CIRIA C637 Soil Nails 2005

این کتاب راهنمای طراحی سیستم های نیلینگ از انجمن اطلاعات و تحقیقات صنعت ساختمان انگلستان می باشد که یکی از مراجع معتبر موجود در زمینه سیستم پایدارسازی میخ کوبی (نیلینگ) می باشد. این کتاب به توسعه دهندگان سیستم های پایدارسازی، صاحبان زیرساخت و املاک، طراحان، تامین‌کنندگان، پیمانکاران و مدیران تعمیر و نگهداری بهترین راهنمایی ها را در مورد طراحی، اجرا، آزمایش و نگهداری شیب ها و دیوارهای پایدار شده به کمک نیلینگ را ارائه می دهد.

نیلینگ یا میخ کوبی یکی از روش های رایج در ژئوتکنیک برای پایدارسازی گود می باشد. این روش هم در زمین های طبیعی و هم در زمین هایی که با خاک دستی پرشده است کاربرد داشته و برای تقویت مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش ابتدا گمانه هایی در دیواره گود حفر شده و میخ ها در داخل گمانه ها جایگذاری می شود. این میخ ها عملکرد کششی داشته و پس از ایجاد تغییر شکل در خاک وارد عمل می شوند. یک شیب یا دیواره میخ کوبی شده معمولا شامل خود میخ ها، یک رویه سخت یا نرم و انعطاف پذیر و سیستم های زهکشی می باشد. نیلینگ خاک به یک روش نسبتاً رایج برای تثبیت و حفظ شیب ها با بازار سالانه قابل توجهی در بریتانیا تبدیل شده است. البته با توجه به گستردگی سرمایه گذاری ها در زمینه حمل و نقل و زیرساخت های دیگر احتمالاً در آینده شاهد محبوبیت بیشتر این روش نه تنها در بریتانیا بلکه در بسیاری از کشورهای دیگر خواهیم بود.

اهداف کتاب طراحی سیستم های نیلینگ عبارتند از:

1- ارائه بهترین روش در زمینه اجرا روش نیلینگ

2- ارائه راهنما برای استفاده روزمره از این روش

3- انتشار دانش تخصصی نیلینگ خاک

4- تشویق به استفاده مطمئن، مناسب و موثر از میخ ها در خاک

5- تشویق به استفاده گسترده تر از این روش سازگار با محیط زیست، پایدارسازی شیب ها و تعمیر سازه های خاکی

این کتاب به مسائل فنی در طراحی، ساخت و نگهداری می پردازد و به عنوان سندی توانمند در جهت ترویج استفاده گسترده تر اما مناسب از نیلینگ در خاک منتشر شده است.

در کتاب طراحی سیستم های نیلینگ تعداد زیادی از گزارش های تحقیقاتی، کدها، مشخصات، استانداردها و رویه های موجود را که حاوی نتایج مرتبط و مفید برای ایجاد اطمینان بیشتر در استفاده از نیلینگ خاک در بریتانیا هستند، گرد آوری شده است. اگرچه برخی از فصل‌ها بیشتر از سایرین به خوانندگان خاص مربوط می‌شوند، اما همه خوانندگان با خواندن کل کتاب بینشی در مورد عواملی که بر میخ‌کوبی خاک حاکم است به دست خواهند آورد.

فصل دوم

در فصل دوم این کتاب ابتدا تاریخچه نیلینگ و روند پیشرفت آن در انگلستان مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه اصول پایه ای نیلینگ با ذکر مزایا و محدودیت های آن توسط نویسنده شرح داده شده است. علاوه بر این در این فصل روش مرسوم اجرای نیل و مبانی طراحی آن بر مبنای ریسک به صورت مختصر توضیح داده شده است.

فصل سوم

در فصل سوم کتاب طراحی سیستم های نیلینگ به توضیح استانداردها و آیین نامه های مختلفی که در زمینه نیلینگ وجود دارد پرداخته شده است.

فصل چهارم

همه خاک ها برای میخکوبی مناسب نیستند. برخی از خاک ها در طول ساخت و ساز یا در دراز مدت مشکلاتی را ایجاد می کنند که سبب می شود تا نیلینگ به عنوان راهکاری غیرعملی، غیراقتصادی یا ناایمن شناخته شود. شناخت چنین شرایطی در مراحل اولیه برای جلوگیری از انتخاب یک طرح نامناسب حیاتی است. طراحان باید اطلاعات مربوط به سایت را در مورد شرایط زمین شناسی و هیدروژئولوژیکی به دست آورند و از این اطلاعات برای تعیین خطرات خاص و مناسب بودن نیلینگ خاک استفاده کنند. در این فصل، مناسب بودن شرایط مختلف زمین برای نیلینگ خاک مورد بحث قرار می گیرد.

فصل پنجم

کلید به حداقل رساندن خطر ژئوتکنیکی در طراحی یک طرح میخکوبی خاک، ایجاد درک کامل از شرایط زمین از طریق بررسی مناسب و به موقع سایت است. این در حالی است که تکنیک‌های استاندارد تحقیقات محلی برای توسعه درک شرایط زمین و استخراج پارامترهای طراحی ضروری هستند، آزمایش‌های صحرایی ابزار مستقیم‌تری برای تأیید مناسب بودن زمین برای میخکوبی خاک و اندازه‌گیری ظرفیت بالقوه خاک را فراهم می‌کنند. در واقع هدف این فصل ارائه توصیه های جامع و مفصل شناسایی ژئوتکنیکی نیست بلکه هدف آن برجسته نمودن برخی از جنبه های مهم این قضیه در نیلینگ و ارائه یک دید کلی به علاقه مندان است.

