دیوارهای Soil Nailing

دیوارهای Soil Nailing

اسلاید 1: Soil Nailing((Soil Improvement www.saze20.ir

اسلاید 2: 1-1- سوابق 1-1-1- خاستگاه دیوارهای Soil Nailing منشاء Soil Nailing را می توان در سیستم مهار حفاری تحت الارضي در سنگ و به عنوان روش تونل سازی اتریشی جدید ( 1965 ، 1964 ) جستجو کرد ، این روش تونل سازی شامل نصب تقویت فولادی در سنگ ( به عنوان مثال Rock bolt) به همراه کاربرد شاتکریت مسلح می باشد. فکر ترکیب تقویت فولادی مقاوم و شاتکریت به منظور پایداری شیب های سنگی پيشتر از سال 1960 نیز بکار رفته است. این تکنیک زمین – مهار بر مبنای بسج مقاومت کششی در تغییر شکل های نسبتا کوچک خاک اطراف استوار است .این مهار با پيوستگی شاتکریت تکمیل می گردد . ترکیب تقویت مقاوم شاتکریت هنگامی که بجای سنگ ، در خاک بکار می رود، Soil Nailing نامیده می شود.یکی از نخستین کاربردهای Nailing Soil در سال 1972 به جهت پروژه تعریض راه آهن در نزدیکی شهر Versailles فرانسه بود.www.saze20.ir

اسلاید 3: 1-2- تاریخچه کاربرد و توسعه در آمریکا کاربردهای اولیه دیوارهای Nailing Soil ، مهار گود برداری موقت در ونکور ، واشنگتن ، مکزیکوسیتی مابین سالهای 1960 تا 1970 بود . یکی از اولین کاربردهای Nailing Soil در آمریکا ، مهار خاکبرداری عمیق 7/13 متری در ماسه لایدارمتراکم به منظور گسترش بیمارستان Good Samaritan در سال 1976 بود. ساختار سیستم مهار Nailing Soil منجر به کاهش زمان و هزینه اجرا نسبت به سایر سیتم های مهارخاکبرداری گردید .www.saze20.ir

اسلاید 4: www.saze20.ir

اسلاید 5: www.saze20.ir

اسلاید 6: 2-1- مـقــدمـه Nailing Soilشامل تقویت زمین موجود بوسیله نصب میله های فولادی فاصله دار (Nails) می باشد که غالباً در دوغاب سیمان پوشانده میشود . براساس مراحل اجرا ، شاتکریت يا بتن نیز در نما و سطح گود برداری به منظور ایجاد پیوستگی استفاده میشود. Soil Nailing عمدتاً به منظور پایدار سازی شیب های موجود و یا گود برداری در جايیکه اجرا از بالابه پایین می باشد، استفاده می گردد. دیوارهای Nailing ،می تواند به عنوان سازه های دائمی و یا موقت استفاه گردد. یک سازه می تواند به عنوان موقت یا دائم بوسیله عمر بهره برداری و یا مدت زمان معین استفاده ، مشخص گردد . یک سازه با عمر بهره برداری 18 ماهه و یا کمتر به عنوان موقت و یک سازه با عمر بهره برداری بیشتر به عنوان دائمی شناسایی می گردد .اگر یک سازه موقت در ابتدا در نظر گرفته شود ( به عنوان مثال مهار موقت یک گود برداری ) ، لیکن به دلیل تاخیر در اجرای سازه اصلی ، گود برداری بیشتر از 18 ماه بازبماند، سیستم به عنوان سیستم دائمی شناسایی می شود . www.saze20.ir

