تاخیر در نصب سیستم نیلینگ
نیلینگ یا میخکوبی خاک شامل تسليح و مقاوم نمودن آن در محل، بانصب میلگردهای فولادی نزدیک به هم در داخل یک شیب یا گودبرداری همزمان با ساخت از بالا به پائین و محدود نمودن تغییرمکان‌ها می‌باشد (پایدارسازی گود ها به روش‌هایی مانند نیلینگ، سازه نگهبان، تاپ دانTop-Down و … صورت می‌پذیرد)، به طوریکه تاخیر در نصب سیستم نیلینگ نباید صورت گیرد.
مفاهيم طراحی یک سازه نگهبان نیلینگ یا میخکوبی شده بر اساس انتقال نیروهای کششی تولید شده در مسلح کننده می‌باشد. مکانیسم انتقال بار بین میخ یا نیل‌ها (المان تسلیح در سیستم نیلینگ) وخاک تاحد ظرفيت ازجا درآمدگی نهائی و یا گسیختگی (شکست) میخ‌ها (المان تسلیح در سیستم نیلینگ) به پارامترهای بسیاری نظیر روش نصب و زمان نصب، روش تزریق وحفاری، فشار تزریق، اندازه و شکل مسلح کننده، مشخصات هندسی و خاک محل، نفوذپذیری خاک و مشخصه‌های مقاومت برشی خاک بستگی دارد.
این دیوارها معمولا از میلگردهای فولادی با قطر ۲۰ تا ۴۰ میلی‌متر و طول ۳ تا ۲۰ متر انجام می‌شود. قطر سوراخ ۷۵ تا ۱۵۰ میلی‌متر با شیب ۱۰ تا ۲۰ درجه به سمت پایین نسبت به افق می‌باشد.
روش میخکوبی به علت روند اجرای از بالا به پایین همراه با پيشرفت مراحل گودبرداری، انعطاف‌پذیری طراحي، با توجه به مشخصات پروژه، سهولت وسرعت بالای اجرا و هزینه كمتر در مقایسه با روش‌های دیگر یکي از پركاربردترین و موثرترین روش‌های حفاظت از گودبرداری (پایدارسازی و حفاظت گودها به روش‌هایی مانند نیلینگ، سازه نگهبان، تاپ دانTop-Down و … صورت می‌پذیرد) مي‌باشد.
باید دقت شود كه در عمل معمولا نصب سيستم نگهداری بلافاصله پس از حفاری انجام نمي‌شود و مدت زماني بين نصب سيستم نگهداری و حفاری وجود دارد.
انجام آزمایش
این زمان در مقاله‌های مختلف متفاوت اعلام شده است. به طوركلي زمان نصب سيستم نگهداری را بعد از رخ دادن 25 الي 50 درصد جابجایي پيشنهاد مي‌كنند. این زمان با توجه به نوع پروژه و تجربه كاربر در خصوص كارهای اجرایي انتخاب مي‌شود، ولي معمولا مقدار 40 درصد جابجایي‌ها به عنوان یک مقدار محتمل‌تر پيشنهاد مي‌شود.
این آزمایش روی یک شیب با شیب ملایم میانگین ۲۰ درجه اجرا شده است. ارتفاع خاکریزی 4/75 متر و زاویه شیب ۳۳ درجه می‌باشد، که این زاویه بیشتر از میانگین زاویه شیب‌ها در هنگ کنگی می‌باشد. عرض كل شيب ۹ متر می‌باشد.ناحیه تاج شيب ۴ متر طول دارد. درجه تراکم ابتدایی قبل از آزمایش کارگاهی، ۷۵٪ حداکثر دانسیته خشکی است که در یک آزمایش استاندارد پروکتور اندازه‌گیری شده است.
درصد رطوبت اولیه خاک 14/9% می‌باشد. همانطور که در شکل دیده می‌شود، دو دیوار حائل دو طرف شیب خاکریزی را محدود کرده است. یک پیش بند (apron) به ارتفاع 0/8 متر در جلوی شیب در نظر گرفته شده است. یک لایه از بتن که توسط مش فولادی با فولاد A252 مسلح شده است برای رگلاژ کف (بین دو شیب) اجرا می‌شود. و یک مسیر زهکشی برای تراوش آب تهیه می‌شود.
یک سیستم مانیتورینگ کامل شامل، شیب‌سنج، پراپ‌های رطوبت، تنش‌سنج و گیج‌کرنش در شیب نصب شده است.
فشار سربار، ناشي از وزن بلوک‌های بتني مي‌باشد، كه در 4 مرحله تا فشار سربار نهایي 72 كيلوپاسکال اعمال مي‌شود. طرح بارگذاری به شرح زیر مي‌باشد:
جدول1: طرح بارگذاری آزمایش
| مرحله اول | مرحله دوم | مرحله سوم | مرحله چهارم | |
| سربار(Kpa) | 20 | 10 | 19 | 23 |
| مدت اعمال بارگذاری(روز) | 3 | 5 | 5 | 8 |
مش‌بندی تفاضل محدود، مطابق هندسه ميانه شيب آزمایش مقياس كامل مي‌باشد. در ميانه شيب واكنش ميخ‌ها در آزمایش مقياس كامل موثر است.
