-design and Construction of(MSE) Walls-2023
30 آذر 1404 -design and Construction of(MSE) Walls-2023
«راهنمای طراحی و اجرای دیوارهای خاک مسلح پایدارشده مکانیکی (MSE)، ۲۰۲۳»
Design and Construction of Mechanically Stabilized Earth (MSE) Walls – 2023
-copy.jpg)
معرفی و هدف
این راهنما به طراحی و اجرای دیوارهای خاک مسلح پایدارشده مکانیکی (MSE) می‌پردازد. در این نوع دیوارها، خاک به کمک المان‌های مسلح‌کننده تقویت می‌شود تا بتواند نیروهای کششی ایجادشده در توده خاک را تحمل کند.
مسلح‌کننده می‌تواند از جنس فولاد یا مواد ژئوسنتتیکی مانند ژئوگرید و ژئوتکستایل باشد. با قرار دادن این المان‌ها در داخل خاک، خاک و مسلح‌کننده در کنار هم یک توده پایدار ایجاد می‌کنند که می‌تواند به‌عنوان یک سیستم نگهدارنده در برابر فشار خاک و بارهای خارجی عمل کند.
هدف اصلی این راهنما این است که اصول و الزامات لازم برای طراحی یک دیوار MSE به‌صورت منطقی و مرحله‌به‌مرحله مشخص شود و در کنار طراحی، نکات مربوط به اجرای صحیح، انتخاب مصالح و کنترل کیفیت نیز مورد توجه قرار گیرد.
در طراحی این نوع دیوار، فقط مقاومت خود مسلح‌کننده اهمیت ندارد. باید پایداری کل توده خاک مسلح، مقاومت داخلی سیستم، عملکرد اتصال، شرایط پی، زهکشی و نحوه اجرای دیوار نیز بررسی شود.
کاربرد
این راهنما برای پروژه‌هایی کاربرد دارد که در آنها از دیوارهای MSE به‌عنوان سازه نگهبان یا دیوار حائل استفاده می‌شود.
از مهم‌ترین موارد کاربرد آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
دیوارهای حائل کنار راه و بزرگراهدیوارهای حائل با ارتفاع زیاددیوارهای اطراف رمپ و تقاطع‌هاکوله و دیوارهای نزدیک پلدیوارهای مسلح با ژئوگریددیوارهای مسلح با ژئوتکستایلسازه‌های خاک مسلح با نمای بتنی یا بلوکیشیب‌های مسلح و سازه‌های خاکی تقویت‌شده
یکی از کاربردهای مهم آن در پروژه‌هایی است که به دلیل محدودیت فضای موجود، امکان ایجاد شیب طبیعی وجود ندارد و باید یک دیوار نسبتاً قائم ساخته شود.
اصول اصلی طراحی
در طراحی دیوار MSE معمولاً ابتدا باید مشخصات خاک و شرایط زمین بررسی شود. پارامترهایی مانند وزن مخصوص خاک، زاویه اصطکاک داخلی، چسبندگی، سطح آب زیرزمینی و شرایط لایه‌های زیرین می‌توانند بر طراحی اثر بگذارند.
پس از مشخص شدن شرایط زمین، هندسه دیوار و بارهای وارد بر آن تعیین می‌شود. بارهای سربار، بار ترافیک، سازه‌های مجاور و سایر بارهای خارجی باید در طراحی لحاظ شوند.
سپس پایداری دیوار بررسی می‌شود.
در پایداری خارجی، توده مسلح‌شده مانند یک بلوک بزرگ در نظر گرفته می‌شود و مواردی مانند لغزش، واژگونی، ظرفیت باربری و پایداری کلی بررسی می‌شوند.
در پایداری داخلی، عملکرد مسلح‌کننده‌ها بررسی می‌شود. باید مشخص شود که ژئوگرید یا سایر مسلح‌کننده‌ها تحت نیروهای ایجادشده دچار گسیختگی نمی‌شوند و از داخل خاک بیرون کشیده نخواهند شد.
همچنین باید اتصال بین مسلح‌کننده و نمای دیوار بررسی شود. این موضوع در دیوارهای بلوکی مدولار اهمیت زیادی دارد.
نقش ژئوگرید
در بسیاری از دیوارهای MSE امروزی از ژئوگرید به‌عنوان مسلح‌کننده استفاده می‌شود. ژئوگرید در داخل لایه‌های خاک قرار می‌گیرد و نیروهای کششی ایجادشده در توده خاک را تحمل می‌کند.
اما نکته مهم این است که مقاومت کششی ژئوگرید به‌تنهایی معیار کافی برای طراحی نیست.
باید بررسی شود که ژئوگرید:
در اثر نیروی کششی پاره نمی‌شود؛از داخل خاک بیرون کشیده نمی‌شود؛در اثر شرایط محیطی و زمان، ظرفیت خود را از دست نمی‌دهد؛در محل اتصال به نمای دیوار ظرفیت کافی دارد.
بنابراین عملکرد واقعی یک دیوار ژئوسنتتیکی به مجموعه‌ای از عوامل وابسته است و نمی‌توان فقط بر اساس مقاومت اسمی ژئوگرید درباره عملکرد دیوار قضاوت کرد.
مزایا
یکی از مهم‌ترین مزایای دیوارهای MSE، انعطاف‌پذیری بالای سیستم است. برخلاف برخی سازه‌های صلب، دیوار MSE می‌تواند مقدار مشخصی تغییر شکل و نشست را بدون ایجاد خرابی ناگهانی تحمل کند.
مزیت دیگر، امکان ساخت دیوارهای بلند با استفاده از خاک و مصالح مسلح‌کننده است. این موضوع در پروژه‌های راه‌سازی و مناطقی که فضای کافی برای ایجاد شیب وجود ندارد، اهمیت زیادی دارد.
اجرای مرحله‌ای نیز یکی دیگر از مزایای سیستم است. لایه‌های خاک و ژئوگرید به‌صورت متوالی اجرا می‌شوند و با افزایش ارتفاع دیوار، توده مسلح نیز توسعه پیدا می‌کند.
در صورت طراحی و اجرای مناسب، استفاده از MSE می‌تواند راهکاری اقتصادی و مناسب برای بسیاری از دیوارهای حائل باشد.
همچنین امکان استفاده از انواع مختلف نما، از جمله بلوک‌های بتنی قطعه‌ای (مدولار)، پنل‌های بتنی و سایر سیستم‌های نما وجود دارد.
معایب و محدودیت‌ها
عملکرد دیوار MSE وابستگی زیادی به کیفیت اجرای پروژه دارد. طراحی مناسب به‌تنهایی تضمین‌کننده عملکرد صحیح دیوار نیست.
تراکم ناکافی خاک، استفاده از خاک نامناسب، آسیب‌دیدگی ژئوگرید در زمان اجرا، نصب نادرست مسلح‌کننده و رعایت نکردن طول یا ف
