یکی از روش های پایدارسازی گود روش دیوار برلنی می باشد. این روش در واقع ترکیبی از:
- سولجر پایل (شمع های بتنی یا فولادی): نیم رخ زوج فولادی بال پهن یا IPE، لوله، شمع بتنی درجا یا …
و
- پر کننده بین شمع ها (Lag) مانند: رویه بتنی (شاتکریت) یا بتن پیش ساخته، الوار چوبی و یا ورق فولادی
می باشد.
جهت گیرداری شمع های فولادی و بتنی حدود 25 درصد از طول آنها به عنوان ریشه شمع در نظر گرفته می شود. جهت جلوگیری از ریزش های موضعی بین شمع ها از رویه های بتنی درجا یا پیش ساخته، الوارهای چوبی و … استفاده می گردد.
یکی از رویه های بتنی درجای متداول در پروژه های شهری، رویه بتنی بتن پاشی (شاتکریت) می باشد که پس از خاکبرداری، شبکه میلگرد فولادی (مش) بین شمع ها قرار داده شده و سپس به وسیله بتن پاشی (شاتکریت) یک رویه بتنی بین شمع ها ایجاد می گردد.
جهت پایدارسازی دائم از بتن پیش ساخته و جهت پایدارسازی موقت از الوارهای چوبی می توان استفاده کرد.
جهت پایدارسازی گودهای عمیق و یا جلوگیری از نشست در مجاورت سازه های حساس به نشست از ترکیب دیوار برلنی با میخ کوبی (نیلینگ)، مهارگذاری (انکراژ) و یا مهار متقابل (استرات) نیز استفاده می گردد.
تاریخچه روش دیوار برلنی (دیوار سولجر پایل)
روش دیوار برلنی یا سولجر پایل یکی از قدیمی ترین روش های پایدارسازی گود است. از قرن 18 در شهرهای بزرگی مثل نیویورک، برلین و لندن به طور موفق اجرا گردیده است. علت نام گذاری این روش به دیوار برلنی به استفاده آن در دهه 1930 در قطار زیرزمینی شهر برلین بر می گردد. غالبا دیواره سولجر پایل (Soldier Pile Wall) با دیوار برلنی (Berlin wall) به یک معنا به کار می رود.
مبانی طراحی روش دیوار برلنی (دیوار سولجر پایل)
مشخصات ۱ متر از مقطع رویه بتنی به اضافه مشخصات مصالح شمع تقسیم بر فاصله آنها به نرم افزار ۲ بعدی تعادل حدی Geo-Slope و اجزای محدود Plaxis 2D داده می شود و سپس ضریب اطمینان و تغییر مکان های دیواره بر این اساس به دست می آید. در نرم افزار ۳ بعدی مانند Plaxis 3D هم کل دیوار شبیه سازی می گردد و فقط مشخصات مصالح داده می شود.
روش اجرای دیوار برلنی (دیوار سولجر پایل)
1) اجرای شمع ها:
در صورت استفاده از شمع های بتنی می بایست طبق نقشه های اجرایی شمع های بتنی درجا اجرا گردد. در صورت استفاده از شمع های فلزی که غالبا زوج نیمرخ بال پهن، IPE و یا لوله هستند، ابتدا محل شمع ها حفاری شده و سپس ریشه شمع ها بتن ریزی می گردد.
سپس شمع های فولادی در محل های حفاری شده قرار داده می شوند. البته شمع های فولادی ممکن است به صورت کوبیدنی نیز اجرا گردند. نوع شمع و قطر شمع بستگی به بار مجاور گود و مشخصات خاک دارد.
2) تکمیل دیواره بین شمع ها:
پس از اجرای شمع ها، خاکبرداری آغاز می گردد و تا تراز مناسب جهت اجرای شبکه فولادی (مش) و یا الوار چوبی خاکبرداری می گردد و سپس جهت جلوگیری از ریزش های موضعی شبکه فولادی (مش) اجرا شده و سپس بتن پاشی (شاتکریت) می گردد و یا الوارهای چوبی قرار داده می شود. این روند تا انتهای گود ادامه می یابد.
در شرایطی که تغییر مکان مجاور گود نسبتاٌ حساس باشد، پشت الوارهای چوبی می بایست با مصالح متراکم پر گردد. ضخامت الوارهای چوبی یا رویه بتنی بستگی به نوع خاک، فاصله شمع ها و … دارد.
نیروها توسط رویه بتنی یا الوارهای چوبی به شمع های بتنی یا فولادی (سولجر پایل ها) منتقل می گردد و سپس توسط شمع های بتنی یا فولادی به صورت طره تحمل می گردد و باعث ایستایی گود می شود.
در صورتی که شمع های بتنی یا فولادی به تنهایی قادر به تحمل این نیروها نباشند، با استفاده از ترکیب این روش با روش های دیگر پایدارسازی مانند میخ کوبی دیواره ها (نیلینگ)، مهارگذاری (انکراژ) و یا مهار متقابل (استرات)، فشار خاک وارده به شمع ها تحمل می گردد.
