فرایند طراحی

 ابعاد فیزیکی یک سازه حایل توسط کل ارتفاع تغییرات شیب و ویژگی های خاکی که وزن خاک را تحت تاثیر خود دارد، زاویه شیب خاکریز و نفوذپذیری تعیین می شود. از این روی، طراحی هر سازه حایل با یک آنالیز دقیق خاک و یک فهم روشن از گزینه های کاربردی مرتبط با تیپ های سازه، مواد و مصالح و متغیرهای اقلیمی محلی آغاز می شود.[Parker, Harry, 1961]

فرآیند طراحی برای سازه های حایل به طور  مشخص شامل موارد زیر است:

1.   در ابتدا با مطالعه لزوم و امکان سنجی یک نگرش سازه ای و جستجوی راه حل های غیر سازه ای و توسط محاسبه هزینه های نصب و نگهداری بلند مدت.

2.   تعیین تیپ سازه مورد نیاز برای کاربرد ویژه با توجه به:

الف). بزرگی بارها و ظرفیت تحمل بار خاک

ب). نتایج بصری استفاده از مواد و مصالح گوناگون برای استفاده مورد انتظار.

 پ). دسترسی مورد نیاز برای ساخت و ساز

 ت). سطح نگهداری مورد نیاز

مواد و مصالح ویژه ای را انتخاب و راهبردها را بر اساس موارد زیر طراحی می کنیم:

  الف) یکپارچگی سازه پیشنهادی در سایت ویا با دیگر سازه های سایت

 ب) زهکشی سایت و کنترل رواناب

 پ) محافظت از پوشش گیاهی موجود و مکانیابی گیاهان پیشنهادی

 ت) ایجاد مشخصه های ایمنی مانند نرده گذاری ، روشنایی  و غیره[همان]

   محاسبه طرح سازه ای مناسب برای هدف مورد نظر و مواد و مصالح انتخاب شده بر اساس:

الف). نیازهای بارگذاری استاتیک و دینامیک

  ب). تجزیه و تحلیل سازه ای در سایتی خاص

پ). تکنیک ها و مشخصات ساخت و ساز. [همان]

 انتخاب ضوابط برای سازه های حایل

انتخاب سازه های حایل مناسب به تعدادی عوامل بستگی دارد که شامل، کاربرد مفروض، مواد و مصالح مطلوب، هزینه های بلند مدت و کوتاه مدت، نیازهای نگهداری و عمرخدمت رسانی می باشد.

تیپ های سازه ای می توانند به طور  گسترده به صورت خاکریزهای تقویت شده، سیستم‑ های دیوار چینی مدوله و آجری، یا دیوارهای حایل صلب طبقه بندی شوند. اگرچه هر تیپ سازه ای نیازمند روش های متفاوت ساخت و ساز می باشند، تمام آنها منوط به قوانین مکانیک خاک و اصول استاتیک در تعیین ابعاد و تناسبات نهایی آنها می باشد. انتخاب معیار برای هر تیپ در جدول 1-2  توضیح داده شده است.[Ramsey/Sleeper, 1994]

 خاکریزهای تقویت شده

تیپ "A" سازه ها شامل خاکریزهای دارای پوشش گیاهی، شبکه بندی ژئوتکستایل، شبکه بندی های چمن کاری شده، سنگ یا روکاری شده با بتن می باشد. این قبیل سازه ها برای نصب ارزان تر بوده، نیازمند محدوده وسیع تری از سایت هستند و نگهداری سالانه یا دوره ای را برای حفظ سازه آنها به صورت  یکپارچه نیاز دارند. به طور  ایده آل، نسبت شیب یک خاکریز مهندسی نباید بیش از زاویه طبیعی شیب خاکریز خاک های موجود در سایت باشد، که به طور  شاخص °33 (درجه) فرض می شود. برای اهداف کاربردی، 1:1.5 حداکثر شیب مفید برای آجرکاری، سنگ چینی، یا دیگر سدهای خاکی می باشد. خاکریزهای دارای پوشش گیاهی یا شبکه بندی به طور  مشخص یک حداکثر شیب 1:2 را برای فراهم آوردن امکان نگهداری ماشینی یا دستی نیاز دارند. در تمام حالت ها، نمای خاکریز باید در مقابل رواناب ناشی از سیلاب های مجاور به کمک استفاده از چاله های تنظیم در بالای خاکریز، محافظت شود.[همان]

پی زیر خاک خاکریز یا اساس آن به طور  شاخص نیازمند مسلح شدن برای انطباق با برآیند وزن مواد و مصالح سطحی می باشد.

