظریه های فشار خاک در مسائل دیوار حائل‎
‎
هر دو روش رانکین و کولمب بطور وسیعی در محاسبه فشار جانبی وارد بر دیوا رهای حائل مورد استفاده قرار می گیرند . غالبا روش رانکین ‏بکار برده می شود زیرا معادلات رانکین ساده بوده و قد ری محتاطانه ترازمعادلات کولمب می باشند یعنی فشار جانبی بزرگتری بدست می ‏دهند. معمولا برای طراحی دیوار های با ارتفاع کمتر از 7 متر از فشار محرک رانکین استفاده می شود‎. 
‎
برای دیوارهای با ارتفاع بیش از 7 متر اقتصادی تر است که از روش کولمب استفاده شود‎ .
‎
در برخی از کتب طراحی مقادیری در حدود 5 تا‎ KN/m 8 ‎برای وزن واحد سیال معادل ارائه شده است و هنگامیکه از چنین مقادیری استفاده ‏شود طراحی حاصله با روش سیال معادل موسوم است . این روش بطور کلی توصیه نمی گردد در بکارگیری هر یک از روشهای رانکین یا ‏کولمب هیچ بخشی از دیوار نمی بایست با سطح لغزش تقریبی تلاقی داشته باشد‎.
‎
فشارهای وارد بر دیوار بواسطه تراکم معمولا نیروی بر آیندی در نقطه میانی ارتفاع دیوار ایجاد می نمایند ( بر خلاف نقطه یک سوم ارتفاع در ‏فشار محرک ) . این مسئله توسط باولز مورد بحث قرار گرفته و پیشنهاد شده است که در این حالت می توان یک ضریب فشار جانبی بین ‏ضریب فشار سکون و ضریب فشار محرک بکار برد‎ ka ≤ k ≤ ko ‎و برآیند را یا در نقطه 1/3 ویا آنرا در موقعیت بالاتــــــــــری‎( H 0.5 ‎ــ 0.4 ) در ‏امتداد دبوار قرار داد ‏‎.
‎
هنگامیکــه سطح پس خا کریــز نا منظــم است می تــوا ن خـروجــی ناحیه گسیختگــی رانکیــن را بر آ ورد نمود و سطح نا منظم در ناحیه ‏گسیختگی را به یکی ا ز دو صورت شیب بهتـــرین برا زش یا سربار یکنواخت در نظر گرفت و ا ز معادلات رانکیــن یا کولمب برای محاسبه ‏فشـــار جانبی استفاده نمــود . همچنیـــن می توا ن ا ز روش گوه امتحان به عنــــوا ن گزینه ا ی دیگر ا ستفاده نمـــود ، بخصوص ا گــر ‏تخمیــن بهتری ا ز موقعیت خط گسیختگی مورد نظر باشد و باید دقت کرد که موقعیت گوه گسیختگی برای تعیین فشار جانبی محاسبات ‏خاص خود را دارد و نحوه قرار گیری آن در محاسبات پایداری تاثیر گذار است ومحاسبین باید ا ین نکته را مد نظر داشته باشند چرا که ا گر ‏محاسبه بر اساس موقعیت نادرست آ ن انجام گیرد با توجه به حساس بودن سازه ای د یوار حائل خسارت آن جبران ناپذیر است‎.
‎
کنترل پایداری دیوار‎
‎
برای طراحی دیوارهای حائل انجام کنترل های زیر ضروری می باشد‎ :
‎
‎1- ‎کنترل پایداری در برابر واژگونی حول پنجه دیوار‎
‎
‎2- ‎کنترل پایداری در لغزش در امتداد پایه‎
‎
‎3- ‎کنترل ظرفیت باربری پایه‎
‎
‎4- ‎کنترل نشستها‎
‎
‎5- ‎کنترل پایداری عمومی دیوار ( گسیختگی برشی‎ )‎



Linkback: https://irmeta.com/meta/b1374/t9891/