مقدمه
این توصیه نامه اطلاعات کاربردی در رابطه با طراحی و نصب انکرهای با دوغاب سیمان و سیستم های مهارگذاری (انکراژ) مورد استفاده در بزرگراه ها را ارائه می دهد. سیستم های انکراژ شامل دیوارهای انعطاف پذیر مهار شده، شیب های مهار شده با استفاده از انکر و سیستم های پایدارسازی زمین لغزش می باشد.
این توصیه نامه به عنوان به روز رسانی راهنمای “Permanent Ground Anchors” (FHWA-DP-68-1R, 1988) نوشته شده است. این توصیه نامه از مطالب FHWA (1988) بسیار بهره برده است تا مسائلی مانند تحقیقات محلی و آزمایش های آزمایشگاهی، اصول پایه ای مهارگذاری (انکراژ)، آزمایش بارگذاری انکرها و بررسی مصالح و روش های مورد استفاده در ساخت را بیان کند. از سال ۱۹۸۸ پیشرفت هایی در روش های طراحی، مصالح، تجهیزات و روش های اجرا به دست آمده است.
نتایج بررسی های انجام شده بر روی سیستم های انکراژ از سال ۱۹۸۹ نیز در این توصیه نامه آورده شده است. اخیرا تحقیقاتی زیر نظر FHWA بر روی طراحی و عملکرد انکراژ انجام شده است و برخی از نتایج به دست آمده و روش های پیشنهاد شده برای طراحی و اجرا در این توصیه نامه آورده شده است.
در این توصیه نامه اطلاعاتی در خصوص اصول و طراحی سیستم های مهارگذاری (انکراژ) آورده شده است. موضوعاتی مانند انتخاب فشار طراحی زمین، طراحی سیستم های محافظتی فرسایش و خوردگی، طراحی اجزاء دیوار برای مقاومت در برابر بارهای قائم و جانبی، بررسی پایداری کلی سیستم انکراژ و طراحی لرزه ای آن ارائه شده است.
معرفی
هدف
هدف این توصیه نامه فراهم آوردن اطلاعات عملی در خصوص مهارگذاری (انکراژ) می باشد. انکرهای مورد بررسی در این سند تاندون های پیش تنیده ی دارای دوغاب سیمان که در خاک یا سنگ نصب شده اند می باشد. انکراژهای مورد بحث می توانند در دیوارهای انعطاف پذیر مهاری، شیب های مهار شده و مهار زمین لغزش ها استفاده شود و مخاطبان این توصیه نامه متخصصین ژئوتکنیک، سازه و راهسازی می باشند که در زمینه ی طراحی، اجرا و بازرسی فعالیت می کنند.
سیستم های مهارگذاری (انکراژ) رفته رفته با پیشرفت روش های طراحی، تکنیک های ساخت و مصالح مورد استفاده برای انکر مقرون به صرفه تر شده اند. لازم به ذکر است با توجه به پیشرفت های صورت گرفته، مواردی که در این توصیه نامه آورده شده است برای ادوار مختلف نوشته نشده است بلکه روش های طراحی، اجرا و آزمایش بارگذاری که در حال حاضر در آمریکا استفاده می شوند آورده شده است.
طول عمر سیستم مهارگذاری (انکراژ)
تمرکز این توصیه نامه بر روی روش های طراحی و شیوه هایی برای اجرای سیستم های انکراژ دائمی است. سیستم های انکراژ دائمی به صورت عمومی دارای طول عمر بهره برداری ۷۵ تا ۱۰۰ سال هستند. لازم به ذکر است انکراژ به صورت موقت هم به طور معمول استفاده می شود. طول عمر بهره برداری انکراژ موقت بر اساس مدت زمان لازم تا اجرای سیستم اصلی محاسبه می شود. این توصیه نامه بر اساس آیین نامه AASHTO که سیستم های موقت را به عنوان سیستم هایی که بعد از اجرای سیستم دائمی برداشته و یا غیر قابل استفاده می شود تعریف می کند. محدوده ی زمانی معمول برای انکراژ موقت ۱۸ تا ۳۶ ماه در نظر گرفته می شود ولی ممکن است با توجه به شرایط پروژه بیشتر و یا کمتر از این مدت زمان لازم داشته باشد.
علاوه بر آن این توصیه نامه سیستم های موقت را به سیستم های موقت پایدارسازی گود و سیستم های موقت بحرانی دسته بندی کرده است. به صورت عمومی طراح تصمیم می گیرد که کدام سیستم باید به عنوان سیستم بحرانی در نظر گرفته شود. معمولا این تصمیم توسط طراح بر اساس میزان مورد نظر برای جابجایی جانبی سیستم پایدار سازی که باعث حرکت خاک پشت آن می شود در نظر گرفته می شود. در این سند توصیه شده است ضوابط مورد نیاز برای انکراژ دائمی به عنوان ضوابط مورد نیاز برای انکراژ موقت بحرانی در نظر گرفته شود.