برای سازه هایی که در حالت حدی نهایی (LRFD) طراحی شده اند، دوره بهره برداری الوارهای چوبی حدود 75 سال است. بنابراین الوارهای چوبی برای سازه هایی که دوره بهره برداری بیش از 75 سال دارند قابل قبول نیست.
جهت طراحی الوارهای چوبی از آیین نامه بزرگراه های آمریکا به شرح زیر استفاده می گردد:
(Lateral Support Systems and Underpinning” (Report No. FHWA-RD-75-130“
با توجه به این آیین نامه برای 3 نوع خاک مختلف شرایط الوارهای چوبی ارائه گردیده است:
کاربردهای روش دیوار برلنی (دیوار سولجر پایل)
- مناسب جهت گودهایی که تراز آب، زیر تراز کف گود قرار دارد
- مناسب جهت گودهایی که سازه های حساس به نشست در اطراف آنها وجود ندارد
مزایای روش دیوار برلنی (دیوار سولجر پایل)
- قیمت مناسب نسبت به روش های دیگر پایدارسازی گود
- اجرای آسان و با سرعت اجرای بالا
- عدم نیاز به تجهیزات ویژه و خاص
معایب روش دیوار برلنی (دیوار سولجر پایل)
- عدم توصیه جهت پایدارسازی دائم
- عدم توصیه جهت تراز بالای آب
- سختی کم نسبت به دیواره های پایدارسازی شده به روش های دیگر
در زمینه پایدارسازی گود بیشتر مطالعه کنید :
- ساخت از بالا به پایین یا تاپ دان چیست؟ (Top-Down Construction)
- نیلینگ یا میخ کوبی دیواره چیست؟ (Soil Nailing)
- انکراژ یا مهارگذاری خاک چیست؟ (Soil Anchorage)
- مهارمتقابل یا استرات چیست؟ (Braced Excavations – Struts)
- سازه نگهبان خرپایی چیست؟ (Truss Retaining Structure)
- خاک مسلح یا ژئوسنتتیک چیست؟ (Geosynthetict)
- سپرکوبی چیست؟ (Sheet Pile)
- دیوار دیافراگمی یا دیوار دوغابی چیست؟ (Diaphragm walls – Slurry walls)
- دیوار برلنی یا دیوار سولجر پایل چیست؟ (Berlin wall – Soldier Pile and Lagging System)
- زهکشی و آب بندی در گودبرداری چیست؟ (Drainage- Dewatering & Waterproofing )
- نقشه برداری یا مهندسی نقشه برداری چیست؟ (Surveying)
- پایش گود یا مانیتورینگ چیست؟ (Monitoring)
- دستورالعمل بهداشت، ایمنی و محیط زیست چیست؟ (HSE)
- آموزش گام به گام نقشه خوانی انواع روش های پایدارسازی و گودبرداری
در زمینه طراحی و مشاوره ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید :
- معرفی نرم افزار Plaxis
- معرفی نرم افزار GEOSLOPE
- معرفی نرم افزار SAP2000
- معرفی نرم افزار SAFE
- معرفی نرم افزار ABAQUS
- معرفی نرم افزار FLAC
- معرفی نرم افزار MIDAS
در زمینه مطالعات ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید :
- مطالعات خاک یا مطالعات ژئوتکنیک چیست؟ (Site Investigation)
- مطالعات لرزه خیزی چیست؟ (Seismicity studies)
- ژئوفیزیک (Geophysics)
- زمین شناسی (Geology)
در زمینه بهسازی خاک بیشتر مطالعه کنید :
- تزریق پر فشار یا جت گروتینگ چیست؟ (Jet Grouting)
- ریزشمع یا میکروپایل چیست؟ (Micropile & Underpinning)
- پیش بارگذاری چیست؟ (fill surcharge preloading method)
- اختلاط عمیق خاک یا DSM چیست؟ (Deep Soil Mixing)
- تراکم دینامیکی یا DC چیست؟ (Dynamic Compaction)
- ستون شنی ارتعاشی یا تراکم ارتعاشی چیست؟ (Vibro Stone Column)
در زمینه تخریب و خاکبرداری بیشتر مطالعه کنید :
- مهندسی تخریب ساختمان (Destruction Engineering)
- خاکبرداری چیست؟ (Excavation)
- رمپ و جمع آوری رمپ در گودبرداری (Ramp removal excavation)
- گودبرداری و خاکبرداری دو عملیات متمایز از یکدیگر
- گودبرداری غیر اصولی (Unprincipled Building Excavation)
- گودبرداری چیست؟ و اصول اجرای گودبرداری های ساختمانی (Excavation)
در زمینه ابنیه و ساختمان بیشتر مطالعه کنید :
- ساخت و ساز ابنیه و ساختمان (Building & Structure)
- قرارداد مشارکت در ساخت (Construction participation contract)
- نظارت بر اجرای پروژه های عمرانی (Construction Supervision)
- اسکلت فلزی یا سازه فولادی (Steel Structure)
- مدیریت پیمان (Management Contracting)
- مدیریت طرح (Construction Management)
- انواع سیستم های سازه ای (Structural System)
- سوله چیست ؟ انواع و کاربرد سوله (Industrial Shed)
مطالب مرتبط :
