%عکس - اجزای خاک مسلح

اجزای خاک مسلح

kianborna

خاک مسلح به مجموعه ای از خاکریزها گفته می شود که توسط تسمه و میلگرد مسلح شده اند. این خاک خواص مکانیکی خاک را در قسمتی که بیشتر در معرض نیروها قرار گرفته تقویت می کند. مقاومت خاک مسلح در برابر برش و فشار بسیار بالاست اما قدرت آن در مقابل کشش ضعیف می باشد. همانند بتن مسلح به علت وجود اجزای مسلح کننده به منظور کرنش کششی، رفتار خاک بهبود پیدا می کند. از این رو دیوارهای این نوع خاک جزء دیوارهای انعطاف پذیر محسوب می شوند. اگر بخواهیم به قسمت های مختلف خاک مسلح اشاره کنیم می توانیم خاکریز (خاک های دانه ای)، عناصر مسلح کننده (تسمه های پهن و باریک) و پوسته را نام ببریم. اجزای پوسته که قسمت خارجی دیوار را تحت پوشش خود قرار می دهند به انتهای عناصر مسلح کننده وصل می شوند. در دیواره های خاک مسلح اصولاً نسبت عرض به ارتفاع بزرگ است از این رو تمرکز تنش برخلاف دیوارهای معمولی در پنجه دیوار اتفاق نمی افتد. این دیوارها برای بسترهایی که ظرفیت باربری آن ها کم است مناسب می باشند.

در سازه های خاک مسلح، خاکریزی به شکل لایه لایه انجام می شود و تراکم سازی آن مانند خاکریزهای معمولی است. در بین این لایه های خاک اجزای مسلح کننده قرار می گیرند و عناصر پوسته نیز به صورت فلزی با مقطع نیم بیضی و بتنی پیش ساخته چلیپایی نصب می شوند. برای ساخت دیوارهای خاک مسلح به وسیله این اجزاء، اول یک ردیف عناصر پوسته قرار می دهند، سپس لایه ای از خاکریز و عناصر مسلح کننده روی آن اجرا می نمایند. رفتار خاک مسلح در طولانی مدت بر اساس رفتار اجزای مسلح کننده آن شکل می گیرد. از این رو فولاد یکی از بهترین عناصر مسلح کننده به شمار می آید زیرا از استحکام و مقاومت بالایی برخوردار می باشد اما خوردگی این متریال رفتار خاک مسلح را تحت تاثیر قرار خواهد داد. در واقع تنها مشکل خاک مسلح پدیده خوردگی عناصر مسلح کننده است. به همین دلیل در اجرای این خاک توجه ویژه به پایداری این عناصر در خاک معطوف می گردد.

از خاک مسلح در موارد زیر استفاده می گردد:

  • ساخت دیوارهای جاده های شیب دار کوهستانی
  • ساخت سازه های خطوط راه آهن
  • ساخت دیوارهای نگهدارنده حاشیه بزرگراه ها
  • ساخت پایه پل ها
  • ساخت دیوارهای ساحلی، سدهای خاکی و …
  • ساخت سازه های حفاظتی نظامی
  • ساخت دیوارهای شیب دار

