تجزیه و تحلیل پایداری داخلی ترکیبی
طراحی های دیوار به طورمعمول، منحصر به پایداری داخلی و خارجی و همچنین بررسی آنالیز باربری توسط مهندس طراح دیوار و یا مهندس سیویل سایت است. علاوه براین، مسئولیت پایداری و استحکام محل ساخت و ساز بر عهده مالک بوده و باید توسط وی از طریق عقد قرارداد با شرکت های مهندسی ژئوتكنيك بررسی شود. شرکت مهندسی ژئوتکنیک، ارائه دهنده تجزیه و تحلیل عمومی کل محل ساخت و ساز از جمله اثرات دیوار حائل مدولار میباشد.
همانطورکه نقش طراحی برجسته تر میشود، به همین منوال، انجام تحلیل و بررسی پایداری داخلی ترکیبی متداول‌تر میگردد. محاسبات پایداری داخلی ترکیبی، تعیین کننده ضریب‌های اطمینان برای سطح مستعد لغزش (عبوری از جرم خاک مسلح موجود و غیر‌مسلح و همچنین نمای دیوار)است.
محاسبات پایداری داخلی ترکیبی به یک مبانی طراحی دیوار، بالای مصالح پاشنه دیوار و نه بیشتر از دو برابر ارتفاع و یا طول دیواره (هر کدام بزرگتر است) محدود میشود. این محدوده ارزیابی، سطح لغزش را از طریق نمای دیوار مدل میکند.
سطح لغزش، به لایه های شبکه ژئوگرید نیرو وارد کرده و برش و شکم دادن را در قطعات نمای دیوار حائل مدولار، ایجاد میکند. طراحان محاسبات پایداری داخلی ترکیبی، میتوانند مبانی طراحی دیوار را با یک محاسبه جامع، مدل کنند.
این محاسبات دربردارنده اثرات خاکریز و مقاومت خاک موجود و همچنین شامل مقاومت جداگانه لایه ژئوگرید، فاصله عمودی لایه‌ها، برش و مقاومت اتصالی است که نمای دیوار حائل مدولار به سیستم وارد میکند. مهندس ناظر یا طراح دیوار، باید پایداری داخلی ترکیبی بالای مصالح پاشنه دیوار را از طریق نمای دیوار در محل ساخت و ساز، بررسی کند.
لازمه ثبات بیشتر طراحی در محل ساخت، همراهی مالک با مهندس ژئوتکنیک در امر پایداری عمومی محل ساخت و ساز است. که این مهم شامل خاک های زیر مصالح پاشنه تمام دیوارها و ساختارهای طراحی شده در پروژه سایت است.
شیوه طراحی
متد ساده شده تحلیل پایداری شیروانی بیشاپ، یکی از متداولترین روشهای الگوسازی تحلیل پایداری عمومی شیبهای مسلح است.
در این شیوه، حجم و وزن خاک بالای یک سطح لغزش به گوه های قائم تقسیم میشود. وزن خاک جهت محاسبه نیروهای لغزشی رو به جلو و همچنین مقاومت در برابر لغزش پاشنه ناشی از اثر متقابل اصطکاکی با خاک در امتداد سطح لغزش، استفاده میشود.
ما از فرایند ارزیابی یکسانی در محاسبات پایداری داخلی ترکیبی برای برهم کنش خاک استفاده میکنیم. همچنین تجزیه و تحلیل پایداری داخلی ترکیبی، نیروهای مقاومتی که توسط لایه های ژئوگرید در تلاقی با کمان لغزش ایجاد شده و همینطور مشارکت نمای دیوار حائل مدولار را ترکیب میکند.
الگوسازی، پایداری شیب یا نما را نادیده میگیرد و یا سعی در شبیه سازی آن بصورت یک لایه نازک نیمه-عمودی از خاک دارد. محاسبات پایداری داخلی ترکیبی، ظرفیت برشی نما و همینطور ظرفیتهای اتصال نما را تجزیه و تحلیل میکند تا یک مشارکت نمای معقولی نسبت به مقاومت در آن سوی معادله، ایجاد سازد. با ترکیب این نیروهای مقاومتی و لغزشی چندگانه در طول سطح لغزش، یک معادله ضریب اطمینان با نسبت نیروهای مقاومتی به نیروهای لغزشی ایجاد میشود.
