راهنمای طراحی دیوارهای حائل

توضیحات

راهنمای طراحی دیوارهای حائل

آیین نامه ها و استانداردها

هدف
هدف از تهیه این راهنما ارائه دستورالعمل ها و راهنمایی هایی برای طراحی ایمن و ساخت اقتصادی دیوارهای حایل و دیوارهای سیل بند و ساحلی است.

دامنه کاربرد
این ضوابط نه تنها دیوارهای حایل خشک، بلکه دیوارهای حایلی که تحت بارهای هیدرولیکی نظیر آب در حال جریان، غوطه وری، تأثیر موج و ناحیه پاششی آن و همچنین حالاتی که تحت شرایط خورنده محیطی و جوی قرار دارند را نیز دربر می گیرد. ضوابط این راهنما، از لحاظ ارتفاعی محدود به دیوارها با ارتفاع کمتر از 10متر می باشد.

انواع دیوارها
دیوار حایل، دیواری است که فشار ناشی از وضعیت موجود در اختلاف تراز به وجود آمده به علت خاکریزی، خاکبرداری و یا عوامل طبیعی را به صورت پایدار حفظ نماید. دیوار سیلبند دیواری است که علاوه بر آن، وظیفه محافظت منطقه ای را از ورود سیلاب به آن عهده دار است. به علاوه دیوارهای ساحلی نیز وجود دارند که وظیفه آنها محافظت منطقه ساحلی از خسارات ناشی از ضربه امواج و بالا آمدن آب دریا در حین طوفان است. سطح دیوارهای ساحلی دارای هندسه و انحنای خاصی برای استهلاک انرژی امواج برخوردکننده است. اختلاف عمده دیوارهای حایل معمولی با دیوارهای سیل بند و یا ساحلی وجود آب در  دو مورد اخیر به عنوان عامل فرسایش دهنده و ایجادکننده اضافه فشار خارجی است

انواع شالوده
برحسب نوع زمین، شالوده دیوارهای حایل میتواند از نوع سطحی یا عمیق مستقر بر شمع باشند. در هـر دو مـورد توضـیحات لازم در فصول مربوطه ارائه شده است

ضوابط خاص دیوارهای سیل بند
دیوارهای سیلبند حالت خاصی از دیوارهای حایل می باشند.بنابراین تمام ضوابط این راهنما برای دیوارهای سیل بند نیز صـادق است،مگر اینکه ضابطه ای به یکی از این دو نوع دیوار اختصاص داده شده باشد

ضوابط ژئوتکنیکی و سازه ای
این راهنما هم ضوابط سازه ای و هم ضوابط ژئوتکنیکی طراحی دیوارهای حایل را بیان می نماید. در طراحـی دیوارهـای حایـل، هماهنگی بین مهندس زمین شناس، ژئوتکنیک، و سازه ضروری است

انواع دیوارهای حایل
دیوارهای حایل را می توان از نظر مصالح، روش اجرا، کاربری و عملکرد رده بندی کرد. از لحاظ عملکرد سازه ای انواع متعارف دیوارهای حایل به شرح زیر می باشد:

الف – دیوارهای حایل صلب
دیوارهایی را گویند که خود را با نشست های محیط میزبان هماهنگ نمی نمایند. انواع متداول آنها عبارتند از :
• دیوارهای حایل وزنی بنایی و بتنی
• دیوارهای حایل غیروزنی طره ای و پشت بنددار و …
• دیوارهای حایل عمیق سپرهای بتنی

ب – دیوارهای حایل انعطافپذیر
دیوارهایی را گویند که خود را با نشست های محیط میزبان هماهنگ می نمایند. انواع متداول آنها عبارتند از:
• دیوارهای خاک مسلح با تسمه های فولادی
• دیوارهای خاک مسلح با شبکه های پلیمری
• دیوارهای حایل توری سنگی
• دیوارهای قفسه ای
• سپرهای فولادی