 سیستم های دیوار مدوله و آجری

تیپ "B" سازه های اصلی، دیوارهای حایل قفل و بستی انعطاف پذیری هستند که دارای یک نمای عمودی می باشند. آنها شامل تیر بندی، بلوک های پیش ساخته و مدول های متصل از پشت، تور سنگ ها، سنگ های خشکه چینی، و دیوارهای چوبی می شوند. این سازه ها به طور  شاخص در زمینه هزینه ها و نگهداری در حالتی متوسط می باشند. مزایای این تیپ ساخت و ساز انعطاف پذیر این است که خواهند توانست یک مقدار معینی از نشست جزیی پی را بدون اینکه به طور  موثری بر روی آنها تاثیر بگذارد، تحمل کنند. شالوده، یا پاشنه پی، در اقلیم های معتدل ، اگر زیر اساس آماده شده دارای نفوذ پذیری و ظرفیت تحمل بار کافی باشد، نیازی نیست که زیر خط یخبندان توسعه یابد. به طور  شاخص، یک بستر تهیه شده از ماسه یا مواد دانه بندی شده برای توسعه زهکشی و فراهم آوردن یک سطح زیر اساس مورد استفاده قرار می گیرد. در محیط های به شدت سرد یا خاک های رسی انبساطی، یک پاشنه پی کاملا عمیق ممکن است نیاز باشد.[همان]

به استثنای خشکه چینی سنگی یا دیوارهای چوبی، سیستم های مدوله ای یا آجری می توانند به ارتفاعی متجاوز از 3000 میلی متررسیده و دارای یک عمر خدمات رسانی متوسط تا طولانی مدتی باشند. سازه های چوبی، به ویژه در مناطق سرد، معتدل، و مرطوب باید به عنوان مواد و مصالحی کوتاه مدت ، فقط برای  دیوار های کوتاه، استفاده شوند. در اکثر حالت ها، این سازه ها برای "تکیه دادن" به شیب °6 یا بیشتر برای اطمینان از استحکام آن ساخته می شوند. چون مصالح نما خشن است، گیاهان بالا رونده و پوششی اغلب برای فراهم آوردن یک سطح تمام شده با جاذبه بیشتر در محدوده های مجاور سیرکولاسیون عابران پیاده، بکار برده می شوند.[همان]

 

دیوارهای حایل صلب

تیپ "C" سازه ها شامل دیوار های ثقلی بتنی و سنگی و دیوارهای طره ای با بتن مسلح می باشند. این سازه ها به مراتب  پرهزینه ترین راهبرد حایل می باشند، ولی دارای طولانی ترین طول عمر مورد انتظار بوده، و نیازمند حداقل نگهداری برای محافظت از یکپارچگی سازه ای آنها می باشند. سازه های صلب در جایی که هر نوع حرکت سازه قابل تحمل نبوده یا زمانی که ملاحظات زیبایی شناختی ایجاب نماید، استفاده می شوند. تمام دیوارهای صلب نیازمند یک پاشنه پی محاسبه شده برای عمق های یخبندان محلی، افزایش حجم فصلی خاک و دیگر عوامل تاثیر گذار بر روی حرکت زیر اساس، می باشند. دیوارهای ثقلی به طور  شاخص از سنگ های با ملاط کار شده یا از بتن یکپارچه ساخته می شوند، در حالی که دیوارهای حایل طره ای از سنگ کاری یا بتن مسلح متصل به یک پی گسترده ازجنس بتن مسلح پیوسته ساخته می شوند.

[Schneider, Robert R., & Walter L. Dickey., 1980]

/ 0 نظر / 21 بازدید