نشریه شماره ۶۳۴

نشریه شماره ۶۳۴ بخش پنجم از آیین نامه سازه‌های ساحلی (بازنگری نشریه شماره‌های ۳۰۰) را شامل می‌شود. همچنین مستندات مربوط به تدوین دستورالعمل موضوع نشریه شماره ۶۴۱ است.

بررسی‌های ژئوتکنیکی نشریه شماره ۶۳۴

داده‌های ژئوتکنیکی همواره باید گردآوری و ثبت شده و با دقت مورد تفسیر قرار گیرد. این داده‌ها شامل اطلاعات زمین‌شناسی عمومی، زمین‌شناسی مهندسی، زمین ریخت‌شناسی، لرزه‌خیزی، لرزه زمین‌ساخت، هیدرولوژی و هیدروژئولوژی، داده‌های ژئوتکنیکی موجود و تاریخچه ساختگاه است. بررسی‌های ژئوتکنیکی باید چنان برنامه‌ریزی شود که نیازمندی‌های ساخت و عملکرد سازه پیشنهادی را در برگیرد.

برنامه بررسی‌های ژئوتکنیکی باید به طور مداوم، با به دست آوردن اطلاعات تازه در خلال اجرای کار، مورد تجدید نظر قرار گیرد. بررسی‌های ژئوتکنیکی باید همه اطلاعات مربوط به شرایط لایه‌های مختلف خاک و آب زیرزمینی در ساختگاه و اطراف آن را که برای تعیین خصوصیات اساسی خاک، نابهنجاری‌های خاک، مقادیر قابل اعتماد مشخصه‌های خاک و پارامترهای مورد نیاز که در طراحی لازم است، فراهم نماید.

بررسی‌های طراحی نشریه شماره ۶۳۴

در نشریه شماره ۶۳۴ بررسی‌های طراحی با اهداف زیر صورت می‌گیرد.

1. فراهم نمودن اطلاعات لازم برای طراحی مناسب و اقتصادی سازه های دائمی و موقت
2. فراهم نمودن اطلاعات لازم برای برنامه‌ریزی روش اجرا
3. شناسایی مشکلاتی که احتمالا در طول فرایند ساخت بروز خواهد کرد

در بررسی‌های طراحی، به منظور اطمینان از شناسایی همه عوارض زمین‌شناسی سازندها، باید به موارد زیر توجه خاص شود:

1. حفره‌ها، فضاهای خالی و قناتها، انباره‌های فاضلاب و غیره.
2. تغییر وضع سنگ، خاک یا مصالح پرکننده
3. اثرات هیدروژئولوژی
4. گسل، درزه و سایر ناپیوستگی‌ها
5. توده‌های خزشی خاک و سنگ

بخش بررسیها و مطالعات اکتشافی ساختگاه، شامل عملیات ژئوتکنیکی و مقاومت مصالح

نتایج بررسی‌های ژئوتکنیکی باید در یک بخش  تحت عنوان بررسی‌ها و مطالعات اکتشافی ساختگاه  گردآوری شود. این بخش معمولاً شامل اطلاعات جمع آوری شده از عوارض زمین‌شناسی و داده‌های وابسته به آن و اطلاعات به دست آمده از حفاری و مطالعات اکتشافی ساختگاه است.

اطلاعات ژئوتکنیکی باید دربرگیرنده واقعیات همه بررسی‌های صحرایی و آزمایشگاهی و مستندسازی روش‌های به کار برده شده در بررسی‌های آن باشد.

ظرفیت باربری پی روی زمین

هنگامی که عمق قرارگیری پی از سطح خاک کمتر از کوچکترین عرض آن باشد، پی به عنوان پی سطحی در نظر گرفته می‌شود. به طور کلی، ظرفیت باربری خاک مجموع ظرفیت باربری زیرین و مقاومت جانبی میباشد. ظرفیت باربری زیرین با شدت فشاری که زیر پی را داخل زمین وارد کرده و جریان پلاستیک خاک را ایجاد مینماید، ارزیابی می‌گردد. مقاومت جانبی پی اصطکاک یا مقاومت چسبندگی بین جوانب پی و خاک میباشد. در مقایسه با مطالعات ظرفیت باربری زیرین پی، مطالعات چندانی در مورد مقاومت جانبی موجود نمیباشد. اگر عمق قرارگیری پی کمتر از کوچکترین عرض پی باشد، مقاومت جانبی بسیار کمتر از ظرفیت باربری زیرین بوده و قابل اغماض خواهد بود.

اگر بار وارد شده بر پی افزایش یابد، نشست پی متناسب با بار صورت میگیرد. زمانی که بار به مقدار کافی بزرگ می‌شود و به حد معینی میرسد، نشست ناگهان افزایش یافته و شکست برشی خاک اتفاق میافتد. شدت باری که برای این شکست برشی لازم است، ظرفیت باربری نهایی نام دارد که از تقسیم ظرفیت باربری نهایی بر یک ضریب اطمینان حاصل می‌شود.

ملاحظات لرزه‌ای

در طراحی پی‌هایی که زیر اثر بارهای ناشی از زلزله قرار می‌گیرند رعایت ملاحظات زیر در تعیین ظرفیت باربری مجاز پی R الزامی است.

