پایداری کلی(خارجی) سپرهای مهاربندی شده به دو روش Kranz و Broms و مقایسه نتایج

در فعالیتهای عمرانی مرتبط با مسائل خاک و ژئوتکنیک، اجرای سازه های نگهدارنده خاک، آب و یا هر ماده دیگر که دارای رانش افقی باشد، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. یکی از این سازه ها، سپرهای مهاربندی شده می باشد که به دلائل گوناگون از قبیل سرعت اجرا، استفاده های موقت و مکرر، حمل و نقل آسان و راحت سهم عمده ای در محافظت از جدار گودها دارند. در طراحی سپرهای مهاربندی شده با محاسبه نیروی محرک فشار خاک در پشت سپر، نیروی مقاوم فشار خاک در جلوی سپر و نیروهای جانبی و تامین تعادلهای افقی، قائم و تعادل لنگر، پایداری داخلی سپر کنترل شده و نیروی مهار تعیین می شود، اما ممکن است ناپایداری سپر بر اثر گسیختگی یا واژگون شدن کل سیستم از محل طول آزاد مهار رخ دهد. برای جلوگیری از ایجاد چنین وضعیتی لازم است پایداری خارجی سپرهای مهاربندی شده کنترل شود. در این حالت بایستی طول آزاد و جهت مهارها بگونه ای طراحی شوند که پایداری کلی سپر مهاربندی شده را تامین نماید. به همین منظور تحلیل گوه لغزش خاک با در نظر گرفتن اثرات ناشی از سازه و مهار انجام می گردد. این تحلیل با بررسی نیروهای محرک و مقاوم وارد بر سازه و با فرض عملکرد یکپارچه یا مجزا سپر، مهار و خاک انجام می شود. آنالیز پایداری کلی سپرهای مهاربندی شده، ارزیابی ضریب اطمینان پایداری کلی با در نظر گرفتن گسیختگی انتقالی در امتداد سطح لغزش می باشد، که این امر بستگی مستقیم به اندرکنش بین اجزا تشکیل دهنده سیستم شامل سپر، مهار و خاک دارد. در این مقاله به معرفی، بررسی و مقایسه دو روش اصلی آلمانی کلاسیک و آلمانی اصلاح شده در کنترل پایداری خارجی (کلی) سپرهای مهاربندی شده پرداخته و ضمن ارائه روابط نهایی محاسبه ضریب اطمینان، تاثیر تغییرات پارامترهای فیزیکی و مکانیکی خاک دانه ای نظیر وزن مخصوص و زاویه اصطکاک داخلی و تغییرات شرایط هندسی سازه نظیر زاویه سپر و زاویه مهار روی مقدار ضریب اطمینان پایداری خارجی بررسی شده است.

کلیدواژه ها:

پایداری کلی ، سپر مهاربندی شده ، روش آلمانی کلاسیک (Kranz) ، روش آلمانی اصلاح شده (Broms)