اجرای دیوار حائل و سیستم های مختلف خاک مسلح در همه مناطق از جمله مناطق لرزه خیز معمول است. این سازه ها در بنادر و سواحل، جناحین پل ها، بزرگراه ها و سایر شریان های حیاتی نقش مهمی داشته و آسیب دیدن آنها در اثر زلزله یا رانش خاک، عواقـب اقتصادی و اجتماعی زیادی را در پی خواهد داشت. بنابراین بررسی و رعایت اصول اجرای دیوار حائل امری ضروری است.

1- آماده سازی بستر شالوده

خاک بستر شالوده باید کاملاً متراکم شده و قبل از بتن ریزی سطح آن تمیز شده باشد. بستر سنگی باید کاملاً تمیز باشد و هرگونه اصلاح لازم جهت تضمین چسبندگی بین بتن و سنگ در آن ایجاد گردد. در برخی از بسترهای سنگی (نظیر شیل ها) برای جلوگیری از تخریب سنگ در اثر هوازدگی، لازم است بلافاصله بعد از سنگ برداری، یک لایه بتن به منظور محافظت سطحی سنگ روی آن اجرا شود. این لایه باید عیار سیمان کافی به منظور ایجاد چسبندگی مناسب با سنگ باشد.

 

2- مصالح بتن

مشخصات مصالح بتن شامل سیمان، آب، سنگدانه (شن و ماسه)، مواد افزودنی و پوزولان باید منطبق بر مفاد فصل سوم از آیین نامه بتن ایران (آبا) باشد. همچنین در طراحی دیوارهای سیل بند و ساحلی، باید ضوابط عمومی طراحی سازه های آبی بتنی مدنظر قرار گیرند.

 

3- قابلیت اجرا

ابعاد باید به گونه ای باشد که آرماتوربندی و بتن ریزی به طور مناسبی انجام شود. آیین نامه بتن ایران (آبا) راهنمایی هایی برای بتن ریزی، عمل آوری، جزئیات آرماتوربندی و قالب بندی ارائه کرده است. برای سهولت در بتن‌ریزی، ضخامت‌شالوده و ضخامت تیغه دیوارهای طره‌ای با ارتفاع بیشتر‌از 2.5 متر را نباید کمتر‌از 30 سانتیمتر در نظر گرفت.

مقطع دیوار باید با توجه به سهولت و استفاده مجدد از قالب ها طرح گردد. هرگونه محدودیت اجرایی ناشی از جانمایی باید در طراحی دیوار حائل درنظر گرفته شود.

 

4- درزهای اجرایی

به منظور جلوگیری از وقوع ترک های حرارتی ناخواسته، لازم است دیوارهای حائل به کمک درزهایی به قطعات طولی کوچکتر تقسیم شوند. محل کلیه درزهای قائم و افقی باید در نقشه اجرای دیوار حائل نشان داده شوند.

درزها سه نوع دارند:

  • درز انبساط
  • درز انقباض
  • درز اجرایی افقی
 

1-4- درز انبساط

درز انبساط یک درز جدایی قائم از پایین پایه تا بالای دیوار است که برای کنترل آثار زیان بار ناشی از تغییر طول های حرارتی، فصلی، نشست های تکیه گاهی و ارتعاشات طولی ناشی از زلزله در دیوارهای حائل تعبیه می شود. معمولاً درز انبساط برای جلوگیری از خردشدگی، ترک خوردگی و گاهی اوقات برای قطع یکسرگی مورد نیاز می باشد.

در دیوارهاي نسبتا نازك، درزها را در نواحی مستعد برای انبساط یا نشست های نامساوی تعبیه می کنند. تعبیه درزهای انبساط در نقاط تغییر امتداد دیوار، تغییر ناگهانی مقطع و نیز جنس خاك پی در فواصل منظم و طول هاي مستقیم لازم است.

انتخاب ضخامت مصالح پرکننده بر اساس تغییر شکل های ناشی از انقباض اولیه و انبساط های بعدی ناشی از حداکثر تغییرات دما می باشد. بدین منظور، باید از مصالح پرکننده آزمایش شده استفاده نمود.