• احتمال کاهش مقاومت و سختی خاک زیر اثر بارهای لرزه‌ای باید بررسی شود و پارامترهای ژئوتکنیکی خاک که در محاسبه Rبه کار برده می‌شوند با توجه به این احتمال در نظر گرفته شوند. لازم است به این نکته توجه شود که  کاهش مقاومت و سختی خاک ممکن است حتی در تراز تغییر شکل‌های نسبی کوچک هم آغاز شوند.
• در سازه‌هایی که به تغییر شکل‌های ایجاد شده در خاک حساس هستند، رفتار غیرخطی خاک باید در تعیین تغییر شکل‌های دائمی احتمالی در جریان زلزله مورد توجه قرار گیرد.
• در خاک‌های ماسهای اشباع متراکم، طراحی پی باید بر اساس پارامترهای ژئوتکنیکی به دست آمده در شرایط استاتیکی و با منظور کردن ضرایب کاهنده حاصل از بارگذاری دینامیکی در فرمول‌های ارزیابی ظرفیت باربری مجاز پی انجام پذیرد.

ظرفیت باربری مجاز شمع

ظرفیت باربری محوری مجاز شمع‌ها باید بر اساس ظرفیت باربری محوری نهایی شمع تقسیم بر ضریب اطمینان معین شود. عوامل ذیل تا حد نیاز مد نظر قرار گرفته و ضریب اطمینان با درنظر گرفتن خصوصیات سازه و زمین لحاظ می‌شود.

1. تنش فشاری مجاز مواد شمع
2. کاهش تنش مجاز در درزهای شمع
3. کاهش تنش مجاز به سبب نسبت لاغری شمع
4. اثر گروه شمع‌ها
5. اصطکاک جداره منفی جداره شمع‌ها
6. بررسی بالا آمدگی شمع‌ها
7. نشست شمع‌ها

نشست پی

نشست پی که به دلیل تحکیم خاک به وجود میآید. نشست ناشی از تحکیم بر اساس نتایج آزمایش تحکیم بر روی نمونه دست نخورده خاک چسبنده محاسبه می‌شود. نشست تحکیم نهایی، که مقدار نشست ناشی از اعمال بار پس از پایان تحکیم است توسط مشخصات تراکم پذیری اسکلت خاک تعیین می‌شود و به طور مستقیم از نتایج آزمایش تحکیم قابل برآورده است. تغییرات نشست در زمان تا نشست نهایی پی بر اساس تئوری تحکیم محاسبه می‌شود.

پی‌ها زیر اثر بارهای ارتعاشی

پی‌هایی که زیر اثر بارهای ارتعاشی نظیر بار دینامیکی ماشین‌آلات صنعتی قرار می‌گیرند ممکن است دچار نشست‌های غیرمتعارف شده و یا ارتعاشات بیش از حد در سازه ایجاد کنند. در طراحی این پی‌ها باید اثر ارتعاشی این بارها و نکات مربوط به طراحی پی ماشین‌آلات درنظر گرفته شود. در طراحی این پی‌ها باید تمهیداتی پیش‌بینی شود که بین تواترهای سیستم پی- زمین و سیستم مرتعش کننده حالت تشدید پیش نیاید.

فهرست مطالب نشریه شماره ۶۳۴

نشریه شماره ۶۳۴ مشتمل بر ۷ فصل و ۱۸۸ صفحه است. در فصل ۱، اطلاعات و شواهد ناشی از تغییرات زمین‌شناسی باید مد نظر قرار گیرد.

فصل ۳ به ررسی ظرفیت باربری پی عمیق می‌پردازد. زمانی که طول مدفون در خاک پی بزرگتر از کوچکترین عرض پی باشد، پی باید به عنوان پی عمیق مورد مطالعه قرار گرفته و ظرفیت باربری پی عمیق با استفاده از روش‌های مناسب با درنظر گرفتن خصوصیات سازه و زمین محاسبه گردد.

فصل ۵ نسشت پی را بررسی می‌کند. تنش ایجاد شده در توده خاک توسط بار وارد بر پی باید با فرض ارتجاعی بودن توده خاک تخمین زده شود. برای توزیع یکنواخت بار، تنش در توده خاک را می‌توان به‌ صورت ساده با فرض این که تنش به طور خطی با عمق گسترش می یابد، تخمین زد.

در فصل ۷ روش‌های بهسازی پی را بحث می‌کند. هنگام اجرای بهسازی خاک به عنوان راه مقابله با خاک سست، روش مناسب باید با توجه به خصوصیات خاک پی، نوع و مقیاس سازه، آسانی روش ساخت، عوامل اقتصادی، تاثیر محیط و غیره انتخاب شود.

کلیات، داده‌ها و بررسی‌های ژئوتکنیکی

• بررسی‌های مقدماتی
• ارزیابی پارامترهای ژئوتکنیکی
• گزارش نهایی مطالعات و طراحی ژئوتکنیکی

ظرفیت باربری پی‌های سطحی

• ظرفیت باربری پی روی زمین ماسه‌ای
• ظرفیت باربری پی روی زمین رسی
• ظرفیت باربری برای بارهای خارج از مرکز و مایل
• گسیختگی ناشی از لغزش

ظرفیت باربری پی‌های عمیق

• ظرفیت باربری قائم
• ظرفیت باربری جانبی

ظرفیت باربری شمع‌ها

• ظرفیت باربری محوری مجاز شمع
• مقاومت کششی مجاز شمع‌ها
• ظرفیت باربری جانبی مجاز شمع
• کلیات طراحی شمع

نشست پی

• تنش در توده خاک
• نشست آنی
• نشست غیرمتجانس
• پی‌ها زیر اثر بارهای ارتعاشی

پایداری شیب‌ها

• تحلیل شیب

روش‌های بهسازی خاک

• روش زهکشی قائم
• روش اختلاط عمیق
• روش جایگزینی با مواد دانه‌ای سربار کوره‌ای
• فشار محرک خاک مواد ژئوتکنیکی سفت شده
• روش تراکم توسط شمع ماسه‌ای

جستجوی نشریه‌ها و معیارهای فنی