اسلاید 7: www.saze20.ir

اسلاید 8: 2-2- اجزاء اصلی دیوار Nailing Soilعمده ترین طرز اجراء برای Nailing Soil بگونه ای است که یک میله فولادی در یک چاله از پیش حفاری شده قرار داده شده، سپس تزریق می گردد. 1. میله های مسلح کننده فولادی ( Bars Steel Reinforcing) میله های مسلح کننده فولادی توپر از اجزاء اصلی سیستم دیوار است . این المان ها در چاله های پیش حفاری شده قرار می گیرند و سپس در جا تزریق می گردد. تنش کششی در جهت مقاومت و در پاسخ به تغییر شکل مواد مهار شده در هنگام فعالیت های گودبرداری مرحله بعدی به میله ها اعمال می شود .2. دو غاب سیمان ( Grout ) دوغاب سیمان در چاله های از پیش حفاری شده بعد از اینکه میله ها قرارداد شدند ، تزریق می گردند. دو غاب سیمان، نقش اصلی انتقال تنش از خاک به گل میخ را ایفا می کند. نيزیک سطح از حفاظت در برابر خوردگي گل میخ ایجاد می نماید . 3. سر گل میخ ( Nail Heed ) سر گل میخ ، بخش رزوه شده انتهای گل میخ است که از سطح دیوار بیرون می آید.4. مهره ، واشر و ورق تماسی (Hex nut, Washer andd Bearing plate )www.saze20.ir

اسلاید 9: www.saze20.ir

اسلاید 10: www.saze20.ir

اسلاید 11: www.saze20.ir

اسلاید 12: 2-2- اجزاء اصلی دیوار Nailing Soil5- نمای موقت و دائمی Temporay and permanent facing))نما اتصال سازه ای را ایجاد می نماید. نماهای موقت به عنوان سطح تحمل کننده برای ورق تماسی و مهار خاک روباز عمل می کند . این نما روی خاکبرداری غیر مهار شده اولیه و به جهت پیشرفت به مراحل گودبرداری بعدی اجرا می گردد. نمای دائمی برروی نمای موقت بعد از اینکه گل میخ ها نصب شده و مهره ها بسته شدند، اجرا می گردد .6-زهکش نواری (Geocomposite strip drainage)سیستم زهکش نواری قبل از اجرای نمای موقت به جهت جمع آور ی و انتقال آبهای نفوذی اجرا می گردد .7- سیستم حفاظت در برابر خوردگی اضافی www.saze20.ir

اسلاید 13: www.saze20.ir

اسلاید 14: www.saze20.ir

اسلاید 15: www.saze20.ir

اسلاید 16: 2-3-مراحل اجرا مراحل اجرایی دیوار Nailing Soil که از میله های فولادی توپر استفاده می گردد ،مطابق ذیل است :www.saze20.ir

اسلاید 17: 2-3-مراحل اجرا مرحله اول – گود برداری ( Excavation ) گودبرداری اولیه تا عمقی انجام می گردد که سطح گود بتواند برای یک مدت کوتاه ( در حدود 24 تا 48 ساعت ) بدون مهار باقی بماند. عمق گودبرداری اولیه در حدود 1تا 2 متر می باشد .مرحله دوم : حفاری چاله ها ( Drilling Nail Holes ) چاله ها براساس طول ، قطر، امتداد و فواصل افقی طراحی ، حفاری می گردند .مرحله سوم : نصب گل میخ و تزریق ((Nail Installation and grouting میله های گل میخ در چاله پیش حفاری شده قرار می گیرند میله ها عمدتا توپرهستند، اگر چه میله فولادی تو خالی می توانند استفاده شوند .متمرکز کننده ها ( Centralizers ) در اطراف گل میخ قبل از تزریق نصب می شوند تا هم محوری چاله و گل میخ را حفظ کنند و امکان پوشش کافی دو غاب سیمان در اطراف میله گل میخ را میسرسازند .یک لوله تزریق ( لوله ترمی ) نیز در این زمان در چاله قرارد داده می شود . سپس چاله حفرشد ه با تزریق دو غاب سیمان توسط لوله ترمی پر می شود www.saze20.ir

