خاک مسلح به مجموعه ای از خاکریزها اطلاق می شود که توسط تسمه و میلگرد مسلح می شود. این خاک خواص مکانیکی خاک را در قسمتی که بیشتر در معرض نیروها قرارگرفته تقویت می کند.
مقاومت این خاک در برابر برش و فشار بسیار بالاست، اما قدرت آن در مقابل کشش ضعیف می باشد. همانند بتن مسلح به علت وجود اجزای مسلح‌کننده به منظور کرنش کششی، رفتار خاک بهبود پیدا می کند.
اگر بخواهیم به قسمت های مختلف خاک مسلح اشاره کنیم می توانیم خاکریز، عناصر مسلح کننده و پوسته را نام ببریم. اجزای پوسته که قسمت خارجی دیوار را تحت پوشش خود قرار می دهند به انتهای عناصر مسلح کننده وصل می شوند.
در دیواره های این مدل خاک اصولاً نسبت عرض به ارتفاع بزرگ است؛ از این رو تمرکز تنش برخلاف دیوارهای معمولی در پنجه دیوار اتفاق نمی افتد. این دیوارها برای بسترهایی که ظرفیت باربری آن ها کم است مناسب می باشند.
در سازه های خاک مسلح، خاکریزی به شکل لایه لایه انجام می شود و تراکم سازی آن مانند خاکریزهای معمولی است. در بین این لایه های خاک اجزای مسلح‌کننده قرار می گیرند.
برای ساخت دیوارهای خاک مسلح به وسیله این اجزاء، اول یک ردیف عناصر پوسته قرار می دهند. سپس لایه ای از خاکریز و عناصر مسلح کننده روی آن اجرا می نمایند.
رفتار خاک مسلح در طولانی مدت براساس رفتار اجزای مسلح کننده آن شکل می گیرد. از این رو فولاد یکی از بهترین عناصر مسلح کننده به شمار می آید؛ زیرا از استحکام و مقاومت بالایی برخوردار می باشد.
با این مقدمه، در ادامه این نوشته از ساختمانچی به بررسی این نوع خاک می پردازیم. پس تا انتها با ما همراه باشید.
کاربرد خاک مسلح
از خاک مسلح در موارد زیر استفاده می گردد:
- ساخت دیوارهای جاده های شیب دار کوهستانی
- ساخت سازه های خطوط راه آهن
- ساخت دیوارهای نگهدارنده حاشیه بزرگراه ها
- ساخت پایه پل ها
- ساخت دیوارهای ساحلی، سدهای خاکی و…
- ساخت سازه های حفاظتی نظامی
- ساخت دیوارهای شیب دار
اجزای خاک مسلح
خاکریز
خاکریز باید از ویژگی های منحصربفردی برخوردار باشد تا بتواند کارایی خاک و مقاومت آن را افزایش دهد. از جمله ویژگی هایی که خاکریز باید از آن بهره مند باشد می توان به مقاومت و پایداری آن در کوتاه مدت و طولانی مدت، خواص مکانیکی و خواص شیمیایی مناسب اشاره نمود.
خواص مکانیکی خاک فاکتورهایی نظیر اصطکاک داخلی و چسبندگی و خواص شیمیایی المان هایی نظیر خوردگی عناصر مسلح‌کننده و دوام و پایداری را در بر می گیرند.
بهتر است خاکریزها از خاک هایی که دانه بندی متراکم دارند انتخاب شوند؛ زیرا حجم آن ها هنگامی که در برابر نیروی برشی قرار می گیرند افزایش پیدا می کند.
در خاک هایی که زهکشی آن ها خوب انجام می شود، بعد از اجرای هر لایه خاکریز تنش عمودی موثری بین اجزای مسلح کننده و خاکریز منتقل شده و بدون تاخیر فاز، مقاومت برشی با بارگذاری قائم انجام می شود.