نتیجه نهایی، تعیین کننده این مسأله است که آیا تعادل نیروها در امتداد یک سطح لغزش مشخص، وجود دارد یا خیر؟
معادله زیر، ضریب اطمینان پایداری داخلی ترکیبی را محاسبه میکند:
ضریب اطمینان پایداری داخلی ترکیبی
=(∑ Fr + ∑ Facing + ∑ Fgr ) / (∑ Fs + ∑ Fdyn)
جایی که:
∑ Fr = مجموع نیروهای مقاومتی خاک
∑ Facing = مجموع مشارکت نما
∑ Fgr = مجموع مشارکت ژئوگرید
∑ Fs = مجموع نیروهای لغزشی
∑ Fdyn = مجموع نیروهای لغزشی ناشی از بارگذاری لرزه ای
نیروهای مقاومتی و لغزشی خاک
همانطورکه قبلاً به این مسئله اشاره شد، متد ساده شده بیشاب در وهله اول تعیین کننده وزن خاک بالای سطح لغزش و سپس نیروهای مقاومتی و لغزش ناشی از وزن خاک در امتداد سطح لغزش است. شکل شماره 3، بخشی از نمونه را از طریق محدوده ارزیابی محاسبات پایداری داخلی ترکیبی نشان میدهد. برش های عمودی در خاک بالای کمان لغزش، نشاندهنده بخش جداگانه خاک آنالیز شدهاست که این امر به وسیله تئوری بیشاپ انجام گرفتهاست. به طور مثال، ما وزنها و نیروهای مرتبط با یک برش یا گوه خاک را مشخص میکنیم. طراح، محاسبات یکسانی را برای هر گوه جداگانه خاک انجام میدهد و در آخر همگی آنها را با هم جمع کرده تا به یک متد ساده شده و جامع از روش بیشاپ دست یابد. در الگوی بیشاپ، گوههای خاک میتوانند از طریق بخشهای جداگانه محاسبه شوند.
زیرا در این فرضیه از نیروهای اصطکاکی عمودی در میان گوه های خاک صرفنظر شده است. به این معنی که در اهداف طراحی، هیچ گونه اثر متقابلی بین گوههای جداگانه خاک وجود ندارد. بنابراین، وزن گوه جداگانه خاک به آسانی از طریق ضرب کردن حجم خاک در آن گوه، به وسیله واحد وزن مخصوص خاک تعیین میگردد.
طراح باید هندسه دقیق بخشهای دیوار را برای تعیین حجمهای جداگانه گوه و ارزیابی کمان لغزش، مشخص سازد. این هندسه بسیار پیچیده برای هر کمان لغزش متفاوت است و محاسبه آن به صورت دستی، امری طاقت فرسا میباشد.
باید به یاد داشت که هرچه برش گوه نازکتر باشد، وزن ازدست رفته آن در محاسبات کمتر خواهدبود. اینکه، انتهای هر گوه در محاسبات یک وتر قائم محسوب میشود و نه یک قوس، برای سهولت در انجام محاسبات است.
وزن از دست رفته خاک، ناحیه ای در پایین وتر و قوس تحتانی بوده و زمانی که گوه ها نازک ترهستند، قابل چشم پوشی است.
وقتی که وزن گوه معین میگردد، نیروی لغزشی رو به جلو به وسیله ضرب کردن سینوس زاویه پایین گوه خاک محاسبه میشود؛ جایی که ∝ به عنوان زاویه بین وتر پایینی و افقی هر گوه خاک تعریف میگردد. ∝ برای هر گوه به دلیل محل نسبی آن در امتداد سطح لغزش، متفاوت است.
نیروی لغزشی
(∝) سینوس (وزن گوه)=Fs
مقایسه لحظه ای دو گوه، W1 = 1000 lb/ft (14.6 kN/m) and W2 = 100 lb/ft (1.46 kN/m)، اولین گوه (W1) نزدیک انتهای کمان لغزش است، جایی که قوس نزدیک نما تمام میشود و نسبتاً مسطح است. بنابراین، زاویه ∝ کوچک و به میزان تقریبی ده درجه است. دیگری (W2) نزدیک بالای کمان لغزش است، جایی که قوس شیبدارتر بوده و بنابراین زاویه ∝ شیبدارتر میشود که به طور معمول 60 درجه میباشد. مؤلفه سینوس ∝ به عنوان درصدی از حرکت رو به جلو نمایش داده میشود. به طور مثال، هرچه زاویه ∝ مسطحتر باشد، درصد، کوچکتر خواهدبود.