اسلاید 18: 2-3-مراحل اجرا مرحله چهارم : اجرای نمای موقت شاتکریت(Construction Temporay shotcrete facing) درمرحله بعد، نمای موقت به منظور مهار مقطع خاک حفاری شده و قبل از اینکه مرحله بعدی حفاری انجام گردد ، اجرا می شود. عمده ترین شکل رایج نمای موقت شامل یک لایه شاتکریت مسلح سبک و با ضخامت متداول 10 سانتيمتر می باشد . مسلح سازی عمدتا شامل شبکه سیمی جوش شده ( Welded wire mesh- WWM)می باشد که تقریبا درمیانه ضخامت نما قرارمی گیرد . در مدت زمان عمل آوری بتن نمای موقت ، ورق تماس فولادی (Steel bearing plate ) در سر گل میخ ها که از چاله جلو آمده اند قرار می گیرند. سپس میله به آهستگی به لایه اول شاتکریت تازه فشرده می شود . مهره و واشر متعاقباً به منظور اتصال سرگل میخ( Nail Head) به ورق تماس ، بسته می شوند .مهره بعداز اینکه نمای موقت به میران کافی عمل آوری شد، با نیروی پیچشی حداقل لازم بسته می شود . قبل از پیشروی در عملیات با انجام گود برداری مرحله بعد، شاتکریت می بایست برای حداقل مدت زمان 72 ساعت ویا تا بدست آوردن مقاومت فشاری 3 روزه معین شده ( عمدتاً 10.5MPA ) عمل آوری گردد .www.saze20.ir

اسلاید 19: 2-3-مراحل اجرا مرحله پنجم : اجرای مرحله بعدی ( Constouction of Subsequet levels )مراحل 1تا 4 برای گودبرداری باقیمانده، تکرار می گردد. درهر مرحله گودبرداری، نوارزهکش قائم به سمت پایین باز می شود و یک پانل جدید از شبکه WWM با همپوشانی با شبکه مش قبلی قرارد اده می شود . شاتکریت موقت با یک اتصال سرد به شاتکریت قبلی ادامه می بابد و در انتهای گودبرداری، نوارزهکش به سرزهکش جمع کننده آب متصل می شود.مرحله ششم : اجرای نمای دائمی نهایی (Construction of final permanent facing )بعداز اینکه گود برداری به تراز پایینی مورد نظر رسید و گل میخ ها نصب و آزمایش شدند ، یک نمای نهایی اجرا می گردد : نمای نهائی می تواند شامل بتن مسلح در جاریز (Cast –in place reinforced) ،شاتکریت مسلح یا پانل ها پیش ساخته باشد . مسلح کردن نمای دائمی با آرماتور ویا شبکه WWM می باشد .www.saze20.ir

اسلاید 20: 2-4- کاربرهای دیوارهای Soil nail دیوار Soil nail به ویژه برای کاربرهای گودبرداری در زمین ها یی که برش قائم و یا نزدیک به قائم مورد نیاز است ، مناسب می باشد . گود برداری راهها تعریض راه در زیریک پل موجود تعمیر و بازسازی سازه های نگهبان موجود گودبرداری موقت و دائمی در یک محیط شهریwww.saze20.ir

اسلاید 21: www.saze20.ir

اسلاید 22: 2-5- ارزیابی امکان سنجی دیوارهای Soil nail 2-5-1- کلیات ارزیابی امکان سنجی دیوار Soil nail می بایست دربرگیرنده ملاحظات اقتصادی و فنی و شامل موارد ذيل باشد :ارزیابی از شرایط غالب زمین ارزیابی مزایا و معایب دیوار Soil nail برای کاربرد ویژه در نظر گرفته شده .مقایسه با سایرگزینه ها ( مثلا سیستم Ground Anchor )ارزیابی هزینه ها 2-5-2- ارزيابي شرايط زمين براي ديوار Soil nail دیوار Soil nail برای محدوده وسیعی از انواع خاک و شرایط می تواند استفاده گردد. www.saze20.ir

