آموزشخاکبرداری و گودبرداریشروع به کار عملیات ساختمانیطراحمجریمهندسهمیارناظر

شیب پایدار و ایمن گودبرداری

شیب پایدار از جمله مسائل مهمی که در گودبرداری ها بدان برمی خوریم ،
حفاظت و نگهداری شیب ها و شیروانی های جانبی یا
دیواره های ترانشه های محیطی گودها ،به ویژه گودهای عمیق و عریض است.

وظیفه مهاربندی عرضی در این روش چیست؟

در خاکبرداری های وسیع ،که لازم است حجم عظیمی از خاک برداشته شود،
استفاده از مهاربندی عرضی در جهت عمود بر دیواره معمولا غیر اقتصادی ، و در بسیاری از موارد نیز عملا غیر اجرایی است.

در گودبرداری های کوچکتر ،مقایسه بین استفاده از مهاربندی عرضی یا اجرای دیواره گود
به صورت شیبدار و انتخاب یکی از این دو گزینه بستگی به میزان فضای قابل دسترس و نیز ملاحظات اقتصادی دارد.

گودبرداری های باز و عریض ممکن استبرای استفاده دائم و یا به عنوان بخشی از کارهای اجرایی موقت لازم باشند
نکته قابل توجه آن است که گودبرداری و مسائل مربوط به آن ،یکی از مسائل مهندسی عمران است و
نباید از ضوابط ویژه سایر شاخه ها ، نظیر استخراج معادن و نظایر آن ،بدون در نظر گرفتن ملاحظات مهندسی عمران ،در این خصوص استفاده شود.

به طور کلی می توان گفت که اجرای گودبرداری های موقت به صورت شیب دار 

هم می تواند چه از نظر هزینه مستقیم و چه از نظر زمان اجرا ،در مقایسه با سایر روش های نگهداری خاک اقتصادی تر است.

این گزینه را هنگامی می توانیم اتخاذ کنیم که :

  1. هم بتوانیم شیب را داخل زمین مورد نظر اجرا کنیم .
  2. هم دبی آب زیرزمینی ای که به شیب وارد می شود کم باشد یا بتوانیم آن را کنترل کنیم .

با این وجود ،اتخاذ تصمیم در مورد عدم اجرای سازه نگهبان حتما باید مبتنی بردارا بودن آگاهی کافی در مورد خاک زیرین (Subsoi) و نیز تحلیل پایداری مناسب خاک باشد،
و نمیتوان صرفاً بر مبنای ملاحظات اقتصادی و نیز یک شیب فرضی بدین امر مبادرت کرد.

پایداری شیب خاکهای دانه ای(granular soils) را می توانیم به سهولت با توجه به زاویه مقاومت برشی(shearing resistance angle)یعنی زاویه اصطکاک داخلی خاک یا لایه های خاک تعیین کنیم.

در خاکهای چسبیده برای بررسی و تعیین پایداری شیب چه اقدامی باید صورت گیرد؟

در خاکهای چسبنده تحکیم عادی یافته (normally consolidated cohesive soils)برای بررسی و تعیین پایداری شیب می توانیم از محاسبات تکراری لنگرهای محرک و مقاوم(disturbing and restoring moments) در گزینه های آزمونی مختلف سطوح گسیختگی بالقوه(Restoring force) استفاده کنیم.

نیروی مقاوم را باید براساس مقاومت برشی زهکشی نشده سریع خاک (quick undrained shear strength)خاک در سطح گسیختگی مورد نظر به دست بیاوریم .

در صورت امکان به منظور جلوگیری از تاثیر دست خوردگی خاک بر روی تعیین مقاومت خاک های رسی ، بهتر است
مقاومت برشی این گونه خاک ها را به جای آنکه با استفاده از روشهای آزمایشگاهی تعیین کنیم ،
در محل و با استفاده از آزمون برش پره ای به دست آوریم.

برای تحلیل ترانشه های شیبدار از جنس خاک رس چه نکاتی را باید توجه کنیم؟

در ترانشه های شیبدار از جنس خاک های رس بیش تحکیم یافته است.
لازم است روش تحلیل را با توجه به مدت زمانی که گود در معرض عوامل جوی باقی میماندن  انتخاب کنیم.

هدف از این کار آن است که عواملی نظیر زهکشی و نیز به تعادل رسیدن فشار آب منفذی اضافی ناشی از آزاد شدن فشار سربار قائم را به حساب بیاوریم.

علی رغم آن که از نتایج تحلیل های تنش موثر ، مبتنی برپارامتر های مقاومت برشی زهکشی شده ،برای سازه های دائمی در شرایط کاملا زهکشی شده استفاده می کنند،
ولی در صورتی که طراح بخواهد شیب های موقت با عمر کم ،مثلا شش ماه را بررسی و طراحی کند.

برای بدست آوردن پایداری کوتاه مدت شیب بدون داشتن آگاهی در مورد سرعت افت فشار آب منفذی دچار مشکل خواهد شد.

برای انتخاب زاویه شیب باید به نکات ذکر شده توجه کرد:

انتخاب زاویه شیب در اینگونه خاکهای رس ،به تبعات ناشی از لغزش و گسیختگی شیب بستگی دارد.
در صورتی که براثر لغزش خاک ایمنی به خطر نیفتد
می توانیم هزینه اقتصادی تعمییرات شیروانی در صورت لغزش خاک را محاسبه کرده و
آن را با هزینه واقعی افزایش زاویه شیب که پایداری بیشتری را برای شیب موجب می شود.مقایسه کنیم.

میانگین مقاومت رسها در سطح گسیختگی آنها چگونه است؟

طبق تحقیقات انجام شده میانگین مقاومت رسها در سطح گسیختگی آنها در حدود ۵۰ تا ۱۰۰ درصد مقاومت برشی زهکشی نشده نمونه های به قطر ۳۸ میلیمتر خاکهای مزبور است.

پایداری کوتاه مدت شیروانی های خاکهای رس بیش تحکیم یافته ،عملا به اقدامات احتیاطی ای بستگی دارد
که به منظور جلوگیری از جریان یافتن آب زیرزمینی در شیب ،ناشی از لایه های تراوای بالای خاک رس با ناشی از بارش باران بر روی شیب ، صورت میگیرد.

تاثیرات مخرب تورم اینگونه خاکهای رس بر روی پایداری آنها بر اثر ازاد شدن فشار ناشی از سربار خاک،و نرم شدگی و تورم بعدی خاک بر اثر ورود آبهای زیرزمینی به داخل ترک ها و منافذ خاک،دلایل کافی برای اتخاذ روشهای حفاظتی خاک به دست می دهند.

روشهای ساده ای نظی پوشانیدن خاک با ورق های پلی اتیلن یا پاشیدن بتن ضعیف بر روی سطح شیب دار خاک از جمله روشهایی هستند که هم سودمند و هم اقتصادی اند.

منابع:

  1. کتاب اصول و مبانی گودبرداری و سازه های نگهبان
  2. هئیت تحریریه گروه همیار ناظر

 

برچسب ها

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

نوزده − 17 =

بستن