روش طراحی و اجرای دیوار حائل ژئوگریدی و مزایای آن

دیوارهای نگه‌دارنده تثبیت ترانشه‌ها

امروزه خاک‌های مسلح شده با ژئوگرید در بسیاری از فعالیت‌های عمرانی یک کشور مورد استفاده قرار می‌گیرند. از خاک‌های مسلح شده با ژئوگرید در دیوار‌های حایل، ایجاد پایداری و حفظ خاکریزی‌ها استفاده می‌گردد. همچنین در کوله پل‌ها و سازه‌های کنترل‌کننده آلودگی‌های صوتی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد (شکل زیر):

مزایای دیوار با خاک مسلح ژئوگریدی به سایر دیوار‌ها

خاک به عنوان یک محیط دانه‌ای طبیعی حاصل از فرسایش و دگرگونی سنگ‌ها قابلیت تحمل و انتقال نیروی کششی را نداشته و نیروی برشی بیشتر از تاب نهایی برشی خود را تحمل نمی‌کند و در مقابل بار تغییر شکل می‌دهد. لذا در بسیاری از شرایط در اثر اعمال نیرو‌های مختلف و یا بار ناشی از سازه‌ها دچار گسیختگی شده و یا نشست می‌کند. برای مثال پی‌های سطحی در برخی مواقع بر روی خاک‌هایی بنا می‌شوند که ظرفیت باربری آن‌ها کافی نیست و یا در اثر بار‌های وارده نشست‌های بیش از حد مجاز از خود نشان می‌دهند. همچنین به دلیل ماهیت نفوذپذیر خاک و وجود آب در طبیعت، خاک نسبت به تغییرات شرایط اقلیمی حساس است. لذا تأسیسات بنا شده بر روی آن با تغییر شرایط رطوبت دچار مشکلات عدیده‌ای می‌گردد. یکی از روش‌های اقتصادی و فنی برای تقویت ساختار و خواص مکانیکی استفاده از دیوار حایل مسلح با ژئوگرید است که علاوه بر پایدار‌سازی خاک، دارای سیستم زهکشی برای خروج آب نیز است (استعلام قیمت ژئوگرید). از مزایای دیوار خاک مسلح با ژئوگرید به موارد ذیل می‌توان اشاره کرد.

• کاهش هزینه‌های اجرائی بسته به حجم پروژه در مقایسه با سایر سیستم‌ها همانند دیوار بتن مسلح
• زیباسازی نما به جهت امکان استفاده از شکل‌ها و نما‌های متنوع
• سادگی و سهولت اجرا به جهت عدم نیاز به تجهیزات خاص و نیروی ماهر
• دوام و عمر ۱۲۰ ساله‌ی این سیستم
• عدم نیاز به مصالح با دانه‌بندی خاص و امکان استفاده از خاک‌های موجود در محل
• عملکرد بسیار مناسب در مقابل زلزله و دیگر نیرو‌های وارد بر سازه
• عدم نیاز به پی‌سازی

کاربرد انواع دیوار حائل ژئوگریدی

از دیوار‌های حایل ژئوگریدی در پروژه‌های عمرانی زیر استفاده می‌گردد.

• امکان زهکشی مناسب دیوار
• احداث و تعریض جاده‌ها و خطوط راه‌آهن
• احداث دیوار حائل ژئوگریدی در مسیر رودخانه‌ها به منظور جلوگیری از آب شستگی و فرسایش
• پایدارسازی دیواره گود
• پایدار‌سازی دیوار ساحلی
• پایدارسازی
• احداث دیوار پل و رمپ‌ها

در تصاویر زیر نمونه‌هایی از دیوار‌های حایل با خاک مسلح ژئوگریدی در محیط شهری نشان داده شده است.

 نحوه اجرای دیوار حائل با خاک مسلح ژئوگریدی

در عملیات اجرای دیوار خاک مسلح ژئوگریدی، پس از آماده سازی بستر، به اجرای زهکش می‌پردازیم. برای جدا کردن خاک مسلح از زهکش از ژئوتکستایل استفاده می‌گردد. مرحله بعدی عملیات اجرایی شامل اجرای نمای موقت، پهن کردن ژئوگرید در لایه اول، اجرای لایه های خاکریزی نمای اول و در نهایت تکرار عملیات ذکر شده می‌باشد.

توضیحات در خصوص طراحی دیوار‌های خاک مسلح ژئوگریدی

از آنجایی که در مقاله‌ای تحت عنوان روش طراحی دیوار حائل، بیشتر در خصوص روشهای طراحی دیوارهای حائل وزنی و نیمه وزنی صحبت کرده‌ایم، در این مقاله تنها تمرکز بر روش طراحی دیوارهای حائل ژئوگریدی و خاک مسلح است که در ادامه مراحل طراحی را به زبان ساده توضیح می‌دهیم.

مراحل طراحی:

1. بازدید میدانی به منظور ارزیابی مسیر و شکل‌گیری ایده اولیه شامل تخمین جانمایی مسیر احتمالی و محل تقریبی پاشنه دیوار خاک مسلح و پارامتر‌های فیزیکی و مکانیکی خاک
2. عملیات نقشه‌برداری و استخراج اطلاعات ذیل از عملیا ت فوق
   1. تهیه پروفیل طولی مسیر
   2. تهیه مقاطع عرضی با فواصل 5 متر
3. طراحی مقاطع بر اساس اطلاعات بدست آمده شامل چهار فاز می‌باشد.
   1. طرح اولیه بر اساس پایداری داخلی بر اساس بارگذاری‌های استاتیکی و لرزه‌ای
   2. کنترل پایداری خارجی در دو حالت استاتیکی و لرزه‌ای
      منظور از طراحی تعیین طول و مقاومت کششی بهینه در هر تراز است
4. طراحی بر اساس آیین‌نامه‌های AASHTO و FHWA انجام می‌شود و به منظور تسریع مدلسازی، آنالیز‌ها در نرم‌افزار‌های MSEW و ReSSA انجام می‌پذیرد.
5. ترسیم نقشه‌های فاز یک
6. عملیات نقشه‌برداری مجدد و پیاده‌سازی مقاطع موجود و آغاز عملیات خاکبرداری براساس مقاطع موجود
7. ایجاد پاشنه‌های دیوار و بازبینی مجدد مقاطع و اعمال تغییرات احتمالی در طراحی
8. ترسیم نقشه‌های فاز 2 شامل پلان – پروفیل طولی و مقاطع عرضی می‌باشد. نکته آنکه نوع و طول ژئوگرید‌ها می‌باید به تفکیک در نقشه‌ها نمایش داده شوند.

برخی پروژه‌های دیوار حائل ژئوگریدی اجرا شده توسط شرکت ژئوپارسیان