اسلاید 23: 2-5-2- ارزيابي شرايط زمين براي ديوار Soil nail 2-5-2-1- شرایط خاک مناسب برای Soil nail Soil nail در شرایط ذیل به عنوان گزینه اقتصادی و امکان پذیر به لحاظ فنی ثابت گردیده است :- درخاکی که در گودبرداری بتواند 1 تا 2 متر به صورت قائم یا نزدیک به قائم به مدت 1 تا 2 روز بدون مهار پایدار بماند.- کل Soil nail در بالای تراز آب تحت الارضی واقع باشد.-اگر nail Soil در زیر تراز آب زیر زمینی باشد و آب تحت الارضی بر سطح گودبرداری،مقاومت پیوستگی بین ملات و زمین اطراف ویا کارایی بلند مدت Soil nail (شرایط و مشخصات شیمیایی زمین موجب توسعه خوردگی نشود) تاثیر نگذارد.اینکه شرایط خاک، حفاری چاله ها را بدون استفاده از کیسینگ میسر سازد و چاله ها برای مدت چند ساعت که nail ها نصب و چاله تزریق مي گردد، بدون مهار پایداربماند، يک مزيت است. www.saze20.ir

اسلاید 24: 2-5-2-1- شرایط خاک مناسب برای Soil nail خاکهای ریزدانه سفت تا سخت:خاکهای ریزدانه یا خاکهای چسبنده ممکن است شامل رس سفت تا سخت، لای های رس دار، رس های لای دار، رس های ماسه دار، لای های ماسه ای و ترکیب آنها باشد.خاکهای ریزدانه هنگامی که عدد SPT آنها حداقل 9 ضربه در 300 میلی متر باشند می توانند به عنوان خاک سفت طبقه بندی شوند. به منظور حداقل رساندن تغییر مکان های جانبی در بلند مدت در دیوار Soil nail ، خاک ریزدانه مي بايست پلاستیسیته نسبتاً کمی داشته باشد (یعنی شاخص خمیری آن کمتر از عدد 15 باشد).خاکهای دانه ای متراکم تا خیلی متراکم با کمی چسبندگی ظاهری:این خاکها شامل شن و ماسه باعدد SPT بزرگتر از 30 با کمی ریزدانه (در حدود 10 تا 15 درصد) یا با یک سیمانتاسیون طبیعی ضعیف که تولید چسبندگی می کند، می باشد.سنگ هوازده بدون صفحات ضعیف:سنگ هوازده می تواند یک مهار مناسب برای Soil nailایجاد نماید. www.saze20.ir

اسلاید 25: 2-5-2-2- شرایط خاک نا مناسب ویا سخت برای Soil Nailingمثالهایی از انواع خاک و شرایط زمین نامناسب مطابق زیر است:خاکهای غیر چسبنده بد دانه بندی شده خشک:وقتی که خاک غیر چسبنده بد دانه بندی شده (بدون ریزدانه) خشک باشد ویا که سیمانتاسیون طبیعی را نداشته باشد، چسبندگی ظاهر نمی شود. بنابراین رسیدن به گود قائم یا نسبتاً قائم مشکل است.خاکهای با آب تحت الارضی زیاد:حضور آب زیر زمینی یا سطحی در پشت دیوار، نیاز به زهکش زیاد را ایجاد می کند که برای پایداری جرم خاک در این ناحیه مورد نیاز است. همچنین مقادیر زیاد آب می تواند منجر به ریزش چاله ها ( به ویژه در خاکهای دانه ای سست) شود که منجر به افزایش هزینه نصب Soil nail می شود.نفوذ زیاده از حد آب به سطح گودبرداری می تواند انجام شاتکریت را نیز با مشکل روبرو کند.خاکهای با قلوه سنگ و تخته سنگ:افزایش مقدار قلوه سنگ، حفاری و در نتیجه اجرا را مشکل می سازد و هزینه های اجرایی و مدت زمان ان را افزایش می دهد.www.saze20.ir

