پایدارسازی دیواره های گودبرداری شده

حفاظت از دیواره های گودبرداری ها در پروژه های مختلف مهندسی عمران شامل گودبرداری های عمیق، تونل سازی و ایستگاه های مترو، اهمیت زیادی دارد. از مهم ترین سیستم هایی که برای حفاظت از دیواره های گودبرداری استفاده می شود، سیستم دیوار برلنی با مهارهای جانبی است. دیوارهای برلنی مهار شده با میل مهارهای جانبی در پروژه های زیادی مورد استفاده شده و به عنوان گزینه مناسبی در پایدارسازی دیواره های گودبرداری های عمیق مطرح شده است.

با این وجود، بیشتر پژوهش های انجام شده مربوط به حالت استاتیکی است که تغییر مکان و گسیختگی دیوار در اثر افزایش ارتفاع آن را بررسی کرده است؛ اما رفتار لرزه ای این نوع دیوارها به ندرت بررسی شده است. با توجه به افزایش استفاده از سیستم های دیوار برلنی در مناطق لرزه خیز، بررسی رفتار لرزه ای این سازه ها اهمیت می یابد.

معرفی سیستم دیوار برلنی

برای حفاظت از دیواره های گودبرداری های عمیق با استفاده از سیستم دیوار برلنی و برای مهار رانش خاک، از پروفیل فولادی استفاده می شود. برای نصب پروفیل ها ابتدا عملیات کندن چاه ها در فواصل مناسب انجام می شود. عمق این چاه ها برابر عمق گود به اضافه طول گیرداری شمع بتنی است. شمع های بتنی برای تأمین گیرداری پروفیل ها است و ارتفاع آن 0/25 تا 0/35 برابر عمق گود، پایینتر از رقوم کف گود در نظر گرفته می شود.

پروفیل فولادی به صورت H یا I در چاه قرار داده می شود و پس از بتن ریزی در انتهای چاه، شمع بتنی -فولادی با انتهای گیردار به وجود می آید. حال می توان عملیات گودبرداری را مرحله به مرحله از بالا به پایین آغاز کرد. برای جلوگیری از ریزش خاک بین شمع ها، از دال های بتنی پیش ساخته یا بتن در جاریز استفاده می شود.از آن جا که شمع های فولادی، مقاطع I یا H شکل دارند، صفحات بتنی پیش ساخته بین بال های آن قرار گرفته و همزمان با گودبرداری، قطعات کم کم به سمت پایین حرکت می کنند. ب

ه جای استفاده از دال های بتنی پیش ساخته می توان دیوارها را به صورت درجا اجرا کرد. در این حالت پس از خاک برداری مرحله ای، شبکه آرماتور بین پروفیل ها قرار داده شده و پس از قالب بندی، بتن ریزی می شود. اجرای این دیواره ها را می توان به صورت درجا با قرار دادن شبکه فلزی و بتن پاشی نیز انجام داد؛ در این حالت، شبکه فولادی در محل قرار داده شده و بتن پاشی تا رسیدن به ضخامت مورد نیاز انجام می شود.

رفتار دیوارهای برلنی مهار شده با میل مهارهای جانبی به عنوان گزینه مناسبی برای کنترل تغییر شکل های سطح زمین و پایدارسازی دیواره های گودبرداری های عمیق و نیمه عمیق تحت بارگذاری استاتیکی و دینامیکی ارزیابی شده و تأثیر ارتفاع دیوار، نوع خاک و آرایش میل مهارها بر رفتار لرزه ای، بررسی شده است.

با در نظر گرفتن یک ضریب شبه استاتیکی برابر، روشی برای برابرسازی رفتار دینامیکی، پیشنهاد شده است. بنابراین سطوح گسیختگی محتمل در تحلیل های دینامیکی و شبه استاتیکی با همدیگر مقایسه شده و با در نظر گرفتن بیشینه نیروهای وارد بر میل مهارها (مهم ترین عامل پایداری گوه گسیختگی محتمل)، به عنوان پایه ی مقایسه، ضریب شتاب افقی معادل زلزله برای مدل ارائه شده است.