افزایش میزان ترافیک در مناطق شهری، نیاز به تعریض راه های موجود را سبب شده است. یکی از راهکارهای افزایش عرض راه، ساخت دیوارخاکی مسلح ژئوسنتتیکی در جوار دیوارهای پایدار قبلی می باشد. اما از آنجایی که تعریض مسیر پرهزینه بوده و فضای موجود در سایت ها نیز اندک می باشد، ساخت این دیوارها عموما در فضای محدودی صورت می گیرد. سیستم های خاک مسلح ژئوسنتتیکی با عرض محدود به سیستم هایی اطلاق می شود که نسبت L/H  آنها کمتر از 0.7 توصیه شده در آیین نامه طراحی سیستم های خاکی مسلح FHWAباشد. 

رفتار دیوارهای مسلح کم عرض، به دلیل محدود بودن فضا و نیز برهم کنش با دیوارهای پایدار موجود، نسبت به دیوارهای معمولی متفاوت است. این تفاوت ها شامل مقدار فشار خاک روی سطح دیوار، موقعیت سطوح بحرانی و مکانیسم های گسیختگی خارجی می باشد. 

در حال حاضر طراحی دیوارهای خاکی مسلح با نسبت L/H بین 0.3 تا 0.7 توسط آیین نامه دیوارهای خاکی پایدارسازی شده ( SMSE) صورت می گیرد.  این آیین نامه عدم قطعیت های دیوارهای با عرض محدود را با افزایش ضریب اطمینان حل می کند. آیین نامه FHWA SMSE فرض می کند که  صفحه گسیختگی دیوارهای با عرض کم نیز از سطح خطی تئوری رانکین ( 45+ϕ/2 ) تبعیت نماید؛ اما پیشنهاد می دهد ضریب اطمینان بیرون کشیدگی به جای 1.5، 2 باشد تا اثر عدم قطعیت در تخمین موقعیت صفحه گسیختگی بحرانی در نظر گرفته شود. 

اما نتایج تحقیق حاضر نشان داد سطح گسیختگی بحرانی برای نسبت های کمِ عرض به ارتفاع دیوار، دوخطی می­باشد. برای نسبت های بزرگتر، سطح گسیختگی خطی مشاهده شده است. در نسبت های کم، قسمتی از سطح گسیختگی از درون خاکریز مسلح و قسمتی از امتداد سطح مشترک  مابین دیوار مسلح و دیواره پایدار مجاور می گذرد. 

همچنین در بررسی رابطه بین نسبت عرض به ارتفاع دیوار و زاویه سطح گسیختگی بحرانی مشاهده شد که زاویه سطح گسیختگی، با کاهش نسبت عرض به ارتفاع دیوار کاهش می یابد. در مجموع زاویه صفحه گسیختگی برای دیوارهای ژئوسنتتیکی با عرض کم، 10 تا 20% کمتر از زاویه ای است که سطح گسیختگی رانکین بدست می دهد. دلیل محتمل این تفاوت در زاویه سطح گسیختگی می تواند به وجود مسلح کننده ربط داده شود. 

جهت دریافت مشاوره و ارائه طرح های پایدارسازی دیوارهای خاک مسلح، می توانید با ما تماس بگیرید. تیم ما آماده است تا شما را در انتخاب مناسب ترین راهکارها و محصولات یاری رساند.

By: Yang, Zornberg, Hung, Lawson

Source: Journal of Geo Engineering, Vol.6, No.1, pp.27-40, April 2011