تجزیه و تحلیل پایداری داخلی یک جرم مرکب
بررسی پایداری داخلی مشخص میکنند که آیا جرم، مقاومت داخلی کافی دارد تا سازه مرکب را به صورت یک جرم یکپارچه درآورد. این فرایند، پایداری داخلی طراحی را ارزیابی کرده و از اینکه سطح مستعد شکست در پشت جرم خاک مسلح باقی بماند، اطمینان حاصل میکند.
یک آنالیز جامع پایداری داخلی، موارد زیر را بررسی میکند:
- تعداد لایه های ژئوگرید مورد نیاز
- محل لایه های ژئوگرید
- حداکثر تنش کششی موجود بر روی هر لایه از ژئوگرید
- مقاومت طراحی ژئوگرید بعد از اعمال ضرایب کاهش
- بیرون کشیدگی شبکه ژئوگرید از نمای دیوار
- بیرون کشیدگی شبکه ژئوگرید از خاک در پشت خط تنش حداکثری درون جرم مرکب
- پایداری موضعی مابین لایه های ژئوگرید
در رابطه با موارد 1 و 2، محاسبات تحلیل پایداری مشخص کننده محل، تعداد لایه ها و مقاومت ژئوگرید مورد نیاز بر اساس میزان و سطح محاسبه شده تنش در نرم افزار MSEW میباشد. زمانیکه لایه های مسلح سازی بهدرستی محاسبه شد و در محل قرار گرفت، یک خط مبنا برای مابقی آنالیز پایداری داخلی در نظر گرفته شد. مقاومتهای شبکه ژئوگرید بکارگرفته شده یا فاصله بین لایه ها برای برقراری هماهنگی با دیگر موارد آنالیز، ممکن است نیازمند به ایجاد تغییراتی باشند.
مورد 3 باید بعد از تعیین محل شبکه ژئوگرید در جرم مرکب و محاسبه مقاومت کششی حداکثر در هر لایه از ژئوگرید، رسیدگی شود. بدترین مورد از بارگذاری، ممکن است بر اساس فشارهای فعال خاک در طول فاصله ای در نیمه بالا و پایین لایه های مجاور شبکه ژئوگرید، ارزیابی و تجربه شود. در دیوارهای مسلح شده با ژئوسنتتیک ها، نشان داده شد که کرنش کششی لایه های ژئوگرید بین 0.1 و 0.5 درصد است. این کرنشهای کششی در زمانی که نیروی وارد شده بر جرم خاک فراتر از مقاومت برشی داخلی خاک است، افزایش پیدا می کنند.
مورد 4 مربوط به مسائل تخریب و فرسایش موجود در زمان نصب و استفاده از ژئوگرید برای مسلح سازی خاک است. این مسائل شامل آسیب به شبکه ژئوگرید در طول ساخت و ساز میشود که این امر در نتیجه فرسایش و تخریب ناشی از مواد شیمیایی و دیگر موارد شک برانگیز است. با کاهش مقاومت طراحی مجاز دراز مدت شبکه ژئوگرید برای هر وضعیت مرتبط با طراحی، ضرایبی در نظر گرفته میشود. بعدازاینکه این ضرایب کاهش مقاومت در محاسبات گنجانده شدند، ضریب اطمینان 1.5 برای تعیین مقاومت طراحی شبکه ژئوگرید استفاده میشود.
چنین گسیختگی های خاک، ناشی از بارهایی است که به طورکلی 10 برابر بزرگتر از بار طراحی تعیین شده هستند. اداره حمل و نقل کلرادو، دیوارهای حایل پشت بنددار را همراه با سربارهایی بیش از 120 کیلوپاسکال به نمایش گذاشته است. کرنش کششی پایین لایه های ژئوگرید به طور کلی به مواردی همچون ناچیز شمردن مقاومت خاکریز خوب متراکم شده و برآورد بیش از اندازه واقعی بارها، نسبت داده شده است. این مطالعات توزیع نسبتاً یکپارچه ای از تنش در امتداد کل طول لایه های ژئوگرید را نشان داده است. بنابراین، این امر باعث پراکندگی بارگذاری نقطه ای و کاهش کرنش موضعی شده است.