اسلاید 26: 2-5-2-2- شرایط خاک نا مناسب ویا سخت برای Soil Nailingخاکهای ریزدانه نرم تا خیلی نرم:این خاکها عمدتاً دارای عدد SPT کمتر از 4 و برای Soil Nailing مناسب نمی باشند. زیرا که مقاومت پیوستگی نسبتاً کمی در محل تماس ملات و Nail با خاک ایجاد می شود که منجر به افزایش غیر منطقی در طول Nail ها برای تامین مقاومت لازم می شود. تغییر شکلهای طولانی مدت (خزش) خاک در رس ها با پلاستیسته زیاد اتفاق می افتد. به عنوان یک سیستم مهار اجرا شده به روش بالا به پایین، پتانسیل ناپایداری در پایین گود برداری در خاک ریزدانه نرم زیاد می باشد. به علاوه، خاکهای با پلاستیسیته زیاد به دلیل پدیده تورم منجر به افزایش فشار محلی وارد بر دیواره می شوند.خاکهای ارگانیک (آلی دار):برخی از خاکهای ارگانیک مثل رس و یا سیلت ارگانیک و پیت، دارای مقاومت برشی و در نتیجه مقاومت پیوستگی کم می باشند که منجر به غیر اقتصادی شدن طول Nail ها می شوند.www.saze20.ir

اسلاید 27: 2-5-2-2- شرایط خاک نا مناسب ویا سخت برای Soil Nailingخاکها و یا آبهای با خورندگی زیاد:این شرایط منجر به تامین سیستم محافظت در برابر خوردگی با هزینه زیاد می شود.این شرایط برای کاربردهای دایمی دیوارهای Soil Nail نیز نا مناسب می باشد.سنگ های هوا زده با صفحات ضعیف و نا مناسب حفرات:سنگ هوا زده با صفحات ضعیف نا مناسب غالب از قبیل، درزه ها، ترکها و گسلها می تواند بر پایداری چاله ها اثر گذارده و تزریق را مشکل می سازد.www.saze20.ir

اسلاید 28: 2-5-3- مزایای دیوارهای Soil Nailدیوارهای Soil Nail دارای مزایایی در مقایسه با دیوارهای Ground Anchor مطابق زیر می باشند:2-5-3-1- به لحاظ ساخت:- تداخل کمتر در تردد ها و ضربات محیطی کمتر در مقایسه با سایر تکنیک های اجرا - سطح اشغال کمتر در پاین گودبرداری به ویژه در مقایسه با خاکبرداری مهارشده با المانهای فلزی- عدم نیاز به المان سازه ای مدفون در زیر تراز گودبرداری مانند Soldier Beam استفاده شده در دیوارهای Ground Anchor- سرعت بالای نصب دیوار Soil Nail و استفاده کمتر از مواد اجرا نسبت به ديوارهاي Ground Anchor - تطابق آسان امتداد و موقعیت Nail هنگامی که با عوارض برخورد می شود ( نظیر تخته سنگ ها، شمع ها و تاسیسات زیر زمینی). به عبارت دیگر، اصلاح موقعیت افقی Ground Anchor در تطابق با سایر عوارض، هزینه زاست.- نیازمندیهای اجرایی بالاسری کمتر در مقایسه با دیوار Ground Anchorwww.saze20.ir

اسلاید 29: 2-5-3- مزایای دیوارهای Soil Nail2-5-3-2- به لحاظ عملکرد:- دیوار Soil Nailing ، نسبتاً انعطاف پذیر است و می تواند با نشست های نسبی و کل نسبتاً بزرگ تطبیق نماید.- تغییر شکلهای کل اندازه گیری شده دیوار Soil Nail معمولاً دارای محدوده قابل قبولی است.دیوارهای Soil Nailing در هنگام زلزله به مانند سیستمهای انعطاف پذیر عمل می کنند.2-5-3-3- به لحاظ هزینه:- دیوارهای Soil Nail هنگامی که روشهای اجرایی مناسب استفاده می شود، از دیوارهای وزنی بتنی اقتصادی تر است.- دیوارهای Soil Nail به لحاظ هزینه معادل و یا کم هزینه تر از دیوارهای Ground Anchor است.- شاتکریت نما عموماً کم هزینه تر از نماهای سازه ای مورد نیاز برای سیستمها است.www.saze20.ir