دیوارهای حایل وزنی
دیوارهای حایل وزنی شامل دیوارهای بنایی به طور معمول سنگی، و دیوارهای حایل بتن غیرمسلح می باشند
هندسه این دیوارها طوری انتخاب می گردد که برآیند نیروهای وارد بر آن شامل وزن و نیروهای جانبی در هسته قاعده و یا مقاطع افقی آن قرار گیرد. در مواقعی تنش کششی ناچیزی در مقاطع افقی دیوار و یا منطقه بدون فشار در قاعده دیوار مجاز است

دیوارهای حایل غیروزنی
 دیوار حایل طره ای از دیوار و شالوده بتن مسلح تشکیل می یابد که طرح هندسی مقطع آن شبیه به T وارونه است. دیوار و شالوده برای مقابله با نیروی برشی و لنگر خمشی ناشی از بارها و فشارهای خارجی، با استفاده از آرماتور، مسلح می گردد. عرض پایه طوری انتخاب می شود که از واژگونی و لغزش دیوار جلوگیری به عمل آمده و تنش تماسی خاک در زیر آن از مقدار مجاز کمتر باشد. تراز زیر شالوده باید پایین تر از عمق یخبندان باشد. در مقایسه با سایر دیوارهای غیروزنی، دیوار حایل طره ای از همه سادهتر و معمول تر است. دیوارهای بتن آرمه پشت بنددار هرچند که ممکن است در مصرف بتن و آرماتور صرفه جویی به عمل آورند، اما به علت مشکلات قالب بندی و اجرایی چندان مورد استقبال قرار نمی گیرد

دیوارهای حایل انعطافپذیر
علاوه بر روش های سنتی، روش های نوینی برای احداث دیوارهای حایل ابداع شده است که موضوع فصول بعدی است. دیوارهای حایل ساخته شده با این روش ها، علاوه بر تازگی، خصوصیت بارزی دارند که آنها را از دیوارهای قبلی متمایز می کند. این خصوصیت انعطافپذیری آنها و قابلیت تطبیق با نشست های طبیعت است که روش های سنتی فاقد آن هستند. به همین دلیل در مقابل روش های سنتی که دیوارهای صلب نامیده می شوند، روش های نوین به دیوارهای انعطافپذیر معروف هستند. هرچند که هزینه اولیه این دیوارها نسبت به دیوارهای صلب کمتر است، ولی باید به عمر کمتر آنها در مقام مقایسه با دیوارهای صلب توجه خاص نمود و در مقایسه گزینه ها آن را مدنظر گرفت.

انواع دیوارهای سیلبند و ساحلی

الف- دیوارهای سیلبند صلب
• دیوارهای وزنی بنایی، بتنی و خاکی
• دیوارهای غیروزنی طرهای ، L ، I ، T پشت بنددار و …
• دیوارهای عمیق سپرهای بتنی
• دیوارهای صندوقه ای
ب – دیوارهای انعطافپذیر
• سپرهای فولادی
• خاک مسلح با شبکه های فولادی و یا پلیمری
• دیوارهای گابیونی توری سنگی
• شمع های پهلو به پهلو

دیوارهای طرهای Tمعکوس
اغلب دیوارهای سیل بند از نوع طره ای Tمعکوس می باشند . این دیوارها شامل شالوده و دیوار سیل بند می باشند. در صورتی که در روی خاک احداث شوند، برای افزایش ضریب اطمینان در مقابل لغزش می توان از زبانه برشگیر استفاده نمود. در صورتی که روی سنگ احداث شوند، معمولاً نیاز به زبانه برشگیر نخواهند داشت.

در صورتی که در زمین نامناسب احداث شوند، وجود فونداسیون شمعی لازم خواهدبود. استفاده از تدابیری جهت جلوگیریاز فرسایش پای دیوار در مقابل جریان آب لازم است. سپرفلزی در پای دیوار بتنی می تواند بهعنوان یک راه حل مورد توجه قرار گیرد.