Fs1= (W1) sin (10 degrees) = 1000 lb/ft (0.174) 17.4% of (1000 lb/ft)= 174 lb/ft (2.54 kN/m)
Fs2= (W2) sin (60 degrees) = 100 lb/ft (0.866) 86.6% of (100 lb/ft) = 86.6 lb/ft (1.26 (kN/m)
نیروی مقاومت لغزشی با ضرب کردن وزن گوه از طریق تانژانت زاویه اصطکاک داخلی خاک، محاسبه میگردد که به طور معمول برای ضریب برهمکنش اصطکاکی خاک نیز استفاده میشود.
با این وجود روش بیشاپ، این مؤلفه را با روش یک معادله هندسی با عنوان ∝m∝; m تقسیم میکند که این معادله یک رابطه بین مقاومت خاک و زاویه نسبی لغزش( ∝) برای هر گوه بوده و یا به طور مشخصی در ثبات کلی در کتابهای درسی تعریف شده و یا در نرم افزارهای تحلیل پایداری کلی مانند ReSSa به کار خواهد رفت.
∝Tan (Φ)/ m (وزن گوه)=Fr
M∝= cos(∝) + {sin (∝) tan (Φ)} / FS1
FSi ضریب اطمینان اولیه است که برای آغاز فرایند تکرار بکار رفته است.
بطور کلی، متد ساده شده بیشاپ دقیقتر از روشهای معمولی برش است. اما برای ضریب اطمینان نیازمند راه‌حل آزمون و خطای مبتنی بر تکرار است. بنابراین، طراح باید تخمین بزند که چه ضریب اطمینانی در نتیجه نهایی سطح لغزش بکار برود. هرچه محاسبه ابتدایی به ضریب اطمینان واقعی نزدیکتر باشد، فرآیند تکرار کمتری مورد نیاز خواهدبود. این فرایند تکرار برای محاسبات بیشاپ یک استاندارد محسوب شده که به مشکل بودن محاسبات دستی نیز اشاره میکند.
سربارها و بارهای لرزه ای
سربارها و بارهای لرزه ای در مدل بیشاپ، به صورت مشابه محاسبه میشوند و چه بار مرده یا زنده، به وزنهای گوه های جداگانه خاک اضافه میگردند. باید به یاد داشت که در محاسبات پایداری داخلی ترکیبی، هیچگونه تمایزی بین بار مرده و یا زنده وجود ندارد.
با بکارگیری این روش، مؤلفه وزن گوه به وسیله وزن نسبی سربار افزایش پیدا میکند و سپس به محاسبات نیروی مقاومت لغزشی و نیروی لغزشی افزوده میشود.
قابل توجه طراح!!!
طراح باید مراقب تجزیه و تحلیل مکانی باشد که درآن سربارها به کار رفته اند تا سربارها بتوانند آن وزن مورد نظر را فقط به گوه های متأثر خاک اضافه کنند.
بنابراین معادله نیروهای مقاومت لغزشی و نیروهای لغزشی بدین صورت بازتعریف میگردد.
نیروی لغزشی: Fs= (وزن گوه+ وزن سربار) sin (∝)
نیروی مقاومت لغزشی Fr= (وزن گوه + (وزن سربار tan (Φ) m∝
نیروی لرزهای(Fdyn) برای یک سطح لغزش مشخص، به نیروی لغزشی(Fs) اضافه شده و به وسیله ضرب کردن ضریب شتاب افقی (kh) تعیین می شود.
Fdyn= (Fs) (kh)
برای تمامی گوه ها : ∑ Fdyn= ∑ Fs (kh)
مشارکت ژئوگرید (Fgr)
بدیهی است که اگر یک لایه‌ژئوگرید از یک کمان لغزش عبور کند، مقاومت‌ژئوگرید، پایداری و ضریب اطمینان سطح‌لغزش را افزایش میدهد. بنابراین، برهم کنش نسبی ژئوگرید (Fgr) به طور مستقیم به طرف مقاومت معادله‌تعادل اضافه میگردد. برهم کنش شبکه، در این محاسبه به طور مستقیم تحت تأثیر فاصله عمودی ژئوگریدها است. اگر لایههای شبکه‌ژئوگرید به‌هم نزدیک شوند، احتمال بالایی وجود دارد که این لایه‌ها از سطح لغزش عبور کنند. بنابراین، اثر متقابل بیشتری را فراهم می سازند. هرچقدر فاصله ژئوگریدها بیشتر باشد، احتمال این مسئله که سطح‌لغزش به میان لایههای شبکه ژئوگرید بیفتد، بیشتر است. در نتیجه باعث افزایش پایداری سطوح لغزش نمیشود.