فصل ششم

قبل از طراحی سیستم های نیلینگ (چه مفهومی و چه جزئی) بسیار مهم است که خواننده با برخی از مکانیزم های اساسی این سیستم آشنا شود. برخی از مواردی که در این فصل پوشش داده می شود عبارتند از:

• سیستم خاک – نیلینگ
• افزایش بار در میخ ها (نیل ها)
• نقش مقاومت خمشی و برشی در نیل ها
• نقش رویه
• تغییرشکل
• افزونه در سیستم های خاک – نیلینگ

علاوه بر این موارد، مفاهیم معیارهای طراحی زیر نیز مورد بررسی قرار می گیرد:

• معیار حالت حدی
• معیار الزامات عمومی و عوامل ایمنی

فصل هفتم

مانند هر فعالیت دیگری درمهندسی عمران، طراحی دیوار یا شیب با استفاده از میخ کوبی نیز شامل دو مرحله اصلی است:

• طراحی مفهومی (که مرحله مقدماتی نیز نامیده می شود)
• طراحی دقیق

 طراحی فرآیندی است که با مطالعات امکان سنجی آغاز می شود. راستی آزمایی و بهبود طراحی باید در مرحله ساخت و ساز با استفاده از روش های پایش (مانیتورینگ) و مشاهده دقیق برای شناسایی و بازخورد مشکلات احتمالی و صرفه‌جویی در هزینه های بالقوه ادامه یابد. البته مشاهده و اصلاح طرح در حین ساخت و ساز به ویژه برای شیب ها یا دیوارهای میخ کوبی شده نیز بسیار مهم است. در واقع در این فصل به مرحله مقدماتی طراحی و نکات مربوط به آن پرداخته می شود.

فصل هشتم

مرحله دوم طراحی، طراحی دقیق می باشد. در این مرحله اطلاعاتی نظیر مشخصات خاک، شرایط آب زیرزمینی، هندسه، شرایط بارهای موجود و نوع میخ مورد استفاده قرار می گیرد تا الزامات زیر را برآورده سازد:

• تعادل بین نیرو ها و لنگر ها (پایداری و مقاومت)
• محدود کردن تغییرشکل ها (بهره برداری یا سرویس)
• حفظ معیارهای عملکردی در طول عمر طراحی مشخص شده (دوام)

در این بخش به دو مورد ابتدایی پرداخته می شود ولی مورد آخر در فصل نهم مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

فصل نهم

در این فصل بحث دوام در میخ ها مورد توجه قرار گرفته است. زوال میخ ها یک خطر بالقوه برای دیوارها یا شیب های میخ کوبی به حساب می آید. دوام یکی از ملاحظات اساسی در طراحی و تهیه سیستم های نیلینگ محسوب می شود و زوال آن باید پیش بینی و کنترل شود و سپس با انجام اقدامات لازمه از وقوع آن جلوگیری شود. موارد زیر بر روی مقوله دوام میخ ها تاثیر بسزایی دارند:

• مواد استفاده شده برای میخ ها
• مواد استفاده شده برای حفاظت
• یکپارچگی سیستم حفاظتی اعمال شده در محل
• محیط کلی که مواد در معرض آن قرار می گیرند
• تغییرات محیطی در طول زمان
• تفاوت در محیط بین قسمت های مدفون و قسمت های در معرض میخ ها

در این فصل به هریک از موارد بالا در بخش های مختلف پرداخته شده است.

فصل دهم

در این فصل از کتاب طراحی سیستم نیلینگ نویسنده سعی در برجسته نمودن تکنیک های متنوع اجرا در سیستم پایدارسازی نیلینگ دارد. در ادامه ظرفیت و تاثیر روش های مختلف بر روی هزینه ها و روند برنامه ریزی پروژه مورد بررسی قرار می گیرد. بخش پایانی این فصل نیز به تبیین نقش پیمانکار به عنوان یکی از ارکان مهم هر پروژه پایدارسازی اختصاص دارد.

فصل یازدهم

یکی از مراحل بسیار مهم در روش های مختلف پایدارسازی نظیر نیلینگ، مطابقت طرح های اجرا شده با مشخصات مرحله طراحی می باشد. در این فصل نویسنده سعی دارد تا به نکات مربوط به اهمیت کنترل کیفیت اجرا و آزمایش های لازم در این زمینه بپردازد.

فصل دوازدهم

انتظار می رود تا سیستم های نیلینگ به نحوی طراحی شود که در طول مدت عمر طراحی خود در برابر ترکیبی از اثرات نیروهای مخرب مقاومت نماید. برای پروژه های دائمی و زیربنایی اغلب عمر طراحی 50 الی 60 سال در نظر گرفته می شود. البته برای برخی دیوار ها و سازه های با اهمیت بالا طراحی به گونه انجام می گیرد تا سیستم پایدارکننده تا 120 سال کارآیی داشته باشد. اما نکته ای که در این زمینه حائز اهمیت است انجام بازرسی های مستمر و نیز اقدامات مناسب جهت نگهداری پروژه ها در طی عمر طراحی است. که سیستم های نیلینگ نیز از این قاعده مستثنی نیستند. اقدامات در نظرگرفته شده در جهت بازرسی و نگهداری تا حد زیادی به درجه اهمیت سازه بستگی دارد. طبیعتا در سازه های با درجه عملکردی بالاتر اقدامات بیشتری در این زمینه مورد نیاز است. در این فصل از کتاب به توضیح نکات موجود در این زمینه پرداخته می شود.