شيب با استفاده از مش‌بندی تفاضل محدود مدل شده است. برای شبيه‌سازی محيط خاكي خاكریز از مدل الاستيک موهر – كولمب استفاده گردید است. برای زمين طبيعي و لایه بتن به دليل تغييرشکل در محدوده تغييرشکل الاستيک به صورت یک مدل الاستيک خطي مدل شده است. پارامترهای خاكریز در مطابق با مشخصات جدول2 مي‌باشد.
جدول2: مشخصات خاکریز آزمایش
| زاویه اتساع(درجه) | چسبندگی(Kpa) | ضریب پواسون | وزن مخصوص
((kg/ |
زاویه اصطکاک
(درجه) |
|
| 5 | 1.3 | 0.05 | 1.41 | 32 | خاکریز |
مدلسازی
از آنجا كه حل مسئله در نرم‌افزار FLAC در قالب پله‌های زماني انجام مي‌گيرد و تغيير اوليه مقادیر پارامترها از قبيل تنش و جابجایي‌ها را مي‌توان بر حسب افزایش این پله‌های زماني به وضوح مشاهده و كنترل كرد، از این رو مي‌توان با كنترل تعداد پله‌های زماني و حل مسئله بر اساس سعي و خطا، تاخير زمان نصب نگهداری را در پروژه‌های پایدارسازی (پایدارسازی گود ها به روش‌هایی مانند نیلینگ، سازه‌نگهبان، تاپ دانTop-Down و … صورت می‌پذیرد) مدلسازی كرد.
برای اعمال این جابجایي به نرم‌افزار، ابتدا یک بار مدل را بدون سيستم نگهدارنده حل كرده و با توجه به تاریخچه‌های گرفته شده از نقاط مرجع مي‌توان این گام زماني را مشخص كرد. نقاط مرجوع را در نقاطي كه بيشترین تغيير شکل را دارند در نظر گرفته مي‌شود.
رفتار نگاری تغييرمکان افقي مدل آزمایشگاهي، برای كرنش سنج I2 در نظر گرفته شده است. سپس تغييرشکل این كرنش‌سنج با حالت‌های مختلف بدون ميخکوبي و با ميخکوبي و با در نظر گرفتن اثر زمان نصب ميخ‌ها مقایسه شده است.
به دليل اینکه، زمان نصب باتوجه به جدول 1 در محدوده زماني مرحله اول (سه روز)، صورت مي‌پذیرد، اثر زمان نصب ميخکوبي در رفتارنگاری مرحله سوم و مرحله چهارم تفاوت چنداني با هم ندارند.
به طور کل اثر زمان نصب ميخ تاثير قابل توجهي در مقدار تغييرشکل گود پایدارسازی شده دارد (پایدارسازی گودها به روش‌هایی مانند نیلینگ، سازه نگهبان، تاپ دانTop-Down و … صورت می‌پذیرد). با افزایش زمان نصب ميخ‌ها، ترند رفتاری ميل به نزدیک شدن به واقعيت را دارند.
در مطالعات انجام شده این اثر را برای نمای تونل در نظر گرفته‌اند، و در آن زمان نصب، بعد از ۲۵ تا ۵۰ درصد جابجایی پیشنهاد شده است، ولی معمولا مقدار ۴۰ درصد جابجایی‌ها به عنوان یک مقدار محتمل‌تر پیشنهاد می‌شود.
زمان نصب سیستم نیلینگ مهم است
هر چه تاخیر در نصب سیستم نیلینگ طولانی‌تر باشد، در میزان تغییرشکل نهایی تاثیر بیشتری دارد. بنابراین، طراح باید برای طراحی، این اثر را مد نظر داشته باشد تا به نتایج دلخواه دست یابد. البته این زمان نباید از یک مقدار منطقی، صرف رسیدن به نتایج دلخواه بیشتر باشد. برای مطالعات تئوری پیشنهاد می‌شود که این اثر در نظر گرفته شود تا به نتایج واقعی‌تری دست یافت، و با آن نتایج، به طراحی و مطالعات بر روی سیستم‌های نگهدارنده پرداخت.
از طرفی اگر این زمان در اجرا، از مقدار مد نظر در طراحی بیشتر باشد، ممکن است پایداری را با چالش روبرو کند. تغییر شکل نهایی به زمان نصب سیستم نگهدارنده در پایدارسازی گودها بستگی دارد (پایدارسازی گودها به روش‌هایی مانند نیلینگ، سازه نگهبان، تاپ دانTop-Down و … صورت می‌پذیرد) و این زمان با توجه به نوع پروژه (حساسیت پروژه و تجربه کاربر در خصوص کارهای اجرایی انتخاب می‌شود و توصیه می‌شود به صورت رواداری توسط طراح از قبل تعریف شده باشد.
این مطالعه نشان داد که این اثر بر روی شیب‌ها نیز تاثیر گذار می‌باشد و قابل تعمیم بر انواع سیستم نگهدارنده در حفاری‌ها می‌باشد، و همچنین تئوری و اجرا دو بخش لاینفک مهندسی ژئوتکنیک می‌باشد.
همچنین بخوانید: تاثیر آب بر جابجایی گود چگونه است؟
