میخکوبی خاک
پس از آن استفاده از ميخکوبي به طور گسترده در طرحهاي مختلف عمراني نظير تثبيت ترانشههاي خط آهن و بزرگراهها، ساخت سازههاي نگهبان گودبرداري شده در مناطق شهري جهت احداث ساختمانهاي بلندمرتبه که شامل چندين طبقه در داخل زمين هستند و تثبيت شيبهاي زمين در برابر لغزشهاي احتمالي به کار بسته شد.
يکي از اولين کاربردهاي ميخکوبي در خاک در سال 1972 براي تعريض خط آهن نزديک ورسايل در فرانسه صورت گرفت. در آن پروژه يک شيرواني خاک برداري شده به ارتفاع 18 متر با استفاده از ميخکوبي پايدار شد.
در آلمان براي اولين بار برنامهي تحقيقاتي گستردهاي بر روي ديوارهاي ميخکوبي شده توسط دانشگاه کارل شروهه و شرکت ساختماني بوئر بين سالهاي 1975 تا 1981 انجام شد. اين برنامهي تحقيقاتي شامل آزمايش بر روي ديوارهاي آزمايشي با مقياس واقعي و با اندازههاي مختلف بود تا بتوان از طريق آن روشهاي تحليل و طراحي ديوارهاي ميخکوبي شده را گسترش داد.
همچنين در فرانسه برنامهي تحقيقاتي کلوتر متشکل از شرکاي خصوصي و دولتي در سال 1986 براي انجام تحقيقات عددي و آزمايشگاهي پيرامون ديوارهاي ميخکوبي کليد خورد. در آمريکاي شمالي براي اولين بار در دههي 1970 ديورهاي ميخکوبي شدهي زيادي در شهرهاي ونکوور، واشنگتن و مکزيکوسيتي اجرا شد. يکي از اولين ديوارهاي ميخکوبي شدهي قابل توجه در آمريکا، مهار خاکبرداري با عمق 13.7 متر در ماسه لايدار متراکم براي توسعه بيمارستان گودسامايتان واقع در پورتلند اورگان بود که در سال 1976 به بهرهبرداري رسيد. مهندسين اين طرح در مقام مقايسه بين اجراي ديوار ميخکوبي شده و اجراي ديوار حايل بتني ابراز داشتند که اين طرح با نصف زمان و 85 درصد کاهش هزينه نسبت به اجراي ديوار حايل بتني به بهرهبرداري رسيده است.
از ديگر پروژههاي مهم ميخکوبي در دههي 1980 در آمريکا ميتوان به ديوار ميخکوبي با ارتفاع 12 متر در يکي از پروژههاي دولتي وزارت راه آمريکا در کامبرلند گپ واقع در ايالت کنتاکي اشاره کرد. همچنين وزارت راه آمريکا در سال 1989 براي اولين بار از تکنولوژي ميخکوبي براي گودبرداري کولههاي پل استفاده کرد. در دو دههي اخير استفاده از تکنولوژي ميخکوبي در سراسر جهان رشد چشمگيري داشته است. اين روش جزء روشهاي مورد علاقهي کارفرمايان بوده و مهندسين طراح و اجرا توجه بيشتري به تکنيکهاي طراحي و اجرايي ميخکوبي پيدا کردهاند. در ابتداي رواج سيستم ميخکوبي، از اين سيستم بيشتر براي احداث سازههاي نگهبان موقت استفاده ميشد، در حالي که در 10 سال گذشته استفاده از ميخکوبي در احداث سازههاي نگهبان دائمي نيز رشد چمشگيري پيدا کرده است. [۱]
مراحل اجرای دیوارهای میخکوبی شده
•مرحله 1. گودبرداري :
گودبرداري اوليه تا عمقي صورت ميپذيرد که ديوارهي گودبرداري شده بتواند در مدت کوتاهي بين 24 تا 48 ساعت پايداري خود را حفظ کند. عمق گودبرداري جهت تامين کوتاه مدت پايداري در بين 1 تا 2 متر ميباشد. عرض گودبرداري انجام شده حداقل بايد به اندازهاي باشد که بتوان ابزارهاي لازم را در محل مستقر کرد.
•مرحله 2. حفاري چال براي اجراي ميخ : چالهاي مورد نظر با طول، قطر و شيب مشخص اجرا ميشوند و امتداد آنها تقريبا افقي ميباشد.
•مرحله 3. نصب ميخ و دوغاب ريزي : در اين مرحله ميلگردهاي فولادي (ميخها) در چالهاي پيشحفاري شده کار گذاشته ميشوند. ميلگردهاي به کار رفته شده اغلب تو پر هستند اما ميتوان از ميلگردهاي توخالي نيز مطابق به آييننامهي اجرايي وزارت راه آمريکا مربوط به ميخکوبي با ميلگردهاي توخالي نيز استفاده کرد.