دیوارهای طرهای Iو L
دیوارهای طره ای Iو Lشامل سپر یا شمع فولادی می باشند که در بالای آنها دیواری احداث شده است. از این دیوارها در زمین های نرم با ظرفیت باربری کم که احتمال فرسایش ناشی از جریان آب در آنها زیاد است استفاده می شود.

سپرهای بتنی مهارشده
این دیوارها متشکل از سپرهای بتنی میباشد که در مجاورت یکدیگر کوبیده شده اند و در بالای آنها کلاف بتنی به صورت درجا ریخته می شود که باعث یکپارچگی آنها می گردد. کلاف به کمک اتصالات برشگیر با سپرهای پیش ساخته یکپارچه می شود از این دیوارها به عنوان دیوارهای ساحلی به وفور استفاده می شود. استفاده از این دیوارها در مواردی که سطح آب زیرزمینی بالاست، ایده ال می باشد

سپرهای فولادی
از انواع دیگر دیوارهای سیل بند، سپرهای فلزی می باشند که می توانند به صورت مهارشده و یا مهار نشده باشند. در کل استفاده از سپرهای فولادی به عنوان دیوارهای سیل بند از لحاظ اجرا ساده و سریع، لیکن از لحاظ هزینه گران می باشد.
دیوارهای صندوقه ای
دیوارهای صندوقه ای از انواع دیگر دیوارهای ساحلی می باشند که در آنها به منظور کاهش وزن، حفره های توخالی توسط دیواره های بتنی ایجاد شده است.
دیوارهای بتن مسلح پشت بنددار
نوع دیگری از دیوارهای سیل بند است که در مواردی که ارتفاع دیوار بلند باشد، مورد استفاده قرار می گیرند. به علت وزن زیاد، استفاده از آنها در زمین های با مقاومت کافی امکانپذیر است
دیوارهای وزنی
دیوارهای سیل بند وزنی در انواع خاکی، بنایی و بتنی متداول می باشند. در ایران نوع سنگی برای ساحل سازی رودخانه ها و مسیل ها بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. شرط استفاده از این دیوارها وجود زمین با مقاومت کافی در زیر آن است نوع خاکی نیز برای ترفیع دیواره های رودخانه و یا هدایت رواناب در کناره های مسیل و جلوگیری از هجوم سیلاب به اراضی کشاورزی و شهری مورد استفاده زیاد می باشد.
خاک مسلح
از خاک مسلح میتوان بهعنوان دیوارهای سیل بند استفاده نمود.

دیوارهای گابیونی توری سنگی
در رودخانه های آبرفتی، به علت وفور سنگ قلوه، دیوارهای گابیونی انتخاب مناسب و اقتصادی برای ساحل سازی و ایجاد دیوارهای سیل بند می باشد. در این روش سنگ قلوه درون صندوقه های ساخته شده از توری ریخته شده و این توری ها با ابعاد بزرگ، همانند دیوارهای سنگی روی هم چیده می شوند.
شمع های پهلو به پهلو 
در سواحل رودخانه ها با آب زیرزمینی بالا و خاک ضعیف، شمع های پهلو به پهلو گزینه ای مناسب به عنوان جایگزین سپرهای فولادی و بتنی به منظور ساخت دیوارهای سیلبند است. در این روش شمع ها در مجاورت یکدیگر به صورت چسبیده اجرا شده و سپس کلافی در بالای شمع ها ساخته می شود. این کلاف باعث یکپارچگی شمع ها بهیکدیگر می شود 

زهکشی
دیوارهای حایل و دیوارهای سیل بند در مقابل افزایش فشار حفرهای آب به هر دلیل چه به علت افزایش تراز آب زیرزمینی و چه به علت زلزله حساس هستند. لذا باید سهولت زهکشی در آنها فراهم گردد. این سهولت به کمک تدابیر زیر حاصل می گردد:
1-استفاده از مصالح دانه درشت و تمیز به عنوان مصالح پرکننده در پشت دیوار
2-تعبیه لوله های زهکش در بدنه دیوار به منظور تسهیل خروج آب های جمع شده در پشت دیوار

فروشگاه آموزشی و دانلودی