مقاومت اصطکاکی دیوار حائل

بار منتقله به واسطه اصطکاک در واحد سطح مصالح مسلح کننده به ویژگی های فصل مشترک خاک و تسمه وابسته است. عمدتاً تابعی از ویژگی های هندسی و ظاهری تسمه یا ادوات مسلح کننده و همچنین رفتار تنش تغییر شکل خاک هستند. همچنین به میزان تنش قائم ناشی از وزن خاک وارد بر تسمه که فقط تابعی از خصوصیات وزنی خاک است، بستگی دارد.

به همین دلیل امکان تخمین و تعیین ضریب اصطکاک بین خاک و تسمه به صورت تحلیلی وجود دارد و معمولاً تعیین این ضریب در قالب مطالعات آزمایشگاهی نظیر آزمایش بیرون کشیدن تسمه، آزمایش برش مستقیم بین خاک و ادوات مسلح کننده و ابزاربندی مدل های تمام مقیاس و انجام آزمایش بر روی آنها صورت می گیرد.

با اعمال کرنش های برشی در خاک های دانه ای، متراکم، تمایل به اتساع در جسم خاک به وجود میآید. در صورتی که با اعمال شرایط مرزی خاص از اتساع نمونه جلوگیری به عمل آید، با افزایش تنش های محدود کننده (همه جانبه) موضعی، تمایل به اتساع نمونه کاهش مییابد. به همین جهت مادامی که تمایل به اتساع خاک با افزایش عمق کاهش می یابد، ضریب اصطکاک بین خاک و تسمه، نیز کاهش می یابد.

فشار مقاوم خاک

فشار مقاوم خاک در زمان بیرون کشیدن تسمه یا سایر ادوات مسلح کننده در خلاف نیروی کششی تسمه در سطحی عمود بر محور تسمه به وجود می آید. در مورد سیستم های مسلح کننده شبکه ای که در آنها فواصل بین میلگردهای عرضی (عمود بر امتداد کشش) بیش از 15 سانتی متر باشد، سهم بزرگی از مقاومت خاک به واسطه نیروی مقاوم خاک یا ظرفیت باربری خاک در وجه جلویی آرماتورهای مسلح کننده است که در صفحه نیروی کششی در جهت عمود بر آن قرار گرفته اند. به گونه ای که در خاکهای شن و ماسه ای با شبکه های مسلح کننده، سهم فشار مقاوم خاک در انتقال تنش بین خاک و مفتول های فلزی در حدود 90 درصد است.

خاکریز

کاربرد سیستم های خاک مسلح اغلب برای پایدارسازی خاکریزهای دانه ای (غیرچسبنده) است. لیکن از آنجا که سهم بیشتری از مقاومت مفتول ها و شبکه های جوش شده به واسطه فعال شدن فشار مقاوم خاک است، به همین جهت پایدارسازی خاکریزهای چسبنده نظیر رس و لای با استفاده از این قبیل وسایل به جای تسمه ها و نوارهای فلزی (یا غیرفلزی) که عملکرد آنها بیشتر مبتنی بر مقاومت اصطکاکی است، امکانپذیر است.

مزایای عمده خاکریزهای دانه ای، عدم وجود تغییر شکل های خزشی (تابع زمان)، زهکشی آ ب های سطحی، عدم یخبندان، و عدم خوردگی وسایل تسلیح است. در کنار این مزایا، بزرگ ترین عیب این مصالح هزینه زیاد است که از این لحاظ در نقطه مقابل بزرگ ترین مزیت مصالح چسبنده، یعنی قابلیت دسترسی فراوان به آنها و هزینه کم خاکریزی قرار می گیرد.

پایداری خارجی

پایداری خارجی سیستم های خاک مسلح شامل کنترل لغزش بین خاک و دیوار، چرخش و واژگونی حول پنجه دیوار و کنترل ظرفیت باربری در سطح پایه، کنترل پایداری شیروانی فوقانی و کنترل نشست های نامساوی در طول دیوار است. در کنترل های فوق الذکر فرض می شود که کل سیستم خاک مسلح شامل خاکریز، وسایل تسلیح، و اجزای نما به صورت واحد یکپارچه عمل می کنند.

واژگونی حول پنجه دیوار

سیستم خاک مسلح باید در مقابل واژگونی حول پنجه دیوار پایدار باشد. معمولاً در صورتی که سازه به اندازه کافی انعطا ف پذیر باشد، امکان چرخش آن حول پنجه کم است. در این مورد تمام سطح کف دیوار باید در تمامی ترکیبات بارگذاری در تماس باسطح زمین باشد. کنترل واژگونی در مواردی که حداقل طول تسمه های تقویتی حدود 70 درصد ارتفاع دیوار باشد، بعضاً تعیین کننده است.