نیروهای مقاومت افقی که بخاطر تلاقی کمان لغزش با لایه های ژئوگرید به وجود آمدهاند، به وسیله کمترین مقدار بیرون کشیدگی مقاومت خاک و مقاومت کششی مجاز دراز مدت ژئوگریدها (LTADS) ، تعیین میگردند. بیرون کشیدگی خاک به وسیله تعیین طول مهاری(Le) در هر سوی سطح لغزش و ترکیب آن با فشار محدود کننده و یا بار قائم از خاک بالایی، محاسبه میشود.
در زمان محاسبه مشارکت ژئوگرید ، طراح باید دو طرف کمان لغزش را در نظر بگیرد. اگر کمان لغزش از مقاومت خاک در امتداد سطح لغزش آزاد شود،
در این صورت با لایه های تحت تأثیر ژئوگرید درگیر میشود. لایه های ژئوگرید به سه طریق دچار گسیختگی میشوند: اولآً شبکه می تواند از خاک موجود طرف سطح لغزش بیرون کشیده شود. دوم اینکه، لایه های ژئوگرید می توانند از خاک لغزشی سطح لغزش، بیرون کشیده شوند. ازاین رو، طراح باید این مسئله را در نظر بگیرد که انتهای شبکه به نما متصل است. بنابراین، مجموع مقاومت بیرون کشیدگی سمت گوه لغزشی برابر با مقاومت اتصال بعلاوه بیرون کشیدگی خاک است. احتمال بسیار کمی وجود دارد که شبکه گسیخته شود، زیرا این ترکیب اکثر اوقات بزرگتر از مقاومت گسیختگی شبکه ژئوگرید است (محدود به (LTADS. سوم اینکه، شبکه در صورت بیرون کشیدگی بیش از حد مجاز(LTADS) هر لایه متأثر از مقاومتهای خاک می تواند گسیخته شود.
محاسبات نشان میدهند که به احتمال زیاد اگر لغزش رخ دهد، بعضی از لایه ها از بخش خاک محافظت شده(خاک موجود) بیرون کشیده خواهندشد و همزمان بعضی لایه ها گسیخته می شوند. طراح باید هر لایه از ژئوگرید متأثر را برای سه حالت شکست، آنالیز کند تا مقدار کوچکتر را برای هر لایه معین کند و پس از آن مجموع این مقادیر کوچک، مقدار مجموع مشارکت ژئوگرید( Fgr ∑) را تشکیل میدهند.
پایداری داخلی ترکیبی-مشارکت نمای دیوار
یکی از اجزای محاسبات پایداری داخلی ترکیبی، گنجاندن پایداری نما جهت افزایش مقاومت در برابر لغزش پاشنه است. پایداری نمای دیوار معمولاً در الگوسازی عمومی به دلیل پیچیدگی الگوی یک دیوار حائل مدولار، به صورت یک برنامه کامپیوتری پایداری شیب نادیده گرفته شدهاست. ثبات نمای دیوار ازطریق یک برش قفل و بستی بین بلوک و ظرفیت اتصال مابین بلوک و ژئوگرید ایجاد میشود که هردوی آنها به فاصله عمودی لایههای ژئوگرید و مقدار بار قائم بالای ناحیه مورد بحث مرتبط هستند.
هرچقدر لایههای مسلح کننده به هم نزدیکتر شوند، باعث پایداری بیشتر نما در مقاومت اتصال و برش میگردد. حداکثر فاصلهبندی مجاز بین لایههای ژئوگرید در صنعت ساختمان حدود 812 میلیمتر است.
با این وجود، تجارب گذشته نشان داده دیوارهای حائلی که لایههای ژئوگرید آن بسیار جدا از هم فاصلهگذاری شده، عملکرد طراحی خوبی را برای دیوار بجای نگذاشته اند.