2-4- درز انقباض

درز انقباظی یک درز قائم در تمام ارتفاع دیوار از بالای پایه تا بالای دیوار است که وظیفه آن کنترل جمع شدگی طولی دیوار است. به طور معمول، در دیوارهای طویل یا سطوح وسیع، مقاطعی را به طور عمدی به صورت ضعیف طراحی می کنند که ترک های اجتناب ناپذیر و غیر قابل پیش بینی بتن در این موقعیت ها رخ دهند.

از درزهای انقباضی می توان برای تقسیم سازه به قطعات قابل اجرا به عنوان جایگزینی برای درزهای اجرایی استفاده نمود.

بـا توجه به اینکه تعبیه آرماتور افقی مورد نیاز براي جلوگیري از ایجاد هر گونه ترک، غیرعملی و غیراقتصادي است، به عنوان روش عملی، استفاده از درزهاي انقباضی قائم با آرماتورهاي افقی ممتد، براي کنترل موقعیت ترك ها مناسب است.

به طور کلی قوانین و قواعد کاملی براي موقعیت این درزها وجود ندارد. در هر پروژه با بررسی نیازهاي طراحی سازه، حجـم بتن ریزي در قطعه اجرایی و استفاده بهینه از قالب ها، موقعیت این درزها مشخص می شوند. معمولاً درزهاي انقباضی در فواصـلی بـه طول 6 تا 10متر تعبیه می شوند. سطح این درزها به صورت صاف و قالب بندي شده می باشد.

 

3-4- درز اجرایی افقی

درز اجرایی افقی درزهایی هستند که در حد فاصل بین دو مرحله بتن ریزی مورد استفاده قرار می گیرند و برای تقسیم دیوار به چند مرحله اجرایی استفاده می شوند. بنابراین تعداد آنها باید تاحدامکان کم باشد. تعداد این درزها بستگی به ارتفاع مجاز بتن ریزی در یک مرحله دارد. البته به جای اسـتفاده از چنـد مرحله بتن ریزی در ارتفاع، استفاده از بتن ریزی یکپارچه با استفاده از پنجره های میانی نیز می تواند مورد توجه قرار گیرد.

استفاده از زبانه (کلید) در درزهای اجرایی افقی توصیه نمی شود و بهتر است از درز افقی مضرس (زبر) استفاده شود چرا که سطوح دارای چسبندگی و پوستگی مناسب عملکرد بهتری در انتقال برش دارند.

 

5- خاکریز پشت دیوار (پشته ریزی)

 

1-5- انتخاب مصالح

برای خاکریز پشت دیوار، مصالح مختلفی را می توان استفاده کرد. توصیه می شود که درصورت امکان برای اجرای دیوار حائل از مصالح قابل دسترس محلی استفاده شود. درصورتی که خاک منطقه نامناسب باشد و یا اینکه کنترل پدیده رگاب لازم باشد، می توان از مصالح مناسب غیرمحلی استفاده کرد.

 

2-5- مصالح مناسب

شن و ماسه مناسب ترین مصالح برای پشته ریزی می باشند. این مصالح به سرعت زهکشی می شوند، تحت تأثیر یخ زدگی قرار نمی گیرند و به صورت پایدار باقی می مانند. از آنجایی که ماسه های لای دار و خاک های درشت دانه رس دار به کندی زهکش می شوند، چندان مصالح مناسبی برای اجرای دیوار حائل محسوب نمی شوند. این مصالح تحت تأثیر تغییرات حجمی فصلی قرار می گیرند و مقاومتشان را با گذشت زمان از دست می دهند. ایجاد ترک های انقباضی در رس ها می تواند در صورت حضور آب باعث اعمال فشار کامل هیدرواستاتیکی بر دیوار گردد.

توجه داشته باشید که خاک رس به عنوان مصالح پی و یا پشته ریزی می تواند باعث ایجاد خرابی های زیادی در دیوارهای حائل شود.

در هنگام اجرا در زمستان، مصالح خاکریز نباید به صورت یخ زده در زیر شالوده سازه مورد استفاده قرار گیرند. این مصالح ممکن است در هنگام خاکریزی مناسب به نظر برسند. اما وقتی که گرم می شوند می توانند خواص متفاوتی را از خود نشان دهند.

 

3-5- خاکریزی و تراکم

مصالح خاکریز باید به دقت انتخاب شوند. این مصالح باید برای جلوگیری از نشست های بزرگ ناشی از وزن، متراکم شوند. میزان تراکم مورد نیاز به خواص مصالح و نیازهای سازه ای بستگی دارد. در خاک های چسبنده، لازم است کنترل شدیدتری بر روی میزان تراکم انجام گیرد.