اسلاید 30: 2-5-4- معایب دیوارهای Soil Nailبرخی از معایب دیوارهای Soil Nail مطابق زیر است.2-5-4-1- دیوارهای Soil Nail برای کاربردهایی که کنترل تغییر مکان برای سازه ها و تاسیسات پشت دیوار پیشنهاد شده مورد نیاز است، مناسب نیست، چرا که چنین سیستمی به تغییر مکان خاک برای بسیج مقاومت نیاز دارد. پس کشیده کردن Nail ها می توان بر این مشکل غلبه کند، اما هزینه های پروژه را افزایش می دهد.2-5-4-2- حضور تاسیسات ممکن است در موقعیت، امتداد وطول Soil Nail ها در ردیف های بالایی اثر بگذارد.2-5-4-3- دیوارهای Soil Nail درجایی که مقدار زیادی نشست آب به داخل گودبرداری وجود دارد به دلیل نیاز به نگهداشتن سطح گودبرداری مهار نشده موقت مناسب نیست.2-5-4-4- اجرای دیوار Soil Nail به پیمانکار ویژه و با تجربه نیاز دارد.www.saze20.ir

اسلاید 31: www.saze20.ir

اسلاید 32: فصل چهارم: تحلیل و طراحی دیوار Soil Nail4-1- انتقال بار به دیوار Soil Nailمکانیسم اساسی پاسخ دیوار Soil Nail و انتقال بار در مراحل مختلف اجرا مطابق زیر می باشد.4-1-1- گودبرداری از سطح زمین آغاز و فاز یک گودبرداری مطابق شکل زیر کامل می شود، به جهت توانایی خاک در ایستایی بدون مهار، بخش بالایی خاک گودبرداری شده قبل از اینکه ردیف اول Nailها نصب شود، پایدار می باشد. مقاومت خاک در مقابل پتانسیل سطح گسیختگی بحرانی بسیج می شود تا خاک بدون مهار پایدار بماند. www.saze20.ir

اسلاید 33: www.saze20.ir

اسلاید 34: 4-1- انتقال بار به دیوار Soil Nail4-1-2- هنگامیکه ردیف اول Nailها و نمای موقت نصب شد، بار به دلیل تغییر مکان خاک بالایی از طریق تنش برشی به Nailها منتقل می شود و بار محوری ایجاد می نماید.4-1-3- هنگامیکه گود برداری در فاز2 انجام می شود، بخش بالایی و مهار نشده دیوار Soil Nail به صورت جانبی تغییر شکل می دهد. در این نقطه سطح لغزش دیگری از تراز پایه گودبرداری فاز2 شکل می گیرد.-1-4- در مرحله بعد Nail2 نصب می شود. سپس نمای موقت بین پایین گودبرداری فاز 1 و 2 اجرا و به نمای ساخته در مرحله 1 متصل می شود. حرکت خاک بالای گودبرداری فاز2 باعث ایجاد نیروهای اضافی در Nail1 و تولید نیرو در Nail2 می باشد.4-1-5- به منظور پایداری کلی، Nail ها می بایست تا پشت پتانسیل سطح گسیختگی ادامه یابند. هنگامیکه تغییر مکان جانبی به دلیل انجام گودبرداری های پیاپی افزایش می یابد، تنش های برشی اضافی در سطح تماس خاک و Nail و نیروی محوری Nail های نصب شده بسیج می شوند. هنگامیکه عمق گودبرداری افزایش می یابد، اندازه جرم خاک نگه داشته شده مطابق شکل زیر افزایش می یابدwww.saze20.ir

