مشخصات خاکریز، خاک شالوده و مسائل اجرایی دیوار حائل

دیوارهای حائل باید در حالت بهره برداری و حالت حدی نهایی، با بارگذاری طرح و مقاومت های در نظر گرفته شده برای خاک در حال تعادل باشند. طراحی بر اساس حالت حدی ممکن است مبتنی بر محاسبه تغییر مکان و چرخش دیوار، صورت گیرد. یا احتمال دارد حداقل در خاک هایی با تراکم متوسط، بتوان با محاسبه ظرفیت باربری، حالت حدی بهره برداری را تامین کرد.

انتخاب جنس مصالح خاکریز پشت دیوار نیز بسیار مهم است. اگرچه بسیاری از انواع خاک ها، بنا به ضرورت، ممکن است به عنوان خاکریز در پشت دیوارهای حایل استفاده شوند، اما استفاده از مصالح درشت دانه و زهکش مناسب تر است. در صورتی که مصالح خاکریز از نظر زهکشی مشکل داشته باشند باید تمهیدات لازم صورت گیرد. عمران سافت بعضی از آنها را در ادامه تشریح خواهد کرد.

شن و ماسه تمیز بهترین مصالح برای خاکریز هستند، زیرا بسرعت زهکشی می شوند. مستعد یخبندان نیستند و پایداری بالایی هم دارند. ماسه های سیلت دار، سیلت ها و مصالح درشت دانه که دارای خاک ریز دانه باشند به کندی زهکشی می شوند و در معرض تغییرات حجم فصلی قرار می گیرند و ممکن است مقاومت خود را از دست بدهند. در رس ها ممکن است ترک های انقباضی ایجاد شود. با جمع شدن آب در رس ها، نیروی جانبی بیشتری بر دیوار وارد می شود وبشدت در معرض یخبندان قرار می گیرند. هنگام ساخت و ساز و خاکریزی، اصلا نباید از خاک یخ زده استفاده کرد.

برای کنترل پایداری در برابر لغزش می توان شرایط کوتاه مدت و دراز مدت را در نظر گرفت. برای خاک های دانه ای که شرایط کامل زهکشی را دارند و نیز رفتار دراز مدت رس ها، می توان مقاومت برشی حداکثر را در محاسبات مقاومت در برابر لغزش وارد کرد. اگر فشار آب منفذی حین ساخت افزایش یابد، در شرایط درازمدت، حالت تراوش دایم برقرار است و می توان از پارامترهای مقاومت برشی مؤثر خاک در کنترل لغزش استفاده کرد.

در شرایطی که رس یا رس های سیلتی به تدریج دچار تحکیم شوند، مقاومت برشی برای کنترل لغزش دیوار از نوع برشی زهکشی نشده مدنظر قرار می گیرد مگر آنکه آزمایشات نشان دهد درجه تحکیم خاک به حدی است که بتوان خاک را همزمان با پیشرفت ساخت و ساز دیوار، زهکشی شده قلمداد کرد.رس های نرم در اثر بارگذاری تمایل به تحکیم دارند و فشار آب منفذی می تواند در آنها ایجاد شود. بنابراین در محاسبات پایداری شرایط زهکشی نشده بحرانی تر از شرایط زهکشی شده هستند.

رس های سفت اگر در معرض حفاری قرار گیرند تمایل به تورم دارند و فشار آب منفذی منفی در آنها ایجاد می شود. از این رو مقاومت برشی زهکش شده آنها می تواند بحرانی تر از مقاومت برشی زهکشی نشده آنها باشد.اگر دیوار بر روی رس با پلاستیسیته خیلی زیاد ساخته شود، ممکن است صفحات لغزشی برجا مانده از قبل در آنها موجود باشد. در این شرایط و با فرض اینکه سطح لغزش در خاک وجود دارد، باید مقاومت برشی پسماند بر صفحه لغزشی با بهره مندی از آزمایش برش مستقیم بر روی نمونه اشباع و در حالت زهکشی شده و با استفاده از فشار قائم مؤثر مناسب به دست آید.مقاومت در برابر لغزش در یک سنگ ضعیف بستگی به موقعیت قرارگیری صفحات آن و سایر ناپیوستگی موجود در آن دارد.

هرگاه ساخت و ساز به صورت درجا باشد مقاومت در برابر لغزش بستگی به اتصال لایه ها و توده های سنگ در محل ناپیوستگی نیز دارد. در بدترین شرایط و به غیر از مواردی که سنگگ بستر از شیل باشد می توان سنگ را مشابه خاک دانه ای فرض کرد که زاویه اصطکاک آن ربستگی به اندازه قطعات و نوع کانی های آن دارد.سنگ های شیل بسیار متورق را می توان مشابه رس های سفت تا سخت قلمداد کرد. اگر صفحات قرارگیری شیل مشخصاً معلوم نیست باید آن را در بدترین حالت تصور نمود. به طور کلی برای کنترل لغزش دیوارهای مستقر بر سنگها نمی توان قاعده کلی بیان کرد، زیرا تنوع در این نوع مصالح زیاد است. برای سازه های مهم یا شرایط زمینشناسی نامناسب، مطالعات خاص مورد نیاز است.

در صورت استفاده از مصالح دانه ای به عنوان خاکریز، باید آن را در لایه های نازک پهن کرد و کوبید و سپس لایه بعدی را اجرا کرد. اما باید از تراکم اضافی به دلیل ازدیاد فشار جانبی پرهیز کرد. اگر از غلتک های سنگین برای تراکم خاکریز پشت دیوار استفاده شود، فشارهای جانبی اضافی باید در طرح مورد توجه قرار گیرد. برای جلوگیری از نفوذ آب های سطحی به درون خاکریز، می توان از یک لایه مصالح ریزدانه و با نفوذپذیری کم و حداقل به ضخامت 30 سانتیمتر در سطح فوقانی خاکریز استفاده کرد.

خاکریزی در جلو و پشت دیوار باید همزمان به طور مساوی انجام شود تا سطح خاکریز پایین دست به تراز مورد نظر برسد، سپس خاکریزی سمت بالادست ادامه یابد. مصالح فیلتر نباید آلوده به آب های گل آلود و یا آغشته به گرد و غبار شوند. در صورت آلوده شدن، باید جایگزین شوند. به علاوه باید دقت شود مصالح فیلتر
سمنته نشود. اگر از سنگ شکسته برای مصالح خاکریز استفاده می شود باید از لایه ای از ماسه به عنوان پوشش لوله های زهکش استفاده شود تا حین تراکم به لوله های آسیبی نرسد. تراکم خاکریز در همه نقاط باید یکسان باشد تا منجر به نشست نسبی نشود. نشست های نسبی ممکن است باعث شکسته و باز شدن اتصالات لوله های زهکش شود.