وقتی از خاک های دانه ای برای اجرای دیوار حائل استفاده می شود، مصالح باید در لایه های نازک، پخش و کوبیده شوند و هر لایه قبل از ریختن لایه بعدی به طور کامل متراکم شود (نشریه 101 سازمان برنامه و بودجه کشور). برای اجتناب از وارد آمدن نیروهای جانبی به سازه، باید از تراکم بیش از حد جلوگیری شود.  اگر از غلتک های سنگین برای کوبیدن خاک در نزدیکی دیوار استفاده گردد، باید در طراحی دیوار حائل، اثر آنها بر فشارهای جانبی خاک بر روی دیوار در نظر گرفته شود.

به منظور کنترل فشارهای جانبی وارد بر دیوار باید وزن متراکم کننده های (غلتک ها) محدود شود. با توجه به تجربیات به دست آمده، به منظور کاهش نفوذ آب باران، استفاده از یک لایه خاک نفوذناپذیر (آب بند) به ضخامت حداقل 30 سانتی متری در بالاترین لایه خاکریزی توصیه می شود. خاکریزی در دو سمت دیوار باید به طور مساوی تا رسیدن به زمین طبیعی ادامه پیدا کند.

 

6- زهکشی

دیوارهاي حایل و دیوارهاي سیل بند در مقابل افزایش فشار حفره اي آب به هر دلیل (چـه بـه علـت افـزایش تـراز آب زیرزمینی و چه به علت زلزله) حساس هستند. بنابراین باید زهکشی مناسب در آنها فراهم گردد.

از عمده ترین دلایل خرابی دیوارهای حائل، سیستم زهکشی نامناسب دیوار است. سیستم های زهکشی برای از بین بردن فشارهای هیدرواستاتیک اضافی ناشی از نشت آب و نفوذ آب باران که بر سطوح گسیختگی و سطح پشت دیوار اعمال می شوند، لازم می باشند.

زهکشی خاک پشت دیوار

1-6- فرایند زهکشی

فرایند زهکشی بـه کمک تدابیر زیر حاصل می گردد:

  • استفاده از مصالح درشت دانه و تمیز به عنوان مصالح پرکننده در پشت دیوار
  • تعبیه لوله هاي زهکش در بدنه دیوار به منظور تسهیل خروج آب هاي جمع شده در پشت دیوار

در برخی حالات سیستم زهکش برای ممانعت از افزایش فشار ناشی از یخ زدگی خاکریز یا به حداقل رساندن فشار ناشی از تورم خاک های چسبنده لازم است.

نوع سیستم زهکشی به جنس مصالح خاکریز، مقدار بارش، پتانسیل یخ زدگی و شرایط آب سطحی و زیرزمینی بستگی دارد.

با وجود استفاده از سیستم زهکشی مناسب دیوار‌حائل باید ضریب‌ایمنی مناسبی در برابر شرایط عدم‌کارکرد سیستم زهکشی داشته‌باشد

هنگام ریختن مصالح زهکش، نباید در دانه‌ها جدایی (Segregation) به‌وجود آید و یا اینکه دانه‌ها دچار آلودگی گردند. جدایی دانه ها باعث بر هم خوردن شرایط نفوذپذیری و پایداری مصالح زهکش می گردد.

قرار گرفتن مصالح زهکشی در مجاورت آب گل آلود، گرد و غبار، سیمان و … می تواند باعث گرفتگی سوراخ ها و فضاهای خالی در مصالح شده و مانع از انجام زهکشی صحیح گردد.

 

7- دلایل عملکرد نامناسب دیوارهای حائل

نتایج دو مطالعه آماری در ارتباط با خرابی دیوارهای حائل در شکل زیر ارائه شده است:

 
 
دلایل خرابی دیوارهای حائل صلب بتنی
  • استفاده از رس به عنوان خاکریز پشت دیوار یا زیرشالوده باعث بیشترین خرابی دیوارهای حایل شده است
  • طراحی نادرست سیستم زهکش و یا پایه دیوار مهمترین دلیل خرابی دیوارهای حائل بوده است

اشتراک گذاری مطالب این صفحه در :

امکان ارسال دیدگاه وجود ندارد!