میزان تاثیر آب بر جابجایی گود
سطح آب زیرزمینی نسبت به ارتفاع گود و نیز فشار آب حفره‌ای و نیروی تراوش ناشی از آن، می‌تواند باعث کاهش میزان پایداری گودهای پایدارشده به روش نیلینگ (پایدارسازی گودها به روش‌هایی مانند نیلینگ، سازه نگهبان، تاپ دانTop-down و … صورت می‌پذیرد) گردد.
در طراحی و ساخت دیوارهای پایدارشده به روش نیلینگ یا میخکوبی (پایدارسازی گودها به روش‌هایی مانند نیلینگ، سازه نگهبان، تاپ دانTop-down و … صورت می‌پذیرد)، توجه داشتن به شرایط آب زیرزمینی پشت دیواره گود از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
از جمله مسائل مهم در خصوص تراز آب زیرزمینی در پشت دیواره گود می‌توان به‌وجود فشار آب حفره‌ای و کاهش میزان پایداری گود، کاهش مقاومت خاک، افزایش پتانسیل خوردگی نیل‌ها، کاهش پایداری چاهک‌های حفر شده برای کارگذاری نیل‌ها و نیز سایر ملاحظات طراحی و ساخت اشاره کرد.
آیین نامه وزارت راه آمریکا
مجلد هفتم آیین‌نامه وزارت راه آمریکا تحت عنوان دیوارهای نیلینگ یا میخکوبی شده توصیه‌های مختلف برای اجرا و طراحی دیواره پایدارسازی شده به روش نیلینگ یا میخکوبی (پایدارسازی گودها به روش‌هایی مانند نیلینگ، سازه نگهبان، تاپ دانTop-down و … صورت می‌پذیرد) در شرایط بالا بودن سطح آب زیر زمینی و اشباع بودن خاک پیشنهاد داده است.
مطابق توصیه‌های این آیین‌نامه، از نوارهای زهکشی ژئوکامپوزیتی در پشت پوشش شاتکریت دیواره استفاده می‌شود تا شرایط زهکشی مناسب برای خاک پشت دیواره فراهم شود. تا از تاثیر آب بر جابجایی گود بکاهد.
این نوارها آب پشت دیواره را زهکشی نموده و مقادیر آب جمع‌آوری شده را توسط یک مجرای زهکشی در پنجه گود مهار و به بیرون هدایت می‌کند. با توجه به ارتفاع تراز آب پشت دیوار، به علت تشکیل جریان آب در خاک بعد از مرحله گودبرداری، نیروی تراوش آب که به سمت داخل گود (زهکش‌ها) می‌باشد به همراه نیروی فشار آب باعث کاهش ضریب اطمینان پایداری گود خواهد شد و نیز سطح فریاتیک ثابتی تشکیل می‌گردد.
در شکل 1 مقادیر جابجایی دیواره به عمق نرمالیزه دیواره در ترازهای مختلف آب زیرزمینی مشاهده می‌شود. بیشترین جابجایی دیواره مربوط به حالتی است که تراز آب زیرزمینی در سطح زمین قرار داشته و کمترین مقدار مربوط به حالتی است که تراز آب زیرزمینی در زیر سطح گودبرداری نهایی قرار دارد.
همانگونه که در این شکل مشاهده می‌شود با افزایش تراز آب زیرزمینی نرخ تغییر شکل دیوار تا حداکثر 57 %مقدار اولیه افزایش می‌یابد. در در شکل 2 مقادیر نیروی محوری نرمالیزه در نیل‌های موجود در ارتفاع‌های مختلف در تراز آب زیرزمینی متغیر نشان داده شده است.
همانگونه که در شکل مشاهده می‌شود در دیواره گود پایدارسازی شده، (پایدارسازی گودها به روش‌هایی مانند نیلینگ، سازه نگهبان، تاپ دانTop-down و … صورت می‌پذیرد)، تغییرات نیروی محوری با توجه به تغییرات تراز آب زیرزمینی در دو ردیف نیل فوقانی و دو ردیف نیل تحتانی بیشتر از نیل‌های میانی است.
بنابراین می‌توان نتیجه گرفت تغییرات آب زیرزمینی در دیوار پایدارسازی شده به روش نیلینگ، (پایدارسازی گودها به روش‌هایی مانند نیلینگ، سازه نگهبان، تاپ دانTop-down و … صورت می‌پذیرد)، اثر بیشتری بر روی نیل‌های مرزی تحتانی و فوقانی دارد و لذا توجه ویژه به این ردیف نیل‌ها در خاک اشباع از اهمیت بیشتری برخوردار است.
با توجه به عبور نیل‌های فوقانی از ناحیه غیر اشباع به نظر می‌رسد این نیل‌ها متحمل نیروی بیشتری خواهند شد. تغییرات تراز آب زیرزمینی تأثیر قابل توجهی بر روند تغییرشکلی و مقاومتی دیواره نیلینگ یا میخکوبی شده می‌گذارد.
با زهکشی مناسب، آب پشت دیواره یک سطح فریاتیک ثابت در خاک ایجاد می‌نماید و در پی آن نواحی اشباع و غیر اشباع تشکیل شده، اثرات متفاوتی بر عملکرد دیواره خواهند گذارد.
در شکل 3 تغییرات حداکثر نیروی محوری نیل‌ها و حداکثر جابجایی دیواره در ترازهای متفاوت آب زیرزمینی مشاهده می‌شود. همانگونه که در شکل مشاهده می‌شود با تغییر تراز آب زیرزمینی درصد بیشینه نیروی محوری در حدود تغییر 7% می‌کند.
این در حالی است که با تغییر تراز آب زیرزمینی، حداکثر جابجایی دیواره تغییراتی در حدود 57% دارا می‌باشد. چنانچه آب زیرزمینی تا نیمه ارتفاع گودبرداری رشد داشته باشد، نرخ بیشینه جابجایی دیواره پایدارسازی گود شده به روش نیلینگ، (پایدارسازی گودها به روش‌هایی مانند نیلینگ، سازه نگهبان، تاپ دانTop-down و … صورت می‌پذیرد)، ملایم می‌باشد.
با افزایش تراز آب زیرزمینی تا سطح زمین بیشینه جابجایی دیوار افزایش زیادی خواهد داشت به طوری که با بالا رفتن سطح آب زیرزمینی از ارتفاع دیواره به سطح زمین جابجایی دیواره 71% افزایش می‌یابد.
همچنین بخوانید: نمونه‌های اجرایی از گودبرداری
