پایدارسازی دیوارههای گودبرداری شده
حفاظت از دیوارههای گودبرداریها در پروژههای مختلف مهندسی عمران شامل گودبرداریهای عمیق، تونلسازی و ایستگاههای مترو، اهمیت زیادی دارد. از مهمترین سیستمهایی که برای حفاظت از دیوارههای گودبرداری استفاده میشود، سیستم دیوار برلنی با مهارهای جانبی است. دیوارهای برلنی مهار شده با میل مهارهای جانبی در پروژههای زیادی مورد استفاده شده و به عنوان گزینه مناسبی در پایدارسازی دیوارههای گودبرداریهای عمیق مطرح شده است.
با این وجود، بیشتر پژوهشهای انجام شده مربوط به حالت استاتیکی است که تغییر مکان و گسیختگی دیوار در اثر افزایش ارتفاع آن را بررسی کرده است؛ اما رفتار لرزهای این نوع دیوارها به ندرت بررسی شده است. با توجه به افزایش استفاده از سیستمهای دیوار برلنی در مناطق لرزهخیز، بررسی رفتار لرزهای این سازهها اهمیت مییابد.
معرفی سیستم دیوار برلنی
برای حفاظت از دیوارههای گودبرداریهای عمیق با استفاده از سیستم دیوار برلنی و برای مهار رانش خاك، از پروفیل فولادی استفاده میشود. برای نصب پروفیلها ابتدا عملیات کندن چاهها در فواصل مناسب انجام میشود. عمق این چاهها برابر عمق گود به اضافه طول گیرداری شمع بتنی است. شمعهای بتنی برای تأمین گیرداری پروفیلها است و ارتفاع آن ۰/۲۵ تا ۰/۳۵ برابر عمق گود، پایینتر از رقوم کف گود در نظر گرفته میشود.
پروفیل فولادی به صورت H یا I در چاه قرار داده میشود و پس از بتنریزی در انتهای چاه، شمع بتنی -فولادی با انتهای گیردار به وجود میآید. حال میتوان عملیات گودبرداری را مرحله به مرحله از بالا به پایین آغاز کرد. برای جلوگیری از ریزش خاك بین شمعها، از دالهای بتنی پیش ساخته یا بتن در جاریز استفاده میشود.
از آن جا که شمعهای فولادی، مقاطع I یا H شکل دارند، صفحات بتنی پیش ساخته بین بالهای آن قرار گرفته و همزمان با گودبرداری، قطعات کم کم به سمت پایین حرکت میکنند. به جای استفاده از دالهای بتنی پیش ساخته میتوان دیوارها را به صورت درجا اجرا کرد. در این حالت پس از خاك برداری مرحلهای، شبکه آرماتور بین پروفیلها قرار داده شده و پس از قالب بندی، بتن ریزی میشود. اجرای این دیوارهها را میتوان 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 میشود.
از مهمترین مزایای سیستم دیوار برلنی، کنترل تغییر شکل است.
رفتار دیوارهای برلنی مهار شده با میل مهارهای جانبی به عنوان گزینه مناسبی برای کنترل تغییر شکلهای سطح زمین و پایدارسازی دیوارههای گودبرداریهای عمیق و نیمه عمیق تحت بارگذاری استاتیکی و دینامیکی ارزیابی شده و تأثیر ارتفاع دیوار، نوع خاك و آرایش میل مهارها بر رفتار لرزهای، 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 تحلیلهای 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 پایهی مقایسه، ضریب شتاب افقی معادل زلزله برای مدل ارائه شده است.