این مشکلات با نشست بیش از حد، جابجایی افقی و شکم دادن دیوار مرتبط است. سیستم ژئوبلوک یک فاصله بندی ژئوگرید 40 سانتی متری را توصیه میکند. فاصله بندی نزدیک لایه های مسلح کننده با مقاومت پایین تر، یک روش بسیار مؤثر در توزیع بارها در سرتاسر جرم بوده که منجر به ایجاد یک ساختار منسجم میشود.
باید این مطلب را به یاد داشت که طراح باید علاوه بر بررسی ثبات ایجاد شده توسط محل اتصال ژئوگرید، مقاومت برشی قطعات بلوک را نیز ارزیابی کند. اما فقط مقدار کوچکتر این دو مورد ذکر شده در معادله ضریب اطمینان پایداری داخلی ترکیبی، استفاده میشود. درک این مهم که این دو نیروی تثبیت کننده به هم پیوسته هستند، برای طراح دیوارهای حائل مدولار مسلح بسیار سودمند خواهدبود.
پایداری نمای ایجاد شده توسط اتصالات ژئوگرید
در تجزیه و تحلیل پایداری داخلی ترکیبی، زمانیکه کمان لغزش از میان نمای دیوار در یک لایه ژئوگرید حرکت میکند با اطمینان می توان فرض کرد که ظرفیت کامل اتصال برای مقاومت در برابر لغزش پاشنه در دسترس است. بااین حال، لایه های ژئوگرید در نما، که در بالا و پایین کمان لغزش قرار دارند، باعث ایجاد مقاومت و افزایش پایداری میگردند. با بکارگیری فاصله تأثیر حداکثری به مقدار 812 میلیمتر از کمان لغزش، یک درصد از اتصالات شبکه برای محاسبه مشارکت اتصالات بلوک به شبکه ژئوگرید در زمان ارزیابی پایداری نما، استفاده میشود. مثالهای زیر نشان دهنده موقعیت و نقاط مختلف فاصله گذاری و کمان لغزش هستند.
در مورد A، کمان لغزش مستقیماً بالای لایه ای از ژئوگرید است که دو لایه از آن در محدوده تأثیر 812 میلیمتری قرار گرفته و در هر سوی کمان لغزش است. با نگاه به توزیع درصدها میتوان به این مسئله پی برد که ظرفیتهای مقاومت اتصالات به شرح 75% شبکه 2A و 25% شبکه 3A میتوانند در آنالیز نمای دیوار بکار گرفته شوند. با فرض 200 میلیمتر ارتفاع برای هر قطعه.
در مورد B، فاصله بندی سه لایه، مابین شبکه ها و کمان لغزش تلاقی کننده با نمای دیوار در یک لایه ژئوگرید وجود دارد. بنابراین، می توانند 100% شبکه 3A و 25% درصد شبکه های 2A و همچنین ظرفیتهای مقاومت اتصال 4A را شامل شوند.
مورد C لایه های جداری یا مرزی را نشان میدهد. کمان لغزش به سمت انتهای دیوار است. بدین معنی است که بخش انتهایی محدوده تأثیر در واقع شامل انتهای دیوار میشود. ظرفیتهای مقاومت اتصال شبکه به آسانی در 25% درصد شبکه 3A ، 75% شبکه های 1A و 2A شناسایی میشوند. بااینحال، به دلیل اینکه کمان لغزش در بخش انتهایی دیوار واقع شده، میتواند 50% مقاومت در برابر لغزش پاشنه اصطکاکی بین قطعه ژئوبلوک و بستر شنی را شامل شود.
پایداری نما ناشی از مقاومت برشی بلوک
برهم کنش برشی بین قطعات به آسانی با درک این مطلب که هرچه بارهای معمولی بالای یک ناحیه مشخص بیشتر باشد، مقاومت برشی بلوک به بلوک بیشتر میشود، قابل محاسبه است. معادله مقاومت برشی آزموده شده به واسطه تولید دیوار حائل مدولار در قالب آزمایش ASTM D6916 ایجاد میشود که این معادله تعیین کننده مقاومت برشی بلوک به شبکه و شبکه به بلوک و نیز مقاومت برشی بلوک به بلوک مرتبط با بار قائم بالای آن ناحیه است. اولین کاری که طراح باید انجام دهد تعیین این مسئله است که آیا سطح لغزش مورد بحث از نما در یک لایه ژئوگرید عبور میکند یا خیر؟
اگر عبور کند فرض میشود که نما به دلیل مقاومت اتصال با شبکه ژئوگرید صد در صد پایدار است. بنابراین، طراح میتواند مقاومت برشی شبکه به بلوک آن ناحیه را در آنالیز نمای دیوار در نظر بگیرد.