اسلاید 35: 4-1- انتقال بار به دیوار Soil Nail4-1-6- هنگامی که ناحیه نگه داشته شده افزایش می یابد، تنش در محل تماس خاک و Nail ها و نیروی محوری در Nail افزایش می یابد. تنش کششی ایجاد شده به پشت ناحیه مهار شده در یک اثر مهاری منتقل می شوند. این تنش ها نهایتاً تمایل به پایداری پتانسیل جرم لغزش دارد.4-1-7- هنگامی که نیروی کششی در Nail های میانی و پایینی در اثر افزایش عمق خاکبرداری افزایش می یابند، نیروی کششی در برخی از Nail های فوقانی به علت توزیع نیرو، کاهش می یابد. برای مثالف بخش بالایی شکل فوق نشان می دهد که توزیع نیروی محوری برای Nail1 در انتهای گوبرداری فاز N مقادیر بزرگتری را نشان نمی دهد.4-1-8- هنگامی که سطح گسیختگی عمیق تر و بزرگتر می شود، سهم Nail های بالایی در پایداری این جرم لغزش بزرگتر کاهش می یابد. دربرخی حالات، Nail های فوقانی در ارزیابی سطوح گسیختگی بحرانی کاملاً نادیده گرفته می شوند.www.saze20.ir

اسلاید 36: آنالیز دیوارهای Soil Nail می بایست در دوشرایط بارگذاری حین اجرا و بعد از اجرا بررسی گردد. موقعیت بحرانی اصلی ممکن است بعد از اجرای کامل دیوار و به جهت ترکیب بارهای طراحی طولانی مدت (بار مرده، زنده و ترافیکی) و بار های حدی (مثل زلزله) ایجاد گردد. www.saze20.ir

اسلاید 37: .4-2- حالات حدیآنالیز طراحی دیوار Soil Nail باید در دو شرایط حدی در نظر گرفته شود:حالات حدی مقاومت حالات حدی بهره برداری4-2-1- حالات حدی مقاومتاین حالات حدی مربوط به مدهاي های گسیختگی یا شکست کامل در اثر بارهای وارده است که منجر به افزایش تنش بیش از حد مقاومت کل سیستم ویا اجزای سیستم شده و سازه ناپایدار می گردد. حالات حدی مقاومت شامل موارد زیر می باشد:مدهاي گسیختگی خارجیمدهاي گسیختگی داخلیمدهاي گسیختگی دیواره4-2-2- حالات حدی بهره برداریاین حالات خرابی به شرایطی مرتبط است که سازه دچار شکست نمی شود، اما عملکرد طبیعی و ایمن سازه آسیب می بیند. حالات حدی بهره برداری اصلی مربوط به این است که تغییرمکان دیوار از حد مجاز تجاوز نکند. سایر حالات حدی بهره برداری شامل نشست های نسبی و کل، ترک در عمق دیوار و خستگی ناشی از بارهای تکراری می باشد.www.saze20.ir

اسلاید 38: .4-3- مراحل طراحی دیوار Soil Nail 4-3-1- مرحله اول : ملاحظات اولیه طراحی دیوار Soil Nail -جانمایی(Wall Layout ) دیوار شامل ارتفاع و طول دیوار و شیب نما-فواصل قائم و افقی Soil Nail-الگوی Soil Nail روی دیوار( به عنوان مثال: مربعی یا شطرنجی)-امتداد Soil Nail-طول و توزیع Soil Nail-نوع و مواد Soil Nail (مثل انتخاب نوع فولاد مصرفی)-انتخاب ویژگیهای زمین برای طراحی( مثل: مقاومت برشی خاک و موقعیت تراز آب زیر زمینی)-و سایر ملاحظات اولیه4-3-2- مرحله دوم : طراحی مقدماتی با استفاده از نمودارهای ساده شدهwww.saze20.ir