جهت آنکه راستاي ميلگردها دقيقا در امتداد محور استوانهي چالهاي حفر شده باشد از ابزاري به نام مرکزکننده استفاده ميشود. ميلگردها در داخل مرکزکنندهها فرو رفته و سپس در داخل چال، جاگذاري ميشوند. چنانچه شرايط خوردگي شديد باشد از غلافهاي پلاستيکي مخصوصي جهت محاظت از ميخها استفاده ميشود. در همين حال يک لولهي دوغاب ريزي به انتهاي چال رفته و فضاي خالي باقي مانده را از انتها تا ابتداي چال دوغاب ريزي ميکند. شيب چالهاي حفر همانطور که پيش از اين نيز گفته شد به مقدار ملايمي در پايين سطح افق قرار دارد. لذا دوغاب با نيروي وزن وارد شده بر آن به خوبي در حفرهها جا ميگيرد. به چنين روشي، روش دوغاب ريزي ثقلي گفته ميشود که جزء روشهاي متداول در ميخکوبي به حساب ميرود. پيش از مرحلهي بعدي، نوارهاي زهکشي ژئوکاپوزيتي بر روي سطح گودبرداري و به طور تقريبي بين شبکهي ميخهاي بيرون آمده کارگذاشته ميشود. نوارهاي زهکشي تا قسمت تحتاني گودبرداري ادامه مييابد تا زهآب جمع شده را به پاشنهي ديوار هدايت و خارج کند.
•مرحله 4. ساخت پوشش شاتکريت موقتي : قبل از آنکه مرحلهي بعدي گودبرداري شروع شود شاتکريت جهت يکپارچه سازي ابتداي ميخها و کل سيستم بر روي سطح گود پاشيده ميشود. نحوهي متداول اجرا به اين صورت است که از يک پوشش شاتکريتي با ميزان ملايمي از تسليح فولادي استفاده شود. تسليح فولادي اغلب شبکهي مشبندي شده از سيمهاي به هم جوش خورده است. طول پانلهاي مش فولادي جوش خورده بايد به اندازهاي باشد که هر پانل با پانل کنار تا اندازهاي همپوشاني داشته باشد. در اين مرحله لايهي نازک بتن شاتکريت بر روي سطح گود پاشيده ميشود. بعد از آن يک صفحه پليت فولادي بر روي نوک ميخ کار گذاشته ميشود. از واشر و مهرههاي شش گوش براي اتصال ميخ به صفحهي پليت استفاده ميشود. توجه شود که مدت 72 ساعت لازم است تا بتن شاتکريت به مقاومت سه روزه تقريبا معادل 10.5 مگاپاسکال برسد و بعد گودبرداري مرحلهي بعد انجام شود.
•مرحله 5. ساخت ديوارهي ميخکوبي شده تا عمق مورد نظر : مراحل 1 تا 4 تا عمق مورد نظر جهت گودبرداري ادامه مييابد. در هر مرحله از گودبرداري، نوارهاي زهکشي قايم که در انتهاي گود به صورت لولهاي جمع شده است، در امتداد بعدي گودبرداري گسترده ميشود. سپس پانلهاي مشبندي جديد بر روي پوشش کار گذاشته ميشود. شاتکريت با همپوشاني قابل قبولي نسبت به لايهي بالايي شاتکريت بر روي ديوار پاشيده ميشود. در انتهاي گود نوار زهکشي دوباره لوله شده تا براي مرحلهي بعدي استفاده شود.
•مرحله 6. ساخت پوشش دايمي و نهايي : وقتي گودبرداري تا عمق مورد نظر ادامه يافت، سيستم ميخکوبي شده در تمام سطح ديوار نصب شد و نيز آزمايشهاي لازم جهت اطمينان از عدم رخداد هر نوع گسيختگي انجام گرفت، ممکن است پوشش نهايي و دايمي ساخته شود. همانطور که گفته شد از پوشش دايمي در شرايطي استفاده ميشود که از ديوار ميخکوبي جهت سيستم پايدارسازي دايمي گود بهره گرفته شده باشد. براي پوششهاي دايمي ممکن است از بتن مسلح درجا، شاتکريت مسلح و يا پانلهاي پيشساخته استفاده شود.
سلام به وبلاگ مهندسی ژئوتکنیک خوش آمدید. هدف ما ارائه وبلاگي مفید برای افزایش سطح علمی مهندسین عمران می باشد. در این وبلاگ سعی گردیده مقالات علمی معتبر، كتب معتبر و مفيد و تشريح فناوري هاي نو و جديد و مطالب جالب و آموزنده در زمینه های مختلف مهندسی عمران ارائه گردد. امیدوارم این وبلاگ برای شما مفید باشد.