اگر سطح لغزش از نمای بین لایه های شبکه ژئوگرید بگذرد، یک چرخش دورانی بین لایه های شبکه ژئوگرید ایجاد میشود که همراه با آن لایه پایینی شبکه ژئوگرید نقاط محوری برای شکم دادن بالقوه نمای دیوار را تشکیل میدهد. با جمع بندی تمامی این موارد درباره نقطه مفصلی، طراح باید مشخص سازد که آیا بار قائم درآن ناحیه می تواند به اندازه قابل توجهی با اثر چرخشی رو به بالا ایجاد شده توسط نیروهای لغزشی، مقاومت کند؟
اگر بار قائم به اندازه کافی برای مقاومت با اثر دورانی وجود داشته باشد، بلوک توانایی بلندشدگی نخواهد داشت و طراح میتواند اضافه کردن مقاومت کامل برشی بلوک به بلوک به مقاومت در برابر لغزش پاشنه را در نظر بگیرد. با این وجود، اگر بلندشدگی چرخشی بر بارهای قائم غلبه کند، نمای دیوار رو به جلو می چرخد و مقاومت برشی بلوک نمیتواند به مقاومت کلی اضافه گردد.
درنهایت، با این چرخش رو به جلو، مقاومت اتصال شبکه ژئوگرید با لایه بالای شبکه ژئوگرید درگیر خواهدشد و باعث نگهداشتن نما میشود. اگر دیوار به چرخش خود ادامه دهد، بلندشدگیهای بیشتری رخ خواهدداد و همچنین باعث ایجاد یک شکم دادگی رو به جلو در بین لایه ها و سرانجام موجب شکست موضعی دیوار میشود.
مشارکت نمای دیوار
همانطورکه قبلا ذکر شد، طراح نمی تواند در زمان جمع زدن نیروی مقاومت، پایداری نما را هم از اتصالات شبکه ژئوگرید و هم از برش بلوک محاسبه کند. شکست یکی از این موارد نامبرده، منجر به ناپایداری نمای دیوار خواهدشد. بنابراین، آن موردی که کمترین نیروی مقاومتی را داراست، کنترل کننده مشارکت نما خواهدبود و در محاسبات ضریب اطمینان پایداری داخلی ترکیبی، مورد استفاده قرار میگیرد. پایه و اساس این رویکرد بر یک تئوری ساده متکی است؛ اینکه هنگامی که لایه های مسلح کننده به صورت نزدیک کنار هم قرار میگیرند، صلبیت نما بیشتر میشود. هرچه صلبیت نما به وسیله مشارکت اتصال بیشتر شود، مقاومت برشی در قسمتهای ارزیابی شده با احتمال بیشتری کنترل میشوند. به همین ترتیب، به میزانی که فاصله بندی شبکه ژئوگرید افزایش پیدا کند، به همین نسبت مشارکت اتصال کمتر میشود. بنابراین موجب ایجاد مشارکت اتصال برای فرایند کنترل میگردد.
مثال زیر نمونه ای از ارزیابی پایداری داخلی ترکیبی برای یک مجموعه سایت و شرایط خاک است. باید به یاد داشت که مالک میبایست یک بررسی کلی از پایداری عمومی انجام دهد. این نوع از محاسبات نیازمند صدها هزار فرایند تکرار در ارزیابی دهها هزار قوسهای لغزش است.
نمونه 1-6
الگوی نمونه 1-6:
Β= 78°
y= 120 lb/ft 3 (19 kN/m3
Ao=0.25
Φi=30°
Φr=28°
ژئوگرید به صورت دو قسمت مجزا فاصله گذاری میشود و حداقل طول آن 3/7 متر میباشد. مقاومت کششی مجاز ژئوگرید برای این نمونه تقریباً 1,008lb/ft (14.7 kN/m) است.