اسلاید 39: .4-3-3- مرحله سوم : طراحی نهایی4-3-3-1- مدهای گسیختگی خارجی (External Failure Modes) الف – پایداری کلی (Global Stability)ب – پایداری لغزشی (Sliding Stability)ج – ظرفیت باربری (Bearing Capacity)4-3-3-2- ملاحظات زلزله4-3-3-3- مدهای گسیختگی داخلی (Internal Failure Modes)الف- مقاومت بیرون زدگی (Nail Pullout Resistance) Nailب – مقاومت کششی (Nail Tensile Resistance) Nailwww.saze20.ir

اسلاید 40: 44-3-3-4- طراحی نمای دیوار (Facing Design)الف – بار سر Nail (Nail Head Load)ب – نوع دیوار و ضخامتج – مواد دیوارد – مقاومت خمشیه – مقاومت برشی سوراخ (پانچ) دیوار-3-4- مرحله چهارم : تخمین ماکزیمم تغییر شکل دیوار4-3-5- مرحله پنجم : سایر ملاحظات طراحیالف- زهکشیب- حفاظت در برابر یخبندانج- بارهای خارجید- مهار برای بارمرده نما (مثل فونداسیون مهار برای دیوار پیش ساخته)www.saze20.ir

اسلاید 41: 4-3-1- مرحله اول، ملاحظات اولیه طراحی دیوار Soil Nail :الف) جانمایی دیوار (Wall Layout ): جانمایی دیوار شامل ارتفاع دیوار، طول دیوار و شیب وجه بیرون دیوار می باشد، ارزیابی جانمایی دیوار شامل بدست آوردن پروفیل طولی دیوار و موقعیت سنجی و سایر متعلقات می باشد.ب) فواصل افقی و قائم Soil Nail:فواصل افقی Nail ها (SH) معمولاً برابر با فواصل قائم Nail ها (SV) می باشد. محدوده فواصل Nail ها از 25/1 تا 2 متر برای Nail های حفاری و تزریق شده و در حدود 5/0 متر برای Nail های کوبیدنی می باشد. نیروهای طراحی حاصل از آنالیز پایداری کلی دیوار و نیز طراحی نما بر فواصل Nail ها اثر می گذارد.ج) الگوی Soil Nail روی دیوارالگوی Soil Nail عمدتاً یکی از اشکال زیر می باشد:مربعی – مستطیلیشطرنجی در الگوی مثلثینا منظم ( در موقعیت های محدود)www.saze20.ir

اسلاید 42: د) امتداد Soil NailSoil Nail معمولاً در امتدادی ما بین 10 تا 20 درجه از امتداد افقی نصب می شود، این محدوده مورد توصیه برای امتداد Nail ها ما را مطمئن می سازد که ملات به آسانی از پایین چاله به بالای چاله و ابعاد Nail تیپ جریان می یابد.امتداد Nail کمتر از 10 درجه به دلیل افزایش پتانسیل تخلخل در ملات نباید استفاده شود. تخلخل در ملات بر ظرفیت بار Nail اثر می گذارد و حفاظت در برابر خوردگی ایجاد شده را کاهش می دهند.ه) طول و توزیع Soil Nailتوزیع طول Nailدر دیوار Soil Nail می تواند به صورت یکنواخت (یعنی با انتخاب یک طول برای Nail های دیوار) و یا متغییر انتخاب شود. و) نوع مواد Soil Nail انتخاب نوع فولاد مناسب برای میله های Nail بسیار با اهمیت می باشد.ض) پارامترهای خاکانتخاب پارامترهای دقیق خاک و نیز تعیین موقعیت تراز آب زیر زمینی به جهت طراحی می بایست انجام گردد. www.saze20.ir

اسلاید 43: ک) سایر ملاحظات اولیهسایر ملاحظات که در مرحله طراحی اولیه می بایست مورد نظر قرار گیرد، به شرح زیر می باشد:ارزیابی پتانسیل خوردگیارزیابی روشهای حفاریتخمین قطر چاله بر اساس تجربیات قبلیانتخاب ضرایب اطمینان برای مدهای مختلف گسیختگیتعریف بارهاwww.saze20.ir

اسلاید 44: www.saze20.ir

اسلاید 45: www.saze20.ir