دیوار‌‌های نگهدارنده تثبیت ترانشه‌‌ها در خطوط ریلی

همانطور که اشاره شد با توجه به اهمیت صنعت حمل و نقل ریلی در توسعه زیرساخت‌‌های ارتباطی و نقش زیربنایی آن در فرآیند رشد اقتصادی کشور، گسترش خطوط ریلی در اولویت برنامه‌‌های هر کشور است. همانطور که بیان شد ایجاد و توسعه خطوط ریلی و عبور از عوارض متعدد مسیر نیاز به طرح هندسی مناسب دارد.

مسائل و مشکلات موجود

نظر به اینکه توسعه خطوط ریلی کشور امری اجتناب ناپذیر است، عبور از مناطق مختلف پهنه وسیع کشور و شرایط جغرافیایی متعدد لازمه این امر است. در طراحی هندسی راه‌آهن به منظور عبور از این مناطق و شرایط توپولوژیک بالاخص مناطق کوهستانی با چالش‌‌های مختلفی نظیر رانش و حرکت ترانشه‌‌های مسیر راه و همچنین تخریب مسیر راه به علت عدم زهکشی مناسب آن، روبرو هستیم. این شیب‌‌ها به علل مختلف در معرض ریزش هستند که پایدار سازی آن‌‌ها، یکی از چالش‌‌های مهندسین است.

به طور کلی روش‌‌های زیر به منظور پایدارسازی ترانشه‌‌های رانشی وجود دارد:

• میخ‌کوبی
• شمع‌‌های مسلح و پایه‌‌های حفاری شده
• ستون‌‌های اختلاط عمیق
• دیوار‌های حائل

راه حل ژئوسنتتیکی

یکی از روش‌‌های رایج مسلح سازی خاک در دنیا، تسلیح خاک موجود با لایه‌‌های ژئوگرید است. محصول ژئوگرید ژئوپارسیان با توزیع تنش و افزایش قفل و بست دانه‌‌های خاک باعث تقویت آن شده و مقاومت برشی خاک را به مقدار قابل توجهی افزایش می‌دهد. از این محصول در لایه‌‌های مختلف خاکی در فواصل مشخص استفاده می‌شود که بصورت شماتیک در مقطع زیرآورده شده است.

دیوار حائل مسلح

این نوع دیوار‌ها از اقتصادی ترین و متداول ترین دیوار‌های حائل در دنیا می‌باشد که آن‌‌ها را می‌توان از نظر روش‌‌های اجرا، مصالح به کار رفته، کاربرد و نوع عملکرد سازه، دسته‌بندی نمود. از لحاظ عملکرد سازه‌ای، دیوار‌های حایل به دو دسته‌ی دیوار‌های حایل صلب و انعطاف پذیر تقسیم‌بندی می‌شوندکه دیوار‌های حائل مسلح با ژئوگرید از جمله دیورا‌های منعطف هستند.

مزایای دیوار‌های ژئوسنتتیک

• صرفه اقتصادی نسبت به دیوار‌های حائل مشابه.
• بطور کلی در صورتیکه سطح دیوار حائل بیش از 200 مترمربع و یا ارتفاع آن بیش از 3 متر باشد، یا اینکه دیوار‌های حائل نیاز به شالوده‌ی عمیق داشته باشد، استفاده از دیوار‌های مسلح باعث کاهش محسوس هزینه‌‌ها خواهد شد.
• سرعت اجرای بالا و سهولت در اجرا
• امکان استفاده از مصالح موجود در محل
• دیوار‌های ژئوسنتتیک انعطاف پذیرتر هستند و عملکرد بسیار مناسبی در مقابل زلزله و دیگر نیرو‌های وارد بر سازه دارند. همچنین به دلیل انعطاف پذیری و جرم بیشتر، در مقابل بارگذاری‌‌های دینامیکی همچون بار چرخ وسایل نقلیه، آثار موج و ضربه قایق‌‌ها، مقاومت بیشتری دارند.
• امکان استفاده از نما‌های متنوع
• سازگاری با محیط زیست
• طول عمر بالاتر نسبت به سازه‌‌های مشابه
• پدیده خوردگی که در مسلح کننده ‌های فولادی کنترل کننده است در ژئوسنتتیک‌‌ها مشاهده نمی‌شود.
• مسلح کننده ‌های ژئوسنتتیک سبک هستند و به راحتی حمل و نقل می شوند.
• با استفاده از پوشش گیاهی در نما و اجرای نما‌های متعدد می‌توان از دیوار‌های با مسلح کننده و نمای ژئوگریدی در برابر پرتو فرابنفش محافظت نمود.

همانطور که ذکر گردید با توجه به امکان استفاده از خاک محل و در نتیجه کاهش حجم عملیات خاکی و فواصل حمل در اجرای دیوار ژئوگریدی در پروژه‌‌های تثبیت ترانشه‌‌ها، هزینه‌‌های تمام شده پروژه کاهش قابل توجهی خواهد یافت. همچنین با توجه به اهمیت رعایت کلیه حریم‌‌ها و رعایت مسائل محیط زیستی در طرح هندسی، این روش یکی از مؤثرترین روش‌‌های مورد استفاده توسط مهندسین در جهان است.

کاربرد ژئوگرید در دیوار‌های حائل

ژئوگرید‌ها بعنوان تقویت کننده خاک در لایه ‌های مختلف خاک کوبید شده قرار می‌گیرند و میزان مقاومت برشی خاک را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهند.

کاربرد ژئوتکستایل در دیوار‌های حائل

ژئوتکستایل‌‌ها در دیوار‌های حائل به منظور حفظ هندسه خاک و جلوگیری از مخلوط شدن دانه بندی خاک و همچنین ایجاد زهکشی مناسب به کار برده می‌شوند.

ویژگی‌‌ها و مزایای اجرای دیوار خاک مسلح ژئوگریدی

• صرفه اقتصادی نسبت به دیوار‌های حائل مشابه
• سرعت اجرای بالا و سهولت در اجرا
• امکان استفاده از مصالح موجود در محل
• عملکرد بسیار مناسب در مقابل زلزله و دیگر نیرو‌های وارد بر سازه
• امکان استفاده از نما‌های متنوع
• سازگاری با محیط زیست
• طول عمر بالاتر نسبت به سازه‌‌های مشابه

مراحل اجرای رمپ و کوله‌ی پل‌‌های ژئوگریدی

1- آماده سازی سطح خاک

2- پهن کردن و برش ژئوگرید‌ها

3- اجرای لایه زهکش و نما

4- ریختن، پخش و تراکم مصالح خاکی روی ژئوگرید‌ها و تکرار عملیات تا رسیدن به تراز مورد نظر

انواع نما‌های قابل اجرا

با توجه به جدا بودن عملکرد نما از رمپ و کوله‌ی پل‌‌های ژئوگریدی، انواع مختلف نما‌ها در این سازه‌‌ها بنا به نظر کارفرما قابل اجرا است.