در بررسی آنالیز کامل پایداری داخلی ترکیبی، این مطلب مشخص گردید که حداقل ضریب طمینان برای پایداری داخلی ترکیبی، بین لایه ی دوم و سوم بلوکها قرار میگیرد
∑ Fr = 18,156 lb/ft (265 kN/n) = مجموع نیروهای مقاومت خاک
∑Facing= مجموع مشارکت نما (یا اتصال و برش شبکه ژئوگرید)
∑ Vu= 4,082 lb/ft (59.6 kN/m)=مجموع برش بلوک
∑ Conn= 4,819 lb/ft (70.4 kN/m)=مجموع اتصالات
∑ Facing= 4,082 lb/ft (حداقل اتصال و برش) (59.6 kN/m)
∑ Fgr= 2,791 lb/ft (40.7 kN/m)=مجموع مشارکت شبکه ژئوگرید
∑ Fs= 17,608 lb/ft (257 kN/m)=مجموع نیروی لغزشی
∑ Fdyn= 1,585 lb/ft (23.1 kN/m)=مجموع نیروهای لغزشی ناشی از بارگذاری لرزه ای
ضریب اطمینان پایداری داخلی ترکیبی
= (∑ Fr + ∑ Facing + ∑ Fgr) / (∑ Fs + ∑ Fdyn)
= (18,156 lb/ft + 4,082 lb/ft + 2,791 lb/ft) = 1,304
(17,608 lb/ft + 1,585 lb/ft)=1.304
= (265 kN/m + 59.6 kN/m + 40.7 kN/m) = 1,304
(257 kN/m + 23.1 kN/m)= 1,304
رویکرد طراحی و ضریب اطمینان
حداقل ضریب اطمینان برای پایداری داخلی ترکیبی برای شرایط ایستایی1/3 و برای شرایط لرزهای 1/1 است. اگر پس از تکمیل تجزیه و تحلیل، ضریب اطمینان پایینتر از این استانداردها بودند، طراحی دیوار نیاز به تجدید نظر دارد. لطفاً توجه داشته باشید که جهت ارائه یک بررسی گسترده مستقل برای یک دیوار حائل مسلح شده با شبکه ژئوگرید هنگام تجزیه و تحلیل پایداری داخلی ترکیبی، چسبندگی در روش ارائه شده در نظر گرفته نمیشود. اکثر نرم افزارهای کامپیوتری پایداری کلی، یک مقدار برای چسبندگی در نظر میگیرند که می تواند اعداد نهایی را به طرز چشمگیری تغییر دهد. علاوه براین، اکثر برنامه‌های پایداری کلی، رویکردی با جزئیات برای مشارکت نمای دیوار ارائه نکرده اند. بنابراین در زمان انجام یک بررسی مقایسه ای با نرم افزارهای تحلیلی، به سختی میتوان نتایج دقیق را برداشت کرد.
چند گزینه طراحی به منظور افزایش ضریب اطمینان برای پایداری داخلی ترکیبی به شرح زیر است:
بکارگیری خاکریزی انتخابی : یک روش به خوبی مدون شده است که در این شیوه، استفاده از خاکهای انتخابی با مقاومت درونی بالاتر به عنوان خاکریز در محدوده خاکریزی، منجر به ایجاد دیواری بهتر با عملکرد و پایداری افزایش یافته میشود. این مورد همچنین باعث بهبود پایداری داخلی ترکیبی شده که میبایست به عنوان اولین توصیه ذکر شود.
لایه های اضافه مسلح کننده شبکه ژئوگرید: کاهش فاصله گذاری بین لایه های مسلح کننده ژئوگرید، سطح لغزش را مجبور به تلاقی با لایه های بیشتر ژئوگرید میکند. این امر باعث ضریب اطمینان بیشتر میشود. همچنین پایداری نمای دیوار، بهبود یافته و موجب ارتقاء پایداری داخلی ترکیبی میگردد.
افزایش طول شبکه مسلح کننده ژئوگرید: افزایش طول شبکه ژئوگرید، سطح لغزش را مجبور به تلاقی کردن با لایه های بیشتر ژئوگرید کرده و در نهایت آن را درون محدوده تحلیلی فرو میکند. با اینحال، این عمل نیازمند به گودبرداری اضافی بوده و پرهزینه تر از سه گزینه طرح موجود خواهدبود.
اضافه کردن ژئوگرید در شیب بالای دیوار: برای شیب های بالای دیوار، اضافه کردن لایه های مسلح کننده ژئوگرید به شیب دیوار ممکن است باعث افزایش پایداری داخلی ترکیبی گردد. طول و فاصله بندی این شبکه ها بستگی به شرایط و ویژگی سایت دارد و این عمل باید با همکاری مهندس ژئوتکنیک انجام گیرد.
اشتراک گذاری مطالب این صفحه در :
