راهنمای طراحی دیوارهای حائل : ضابطه شماره 308 | 5-14- دیوارهای خاک مسلح

همانطور که در فصول 12 و 13 اشاره شد، دیوار خاک مسلح از یک ناحیه خاک مسـلح کـه خـاک غیـر  مسـلح را در پشـت خود نگه می دارد تشکیل شده است. دیوار خاک مسلح در خلال زلزله تحت اثر رانش دینـامیکی خـاک غیـر مسـلح و نیروهـای اینرسی در داخل ناحیه مسلح، علاوه بر نیروهای استاتیکی قرار می گیرند. برای این نوع دیوارها، باید پایداری خارجی (لغـزش یـا واژگونی خاک مسلح) و پایداری داخلی (گسیختگی کششی یا بیرون کشیدگی مسلح کننده ها) بررسی شود. 

1-5-14- پایداری خارجی   

تحلیل پایداری خارجی دیوار خاک مسلح شبیه دیوارهای حائل وزنـی اسـت. همچنـان کـه در شـکل (14-11) آمـده است، فرض می شود که خاک مسلح تحت تاثیر وزن خود (W) و رانش استاتیکی خاک (Pa) می باشد. بار زلزله بـه صـورت شبه استاتیکی برابر ΔPae و نیروی اینرسی در ناحیه مسلح شده برابر Pin در نظر گرفته می شود. پایداری بیرونی یک دیـوار مسلح مطابق مراحل زیر ارزیابی می شود : 

1- تعیین شتاب افقی حداکثر زمین (amax)   

2- محاسبه شتاب حداکثر در مرکز ناحیه مسلح شده از رابطه :

3- محاسبه رانش دینامیکی خاک از رابطه :

که در این رابطه γ(b) وزن مخصوص خاک ناحیه غیر مسلح است.

4- محاسبه نیروی اینرسی موثر بر ناحیه خاک مسلح از رابطه :

که در این رابطه γ(r) وزن مخصوص خاک مسلح است.  

5- اضافه کردن ΔPae و 50 درصد از Pin به نیروهـای اسـتاتیکی مـوثر بـر ناحیـه خـاک مسـلح  شـده و کنتـرل پایداری لغزشی و واژگونی دیوار (کاهش مقدار Pin به دلیل این واقعیت اسـت کـه همزمـانی مقـادیر حـداکثر ΔPae و Pin غیر محتمل است). باید توجه داشت در طرح لرزه ای ضریب اطمینان در برابـر لغـزش و واژگـونی باید حداقل برابر 75 درصد ضریب اطمینان قابل قبول برای شرایط استاتیکی باشد.

2-5-14- پایداری داخلی 

از آنجایی  که سطح گسیختگی بحرانی، برای مسلح کننـده کشسـان و ناکشسـان متفـاوت اسـت، ارزیـابی پایـداری داخلی بسته به نوع مصالح مطابق مراحل زیر صورت می گیرد:   

1- تعیین نیروی اینرسی شبه استاتیکی که بر گوه گسیختگی احتمالی اثر می کند :

در این رابطه Wa وزن گوه گسیختگی می باشد (شکل 14-12).   

2- توزیع Pia در لایه های مسلح کننده ها متناسب با طول مقاوم هرکدام (طولی از مسلح کننده کـه بعـد از سـطح گسیختگی فرضی ادامه یافته است) به این ترتیب در هر لایه مولفه دینامیکی نیروی کششی مسلح کننـده هـا محاسبه خواهد شد . 

3- افزودن مولفه های دینامیکی نیروی کششی به مولفه های استاتیکی نیروی کششی به منظور بـه دسـت آوردن نیروی کششی کلی برای هر لایه از مسلح کننده ها. 

4- کنترل اینکه مقاومت کششی مجاز مسلح کننده ها حداقل 75 درصد نیروی کششی کلی در هر لایه باشد .

5- کنترل اینکه هر لایه از مسلح کننده تا طول مناسبی خارج از سطح گسیختگی احتمالی امتداد یافتـه باشـد، به گونه ای که ضریب اطمینان در برابر بیرون کشیدگی حداقل برابـر 75 درصـد ضـریب اطمینـان اسـتاتیکی حداقل در شرایط وجود حداکثر نیروی کششی باشد.