سیستم های انکراژ پایداری گود در شرایط موقت با ضوابط ساده تری نسبت به سیستم های دائمی طراحی می شوند و در نتیجه مقدار جابجایی جانبی آن ها بیشتر است.
در این توصیه نامه پیشنهادات ابتدایی برای طراحی سیستم های انکراژ دائمی و موقت بحرانی ارائه می شود. هر زمانی که لازم باشد ضوابط متفاوت در خصوص طراحی انکراژ موقت نیز ارائه شده است. اجزای زیر در سیستم پایدارسازی موقت دارای محدودیت های کمتر هستند:
- انتخاب تخته های چوبی
- تنش مجاز در اجزای سازه ای
- ضریب ایمنی
- طراحی بار محوری
- بار سربار برای ارزیابی بار دیوار
- ضوابط طراحی لرزه ای
- آزمایش بارگذاری انکر
تاریخچه
اولین استفاده از انکر در آمریکا به عنوان سیستم پایدارسازی گود بود. این سیستم ها توسط پیمانکاران مخصوصی اجرا شدند. استفاده ی دائم از انکراژ تا سال ۱۹۷۰ در آمریکا معمول نبود در حالی که امروزه یک روش بسیار متداول برای پایدارسازی گود و خاکریز شیبدار است. در برخی از طراحی های ویژه و شرایط ساخت، سیستم های انکراژ مزایای متعددی نسبت به روش های سنتی از نظر مهندسی و اقتصادی دارند:
- فضای بدون مانع برای گودبرداری
- داشتن مقاومت نسبتا بالا در برابر فشار جانبی خاک
- از بین بردن نیاز به تکیه گاه های موقت برای حفاری
- از بین بردن نیاز انتخاب مصالح Backfill
- از بین بردن نیاز به تکیه گاه هایی برای پی های عمیق
- کاهش زمان ساخت
در سال ۱۹۷۹ حوزه حمل و نقل آمریکا یک پروژه ی انکراژ دائم تعریف کرد. هدف پروژه ارائه ی شیوه و راهکاری جامع به عنوان یک برنامه ی مدون برای شرکت های فعال در زمینه ی ساخت راه و بزرگراه ها بود. برای انجام پروژه نیاز بود تا:
- انکرهای موجود و شیوه ی نصب آن ها بررسی شود.
- محل هایی که برای اجرای انکراژ در آن ها به کار اضافه ای نیاز بوده شناسایی شوند.
- تکنولوژی موجود به روز شود.
- یک راهنمای پایه ای برای طراحی مهاری (انکر) ارائه شود.
یک راهنمای طراحی در سال ۱۹۸۴ توسط FHWA ارائه شد که در سال ۱۹۸۸ به روز گردید. در طول پروژه ی تعریف شده پنج بزرگراه در آمریکا توسط انکراژ دائم مهار و داده های عملکرد آن ها برداشت شد. امروزه سیستم های انکراژ به جزء جدا نشدنی در طراحی بزرگراه ها در آمریکا تبدیل شده است.
این سند به عنوان یک توصیه نامه ی به روز شده نسبت به FHWA (1988) نوشته شده است. نتایج تحقیقات انجام شده در سال ۱۹۸۹ نیز در این توصیه نامه آورده شده است. اخیرا تحقیقی توسط FHWA بر روی طراحی، عملکرد انکراژ و دیواره های چوبی انجام شد. به عنوان بخشی از آن تحقیق داده های عملکرد دو دیوار دارای انکراژ با اندازه ی حقیقی و چهار دیوار مدل دارای انکراژ برداشت و تحلیل شد. نشست، بارگذاری محوری، و نیروی کشش به پایین بر روی سولجر پایل و جابجایی جانبی سیستم دیوار بررسی شد.
روش های استفاده شده برای تایید انکراژ نیز نسبت به FHWA (1998) بهبود یافته است. در آیین نامه ی AASHTO (1990) که در آن راجع به تکنیک های بهسازی خاک در محل گفته شده است، روش ساخت انکراژ دائمی و راهنمای بررسی و بازدید انکراژ آورده شده است.
در فصل اول توصیه نامه به توضیحات کلی و تاریخچه ی انکراژ پرداخته شده است. در فصل دوم راجع به انواع و مصالح مورد استفاده در مهارگذاری (انکراژ) صحبت شده است. در فصل سوم بررسی سایت و انجام آزمایش های در محل و آزمایش های آزمایشگاهی آورده شده است. در فصل چهارم اصول اولیه ضوابط طراحی سیستم انکراژ گفته شده است. در فصل پنجم روش های مختلف برای طراحی انکر ارائه شده است. در فصل ششم نکات مورد نیاز برای جلوگیری از خوردگی بررسی شده است. فصل هفتم آزمایش های مرتبط با انکر را توضیح می دهد. فصل هشتم و نهم نیز به بررسی اجرا و مراحل پایش حین اجرا می پردازد.
مطالب مرتبط :