در مورد 5 به مسئله بیرون کشیدگی شبکه ژئوگرید از نمای دیوار رسیدگی میشود. با بیش از 2.8 میلیون مترمربع دیوار نصب شده در سرتاسر آمریکای شمالی، تجربه نشان داده که این یک مکانیزم کنترل کننده شکست محسوب نمیشود. سیستم ژئوبلوک یک قابلیت قفل شوندگی پیوسته بین شبکه ژئوگرید و نمای دیوار ایجاد میکند و امکان عملی شدن این مسئله با بکارگیری مصالح سنگی متراکم شده موجود در هسته های بلوک با شبکه ژئوگرید در نمای دیوار حاصل میشود.
همینطور ویژگی طراحی هالوکور(توخالی) ژئوبلوک، این ویژگی قفل و بستی داخلی را ایجاد میکند. علاوه براین، لبه بریده شده جلویی برجسته ژئوبلوک که یکی از ویژگیهای طرح اصلی محسوب میشود، یک ویژگی سازه ای ایجاد میکند.
در رابطه با مورد 6، مدارک منتشرشده به وسیله شیوه نامه اداره بزرگراه های فدرال و همینطور دفترچه راهنمای طراحی لرزه ای دیوار حائل مدولار، این ایده که جرم خاک مسلح شده با ژئوگرید به عنوان یک دیوار ثقلی یکپارچه غول پیکر عمل میکند را ترویج داده است. سیستم نامدار با این مفهوم و تصور کلی موافق است و یک متدولوژی طراحی بر پایه این فرضیه بنا نهاده است.
این بحث با محل، شکل و نمایش یک خط تنش حداکثری (LMT) آغاز میشود. دو مورد از این شیوه ها برای مشخص کردن محل مسیر این خط تنش حداکثری بر پایه آنالیز نظریه فشار جانبی رانکین و یک رویکرد لگاریتمی در 0.3 برابر ارتفاع جرم مسلح استفاده شده است.
این مسئله مشخص شده که از نظر تئوری در هنگام آنالیز مقاومت کششی حداکثری موجود در لایه های بالایی مسلح شده، طولهای لایه های ژئوگرید مورد نیاز برای حرکت و رد شدن از یک سطح رانکین، یک شیوه مهندسی بیفایده محسوب میشود.
الگوی شماره 1: در زمان بررسی بارهای روی لایه بالایی ژئوگرید برای دیواری به ارتفاع 3 متر، حداکثر مقاومت کششی تقریباً 2 نیوتون در هر متر از طول دیوار است. مقاومت بیرون کشیدگی ژئوگرید در خاک برای ژئوگرید فورترک 20-35.20 با مقاومت بالا به طور تقریبی 3 نیوتون-متر از طول دیوار، بر اساس آزمایشهای انجام شده توسط شرکت هوسکر است. برای این الگو، خط عمودی تنش حداکثری 0.3 برابر ارتفاع دیوار است و شبکه ژئوگرید 0.5 برابر ارتفاع دیوار میباشد. یک قسمت 0.6 متری از طول دیوار باقی میماند.
بنابراین، با بکارگیری حداکثر مقاومت کششی برای لایه بالایی ژئوگرید و یک محدوده 0.6 متری از طول دیوارکه یک خط عمودی تنش حداکثری از آن عبور کرده است، به خوبی میتوان دید که 6 نیوتن-متر نیروی مقاومتی در برابر 2 نیوتن-متر نیروی بیرون کشیدگی قرار گرفته و حاصل آن، ضریب اطمینان 3 است.
مورد 7 به مهمترین مسئله مربوط به پایداری موضعی رسیدگی میکند. ممکن است مقایسه ای بین پایداری موضعی و آنالیز پایداری کلی در مقیاس کوچک انجام شود. ضرایبی که در محاسبه پایداری موضعی مشارکت دارند، جرم مسلح را به عنوان یک ساختار مرکب آنالیز میکنند. با ترکیب محدوده اثرگذاری شبکه مسلح کننده ژئوگرید با ویژگیهای برشی سیستم نمای دیوار و مقاومت برشی خاک میتوان ظرفیت و قابلیتهای طراحی سازه را تجزیه وتحلیل کرد.
ارزیابی این پارامتر ها برای حصول اطمینان از این مطلب است که جرم خاک مسلح شده با ژئوگرید به عنوان یک سازه مرکب انعطاف پذیر یکپارچه عمل کند. برای توضیحات بیشتر با بخش مهندسی شرکت نامدار تماس بگیرید.
اشتراک گذاری مطالب این صفحه در :
