1-1- كنترل تغييرشكل و جابجايي ديوارهاي ميخكوبيشده
در طول مدت ساخت دیوار میخکوبیشده و پس از تکمیل آن، دیواره و خاک پشت آن تمایل به حرکت و جابجایی به سمت بیرون را دارند. حرکت به سمت بیرون دیواره میخکوبیشده مشابه حرکت دیوار حائل طرهای، به صورت چرخش دیواره حول پنجه اتفاق میافتد. بیشترین مقدار تغییرمکان در طول و یا با فاصله زمانی اندکی پس از انجام عملیات گودبرداری، در جلوی دیواره اتفاق میافتد. تغییرشکلهای دیواره پس از پایان مراحل ساخت، به دلایل خزش در خاک و آزادی تنش میباشد. بیشترین مقدار تغییرمکان دیواره میخکوبیشده در بالای آن اتفاق میافتد که با حرکت به سمت پنجه، به تدریج از مقدار تغییرمکانها کاسته میشود.
در حالت کلی، تغييرمکانهای افقی و قائم ديوارهاي ميخكوبيشده به عوامل زير بستگي دارند.
- ارتفاع ديوار: هر چقدر ارتفاع ديوار بيشتر باشد، تغييرشكل و جابجايي ديوار ميخكوبيشده، بيشتر میشود.
- هندسه ديوار: ديوار قائم نسبت به ديوار مايل( با زاويه كمتر از 90 درجه با افق)، داراي تغييرشكل و جابجايي بيشتری میباشد.
- نوع خاك: اگر نوع خاك ديوار سست و شل باشد، تغييرشكل و جابجايي ديوار، بيشتر میشود.
- فاصله ميلگردها از يكديگر: هر چقدر فاصله افقي و قائم ميلگردها از يكديگر بيشتر باشد، تغييرشكل و جابجايي ديوار ميخكوبيشده، بيشتر میشود.
- ارتفاع گودبرداري در هر مرحله: اگر در هر مرحله براي ساخت ديوار، ارتفاع گودبرداري افزايش يابد، تغييرشكل و جابجايي ديوار نیز افزايش مييابد.
- نسبت طول ميلگردها به ارتفاع ديوار: هر چقدر نسبت طول ميلگردها به ارتفاع ديوار بيشتر باشد، تغييرشكل و جابجايي ديوار ميخكوبيشده، كمتر خواهد شد.
- شيب ميلگردها: هر چقدر زاويه ميلگردها نسبت به افق بيشتر باشد، جابجايي ديوار ميخكوبيشده، بيشتر ميشود.
- مقدار سربار: هر چقدر مقدار سربار خارجي روي ديوار ميخكوبيشده بيشتر باشد، جابجايي و تغييرشكل ديوار ميخكوبيشده، بيشتر خواهد شد.
1-1-1- رابطه FHWA برای پیشبینی بیشینه تغییرمکانهای دیوارهای میخکوبیشده
آئیننامه FHWA بیشترین مقدار برای تغییرمکانهای افقي و قائم در بالاي يك ديوار ميخكوبيشده را (برای دیوارهایی که نسبت طول میلگردها به ارتفاع دیواره بین 7/0 تا 1 باشد، مقدار ضریب اطمینان پایداری کلی دیواره برابر با 5/1 و دیواره فاقد سربار خارجی باشد.) بر اساس ضريبي از ارتفاع ديوار و با استفاده از رابطه 1-1 پیشبینی مینماید.
δh = (δh/H)i × H (1-1)
در رابطه فوق، δh بیشینه تغییرمکان افقی در بالای دیواره میباشد (که برابر با تغییرمکان قائم در نظر گرفته
میشود)، H ارتفاع دیواره میباشد و (δh/H)iضریبی است که با توجه به نوع خاک، از جدول 1-1 تعیین میگردد.
جدول 1-1 مقادیر ضریب (δh/H)i، به عنوان تابعی از شرایط خاک
|
Variable |
Weathered Rock and Stiff Soil |
Sandy Soil |
Fine-Grained Soil |
|
δh/H and δv /H |
1/1000 |
1/500 |
1/333 |
همچنين فاصله افقي پشت ديوار ميخكوبيشده كه تحت تاثير جابجايي ديوار قرار ميگيرد(شکل 1-1)، بر اساس ضريبي از ارتفاع ديوار و زاويه انحراف ديوار با قائم و با استفاده از رابطه 1-2 تعیین میگردد:
DDEF = CH(1-tanα) (1-2)
در رابطه فوق DDEF فاصله افقی پشت دیوار میباشد که تحت تاثير جابجايي ديوار قرار ميگيرد، H و α به ترتیب ارتفاع دیوار و زاویه دیوار با راستای قائم میباشند و C ضریبی است که با توجه به نوع خاک، از جدول 1-2 تعیین میگردد:
جدول 1-2 مقادیرضریبC ، به عنوان تابعی از شرایط خاک
|
Variable |
Weathered Rock and Stiff Soil |
Sandy Soil |
Fine-Grained Soil |
|
C |
1.25 |
0.8 |
0.7 |
شکل 1-1 جابجایی افقی و قائم بالای دیوار و فاصله افقی پشت دیوار که تحت تاثیر این جابجایی قرار میگیرد
در طول دوره ساخت جابجايي ديوار نبايد از H005/0 بيشتر شود. پس از پايان ساخت پانزده درصد افزايش تغييرشكل پايان ساخت را خواهيم داشت.