این خاک های دانه ای هنگام اعمال بارهای معمول، رفتاری الاستیسیته پیدا می کنند، از این رو پس از اجرای خاک مسلح تغییر شکل در آن مشاهده نخواهد شد.
در مقابل، خاک های ریز دانه که قابلیت زهکشی مناسب را ندارند در معرض انتقال سریع و موثر تنش قرار نمی گیرند، در نتیجه هنگام اجرا ضریب ایمنی افت پیدا می کند.
همچنین رفتار الاستوپلاستیک خاک می تواند منجر به تغییر شکل پسماند شود. در این خاک ها پدیده خزش نیز به علت تنش بالای عناصر مسلح کننده ممکن است رخ دهد و خوردگی اتفاق بیفتد.
اجزای مسلح کننده
این اجزا به منظور انتقال نیرو از طرف محرک به سمت ناحیه مقاوم به کار می روند. از جمله ویژگی هایی که این اجزا حتماً باید برخوردار باشند می توان به دوام و پایداری، شکل پذیری بالا در مواقع گسیختگی و پیوستگی با مصالح خاکریز اشاره نمود.
علاوه بر آن این اجزا باید در برابر تنش های کششی، وادادگی کمی از خود نشان دهند. اجزای مسلح کننده اصولاً از متریال هایی مانند فولاد ضد زنگ، آلياژ آلومينيوم منيزيم، فولاد گالوانيزه و مواد پلیمری تولید می شوند.
اجزای غیر فلزی که با مواد پلیمری تولید می شوند در مقایسه با اجزای فلزی عملکردی ضعیف تر دارند، اما با این حال دچار خوردگی نمی شوند.
اجزای‌پوسته
اجزا پوسته از ریزش خاک بین المان های مسلح‌کننده جلوگیری می نمایند و همانند پوشش برای خاک مسلح عمل می کنند. این خاک انعطاف پذیری بالایی دارد؛ از این رو بر روی خاک هایی که نشست دارند اجرا می گردد، به همین منظور اجزای پوسته نیز مستلزم به انعطاف پذیر بودن هستند.
از جمله اجزای پوسته می توان به قطعات فولادی و قطعات بتنی اشاره نمود. قطعات فلزی یا فولادی از مقاومت و انعطاف پذیری بالایی برخوردارند و به شکل مقطعی از نیم بیضی می باشند.
این قطعات وزن بسیار سبکی دارند و برای استفاده در مکان هایی که حمل و نقل در آن ها به سختی انجام می شود مناسب می باشند. قطعات فلزی یا فولادی توسط پیچ به یکدیگر متصل می شوند، سپس اجزای مسلح کننده بین این قطعات قرار می گیرند.
قطعات بتنی نیز همانطور که از نامشان پیداست از بتن و به صورت پیش ساخته تولید می شوند. شکل آن ها چلیپایی است و به گونه ای بهم متصل می شوند که بتوانند تغییر شکل را بدون ترک خوردگی در بتن تحمل کنند.
مزایای اجرای خاک مسلح
- سرعت اجرای دیوارهای خاک مسلح بسیار بالاست و در کمترین زمان ممکن می توان آن ها را ساخت.
- در اجرای این خاک از مصالح ارزان قیمت و در دسترس مانند خاک استفاده می شود.
- عملیات اجرایی مربوط به خاک مسلح به صورت مکانیکی است.
- در قطعات پوسته می توان کیفیت بتن را تامین نمود.
- اجرای دیوارهای خاک مسلح به پی نیاز ندارد.
- سازه خاک مسلح از زیبایی لازم برخوردار می باشد.
کلام پایانی
ما در این نوشته از سایت ساختمانچی به معرفی ویژگی ها، کاربردها و اجزای خاک مسلح پرداختیم. امیدواریم مطالعه این نوشته اطلاعات ارزنده ای را در اختیار شما عزیزان قرار داده باشد.
در صورت تمایل نظرات، انتقادات و پیشنهادات خود را به منظور بهبود کیفیت مطالب با اهالی ساختمانچی به اشتراک بگذارید.