اجزای خاک مسلح

خاکریز

خاکریز باید از ویژگی های منحصر بفردی برخوردار باشد تا بتواند کارایی خاک مسلح و مقاومت آن را افزایش دهد. از جمله ویژگی هایی که خاکریز باید از آن بهره مند باشد می توان به مقاومت و پایداری آن در کوتاه مدت و طولانی مدت، خواص مکانیکی و خواص شیمیایی مناسب اشاره نمود. خواص مکانیکی خاک فاکتورهایی نظیر اصطکاک داخلی و چسبندگی و خواص شیمیایی المان هایی نظیر خوردگی عناصر مسلح کننده و دوام و پایداری را در بر می گیرند. بهتر است خاکریزها از خاک هایی که دانه بندی متراکم دارند انتخاب شوند زیرا حجم آن ها هنگامی که در برابر نیروی برشی قرار می گیرند افزایش پیدا می کند. در خاک هایی که زهکشی آن ها خوب انجام شده ، بعد از اجرای هر لایه خاکریز تنش عمودی موثری بین اجزای مسلح کننده و خاکریز منتقل شده و بدون تاخیر فاز، مقاومت برشی با بارگذاری قائم انجام می شود. این خاک های دانه ای هنگام اعمال بارهای معمول، رفتاری الاستیسیته پیدا می کنند، از این رو پس از اجرای خاک مسلح تغییر شکل در آن مشاهده نخواهد شد. در مقابل، خاک های ریز دانه که قابلیت زهکشی مناسب را ندارند در معرض انتقال سریع و موثر تنش قرار نمی گیرند، در نتیجه هنگام اجرا ضریب ایمنی افت پیدا می کند. همچنین رفتار الاستوپلاستیک خاک می تواند منجر به تغییر شکل پسماند شود. در این خاک ها پدیده خزش نیز به علت تنش بالای عناصر مسلح کننده ممکن است رخ دهد و خوردگی اتفاق بیفتد.

اجزای مسلح کننده

این اجزا به منظور انتقال نیرو از طرف محرک به سمت ناحیه مقاوم به کار می روند. از جمله ویژگی هایی که این اجزا حتماً باید برخوردار باشند می توان به دوام و پایداری، شکل پذیری بالا در مواقع گسیختگی و پیوستگی با مصالح خاکریز اشاره نمود. علاوه بر آن این اجزا باید در برابر تنش های کششی، وادادگی کمی از خود نشان دهند. اجزای مسلح کننده اصولاً از متریال هایی مانند فولاد ضد زنگ‌، آلياژ آلومينيوم منيزيم، فولاد گالوانيزه و مواد پلیمری ساخته می شوند. اجزای غیر فلزی که با مواد پلیمری تولید می شوند در مقایسه با اجزای فلزی عملکردی ضعیف تر دارند اما دچار خوردگی نمی شوند.

اجزای پوسته

اجزای پوسته از ریزش خاک بین المان های مسلح کننده جلوگیری می نمایند و همانند پوشش برای خاک مسلح عمل می کنند. خاک مسلح انعطاف پذیری بالایی دارد از این رو بر روی خاک هایی که نشست دارند اجرا می گردد، به همین منظور اجزای پوسته نیز مستلزم به انعطاف پذیر بودن هستند. از جمله اجزای پوسته می توان به قطعات فولادی و قطعات بتنی اشاره نمود. قطعات فلزی یا فولادی از مقاومت و انعطاف پذیری بالایی برخوردارند و به شکل مقطعی از نیم بیضی می باشند. این قطعات وزن بسیار سبکی دارند و برای استفاده در مکان هایی که حمل و نقل در آن ها به سختی انجام می شود مناسب می باشند. قطعات فلزی یا فولادی توسط پیچ به یکدیگر متصل می شوند، سپس اجزای مسلح کننده بین این قطعات قرار می گیرند. قطعات بتنی نیز همانطور که از نامشان پیداست از بتن و به صورت پیش ساخته تولید می شوند. شکل آن ها چلیپایی است و به گونه ای بهم متصل می شوند که بتوانند تغییر شکل را بدون ترک خوردگی در بتن تحمل کنند.

مزایای اجرای خاک مسلح

  • سرعت اجرای دیوارهای خاک مسلح بسیار بالاست و در کمترین زمان ممکن می توان آن ها را ساخت.
  • در اجرای این خاک از مصالح ارزان قیمت و در دسترس مانند خاک استفاده می شود.
  • عملیات اجرایی مربوط به خاک مسلح به صورت مکانیکی است.
  • در قطعات پوسته می توان کیفیت بتن را تامین نمود.
  • اجرای دیوارهای خاک مسلح به پی نیاز ندارد.
  • سازه خاک مسلح از زیبایی لازم برخوردار می باشد.