آَشنایی با سیستم دیوار خاک مسلح

از دیرباز ناپایداری شیب‌ها و شیروانی‌های خاکی یکی از معضلات مهم و تاثیر گذار در ساخت و توسعه شهرها، روستاها و راه‌های ارتباطی بوده است به طوری که این مشکل طبیعی هر ساله جان تعداد زیادی از انسان‌ها را به خصوص در کشورهای آسیای شرقی که به دلیل خاک نامرغوب و بارش‌های سیل آسا، زمین استعداد زیادی برای رانش دارد را گرفته است. علت عمده‌ی گسیختگی و ناپایداری یک شیب را می‌توان در مقاومت برشی خاکریز و همچنین ضعف ذاتی خاک در توانایی تحمل نیروهای کششی خلاصه کرد.

به عنوان راه حل‌های مهندسی برای حل این معضل، دیوارهای حائل توسعه داده شده‌اند. دیوارهای حائل سیستم‌هایی هستند که به منظور جلوگیری از حرکت غیر معمول یک شیروانی خاکی در برابر آن قرار می‌گیرند. دیوارهای حائل به دو دسته کلی دیوارهای حائل صلب و دیوارهای حائل انعطاف‌پذیر تقسیم می‌شوند.

طبق تعریف نشریه ۳۰۸ سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور، دیوار حائل صلب به دیواری گفته می‌شود که با نشست‌های محیط خود هماهنگ نیست. از انواع دیوارهای حائل صلب می‌توان به دیوارهای حائل وزنی، دیوارهای حائل غیر وزنی (طره‌ای و پشت بند دار و …) و دیوارهای حائل عمیق ( سپرهای بتنی) نام برد. دیوارهای حائل انعطاف پذیر نیز به دیوارهایی اطلاق می‌گردد که خود را با نشست‌های محیط میزبان هماهنگ می‌کند. از جمله این دیوارها می‌توان به دیوارهای حائل توری سنگی، دیوارهای حائل سپر فولادی و دیوارهای حائل خاک مسلح را نام برد. در سیستم دیوارهای حائل خاک مسلح مشابه با تئوری نیلینگ و انکراژ، ناحیه محرک توده خاکریز به ناحیه مقاوم آن متصل می‌شود. المان مسلح کننده نیز می‌تواند المان‌های فولادی و یا ژئوسنتتیک (ژئوگرید) باشد. دیوارهای حائل خاک مسلح خود به دسته دیوارهای صلب و انعطاف پذیر تقسیم می‌گردد:

سیستم‌­های صلب  – In-extensible

در این نوع از سیستم‌ها رفتار کلی به صورت صلب بوده و شکل‌پذیری محدودی را دارا می‌باشد. در این روش مسلح کننده­‌های مورد استفاده عموماً از نوع صلب (به عنوان مثال از جنس فولاد) بوده که با شکل تسمه‌­ای و یا مش تولید می­‌گردند. با توجه به سختی بالای عناصر مسلح‌کننده و رفتار ترد مصالح، رفتار این نوع دیوارها به شدت به جابجایی حساس می‌باشند. با توجه به تعریفی که از این نوع از سیستم‌ها بیان گردید. اغلب در دیوارهای با شیب قائم مورد استفاده قرار می‌گیرند. با توجه به صلبیت بالای این نوع از سیستم‌های دیوار خاک مسلح، رفتاری با شکل پذیری محدود را در بارهای لرزه‌ای تجربه می‌نمایند.

سیستم‌های انعطاف‌پذیر- Extensible

حتماً تاکنون نام مسلح کننده­‌هایی همچون ژئوگریدها، ژئوتکستایل‌های بافته و ژئوسل را شنیده‌اید. این نوع مسلح کننده‌ها از جنس پلیمر بوده و همانگونه که از نام آنها مشخص است به دلیل طبیعت مصالح پلیمری از کرنش‌پذیری زیادی نسبت به فولاد برخوردارند. این میزان کرنش‌پذیری در میان خود پلیمرهای تشکیل دهنده نیز متفاوت است بعنوان مثال ژئوگریدهای پلی‌استری کرنش‌پذیری نهایی محدود بین ۸ الی ۱۰درصد دارند این در حالی است کهذژئوگریدهای پلی‌اتیلنی می‌توانند تا ۷ برابر اندازه اولیه خود در لحظه گسیختگی تغییر شکل دهند. این میزان تغییر شکل برای مناطق لرزه‌خیز به دلیل ایجاد میرایی قابل توجه می‌تواند مفید باشد.