ارزيابي آزمايشگاهي عملكرد مهارهاي تك و دو صفحه اي و مشاهده تاثير فواصل بارگذاري در ديوار حائل

ديوارهاي حائل كاربردهاي فراواني در فعاليت هاي ژئوتكنيكي دارند كه مهار فشار جانبي خاك از اهم كاربرد آن ها است. روش هاي مختلفي براي مهار ديوارهاي حائل وجود دارد كه از جمله آن، مهارهاي مكانيكي مدفون در خاك مي باشد. مهارهاي صفحه اي جزء مهارهاي مكانيكي بدون دوغاب هستند كه در زمينه مقابله با بالازدگي فونداسيون ها، تثبيت توربينهاي باد، سكوهاي شناور دريايي و مهار خطوط لوله مدفون و مستغرق و... كاربرد وسيعي دارند. در اين مقاله به بررسي عملكرد ديوار حائل مهار شده با مهار تك صفحه و دو صفحه تحت بارگذاري كرنش ثابت كه شامل ميزان ظرفيت باربري ديوار، جابجايي افقي و تاثير نسبت فاصله پاشنه بارگذاري به ارتفاع ديوار پرداخته شده است. تاثير موارد مذكور بر روي شكل گوه گسيختگي با روش سرعت سنجي تصويري ذرات (PIV) مشاهده شده است. با در نظر گرفتن ضريب مقياس 0.1 و اعمال بارگذاري استاتيكي در شرايط كرنش مسطح محفظه آزمايش با ابعادي به طول 120 سانتي متر، عرض 50 سانتي متر و ارتفاع 80 سانتي متر مدلسازي و ساخته شده است. يك وجه محفظه براي مشاهده عملكرد ديواره در مقابل متغيرهاي آزمايش از پلكسي گلس به ضخامت 2 سانتي متر پوشانده شده است. محفظه با خاك ماسه اي بد دانه بندي شده (SP) منطقه صوفيان استان آذربايجان شرقي با وزن مخصوص 16.67 كيلونيوتن بر متر مكعب و زاويه اصطكاك داخلي 28 درجه و با تراكم ثابت به صورت بارش خشك پر شده است. سيستم بارگذاري مكانيكي متشكل از جك بارگذاري كوپل شده با نمايشگر ديجيتال و لودسل با دقت 0.1 گرم بر روي خاك قرار داده شده است، كه با چرخش شفت بارگذاري در هر مرحله ميزان نيروي وارد شده به پاشنه بارگذاري قابل اندازه گيري است و همچنين ميزان باز شدگي جك توسط جابجايي سنج با دقت 0.1 ميلي متر اندازه گيري شده است. مرحله اول حالت بدون اعمال بار بوده و عكس اول از سطح خاك فاقد تغيير شكل گرفته شده است. اين كار مجموعا در 7 مرحله تا رسيدن به نشست 35 ميليمتري پاشنه بارگذاري ادامه يافته و متعاقب آن عكسبرداري در پايان هر مرحله بارگذاري انجام شده است. بر اين اساس كمترين ميزان جابجايي افقي و بيشترين ظرفيت باربري مربوط به مهار دو صفحه با سطح يكسان مي باشد. افزايش نسبت فاصله پاشنه بارگذاري به ارتفاع ديوار، ظرفيت باربري بيشتر و جابجايي افقي كمتري را در ديواره نشان داده است. بر طبق تحليل نتايج PIV ، كرنش ذرات خاك پشت ديوار حائل در سطح لغزش بحراني، در مهار هاي دو صفحه كوچكتر از مهار تك صفحه بدست آمده است. با كاهش نسبت فاصله پاشنه بارگذاري (D) به ارتفاع ديوار (H) ميزان كرنش ذرات خاك به طور چشمگيري افزايش يافته است (عملكرد ديوار حائل ضعيف تر شده است) و با افزايش نسبت فاصله پاشنه بارگذاري به ارتفاع ديوار، تاثير صفحات مهاري در كنترل جابجايي افقي و افزايش قابليت باربري افزايش يافته است (عملكرد ديوار حائل بهتر شده است). در همين راستا با كاهش نسبت فاصله پاشنه بارگذاري به ارتفاع ديوار رفتار مهار تك و دو صفحه به هم شبيه تر شده و ميزان تاثير گذاري آن ها بر عملكرد ديواره با تفاوت كمي در كرنش ذرات خاك مشاهده شده است.