تعریف مهار یا انکراژ (Anchore)
مهار چیست ؟ مهار ها یا انکر ها از نوع المانهای (تاندون) پیشتنیده تزریق شده با دوغاب سیمان میباشند که در داخل خاک یا سنگ اجرا میشوند. سیستمهای مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) مشتمل است بر دیوارهای پایدارسازی شده به روش مهارکوبی شده یا (انکراژ در سیستم نیلینگ) انعطافپذیر، پایدارسازی شیروانیها و زمین لغزهها بوسیله مهار، و پایدارسازی و بهسازی سازهها بوسیله مهارهای گیردار در انتها میباشد.
همزمان با پیشرفت روشهای طراحی و تکنیکهای ساخت و مصالح مورد استفاده در مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) و آزمایشهای ارزیابی سیستم مهارکوبی زمین (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) ، این روش روز به روز اقتصادیتر و مقرون به صرفه میشود. این امر منجر به افزایش کاربرد سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) موقت و دائم گردیده است.
عمر سیستمهای مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) دائم حدود 75 الی 100 سال پیشبینی و طراحی میشوند. با این وجود سیستمهای مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) موقت نیز رایج و کاربردی میباشند. عمر طرح سیستمهای موقت متغیر بوده و به مدت زمان نگهداری مد نظر بستگی دارد.
سیستمهای مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) موقت آنهائی هستند که بعد از مدتی حذف گردیده و یا به محض تکمیل سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) دائم ارزش و کارایی خود را از دست میدهند. مدت زمان تعریف شده برای سیستمهای موقت 18 تا 36 ماه میباشد ولی ممکن است بسته به شرایط اجرای پروژه کوتاهتر و یا طولانیتر نیز باشند.
سیستمهای موقت خود به دو گروه، “سیستم نگهدارنده گود” (SOE) و “سیستمهای موقت بحرانی” تقسیم شدهاند. بطور کلی طراحی سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) موقت بعنوان “سیستم موقت بحرانی” منوط به درخواست کارفرما میباشد. اگر بخواهیم جابجائیهای جانبی سیستم مهار شده را محدود کنیم و جابجائی زمین واقع در پشت سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) را به حداقل برسانیم، بایستی بنا را بر طراحی سیستم موقت بحرانی گذاشت.
کارفرما اغلب مسئولیتی را در قبال طرح و عملکرد سیستمهای مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) SOE به پیمانکار ابلاغ میکند. اصول طراحی سیستمهای SOE بر اساس پایداری سیستم میباشد.
پس مهمترین تفاوت در اصول طراحی دو سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) موقت “SOE” و “بحرانی” در این است که، طراحی سیستم “SOE” بر مبنای پایداری کلی سیستم میباشد، ولی طراحی سیستم “موقت بحرانی” بر مبنای به حداقل رساندن جابجائی زمین میباشد.
. زمانی که صحبت از سیستمهای مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) دائم و یا کاربرد دائم میشود، در واقع شامل سیستمهای موقت بحرانی نیز میگردد. در ادامه تفاوتهای اصول طراحی سیستمهای دائم و سیستم SOE مورد بحث و بررسی قرار خواهد گرفت. مولفههای طراحی ذیل عمدتاً مبین محدودیتهای طراحی سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) دائم میباشند تا سیستمهای موقت SOE.
- انتخاب روکش الواری 2. تنشهای مجاز در اجزای سازهای 3. ضریب اطمینان 4. طراحی برای بار محوری 5. اضافه بارهای تعریف شده در ارزیابی بارگذاری دیوار 6. معیارهای طراحی لرزهای 7. آزمایش بارگذاری مهار
پیشینه
اولین کاربرد سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) در ایالات متحده به نگهداری موقت گودبرداریها بر میگردد. این سیستمها عمدتاً توسط پیمانکاران متخصص طراحی و اجرا شدهاند. استفاده سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) دائم در پروژههای عمومی در ایالات متحده تا اواخر دهه 1970 رایج نبود، ولی امروزه تبدیل به یک تکنیک معمول برای بهسازی و نگهداری زمین و پایدارسازی شیروانیها در بزرگراهها شده است. در شرایط یکسان طراحی و ساخت، سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) چندین مزیت و برتری نسبت به سایر سیستمهای سنتی معمول دارد که خود منجر به برتری فنی و صرفهجوئی اقتصادی پروژه میشود. برای مثال، مزایای سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) نسبت به دیوارهای حائل بتنی وزنی جهت نگهداری دیواره در یک بزرگراه به قرار زیر میباشد:
- مانعی برای عملیات خاکبرداری گود محسوب نمیشود
- توانایی استقامت در مقابل فشارهای افقی نسبتاً بزرگ دیوار بدون نیاز به افزایش سطح مقطع دیوار
- عدم نیاز به اجرای سیستم نگهداری موقت گود، چرا که دیوار پایدارسازی شده به روش مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) شده میتواند در سازه دائم ادغام شود
- عدم نیاز به خاکریزی
- عدم نیاز به اجرای فونداسیون عمیق
- کاهش زمان اجرا
- عدم تجاوز به حریم املاک مجاور و مشکلات حقوقی متعاقب (right-of-way)
در سال 1979 اداره کل حمل و نقل بزرگراهی (FHWA) یک پروژه مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) دائم آزمایشی و نمادین اجرا کرد. هدف از اجرای این پروژه آشناسازی ادارات راه با اطلاعات لازم جهت ارتقاء کاربرد سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) دائم و دیوار پایدارسازی شده به روشهای مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) بود. اهداف اصلی این پروژه نمایشی به قرار زیر بودند:
- مطالعه و بررسی تکنیکها و پروسههای موجود اجرای سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ)
- تعیین مناطقی که اجرای سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) مستلزم تمهیدات خاص و اضافه میباشد
- بروزرسانی تکنیکهای موجود
- تدوین یک راهنمای جامع طراحی و اجرا
- بازاریابی و تشویق ادارات راه برای استفاده از این سیستم
بین سالهای 1979 تا 1982 دو گزارش تحقیقی از سوی FHWA تکمیل و ارائه گردید (گزارش شماره FHWA-RD-81-150, 151, 152 و همچنین گزارش شماره FHWA-RD-82-047) و چندین پروژه آزمایشی توسط ادارات راه به اجرا در آمد.
راهنمای طراحی نیز به سال 1984 توسط FHWA تدوین یافت که در سال 1988 بروزرسانی شد. طی اجرای پروژه نمایشی فوقالذکر، پنج پروژه مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) دائم ابزارسنجی شدند و اطلاعات مربوط به عملکرد دیوارها جمع آوری شد (به FHWA-DP-90-068-003 رجوع کنید). امروزه، سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) زمین تبدیل به یک روش کامل و مطمئن در طراحی بزرگراههای ایالات متحده شده است.
پروسه آزمایشهای ارزیابی و پذیرش سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) زمین از زمان انتشار مطالعات FHWA-1988 ارتقاء یافتهاند. گزارش شماره 27 آشتو تحت عنوان “تکنیکهای بهسازی خاک در محل” و نشریه موسسه پسکشیدگی (PTI) تحت عنوان “توصیه هایی برای اجرای مهارهای پیشتنیده در سنگ و خاک”، بعنوان مبنای مطالب این کتاب در خصوص آزمایشهای پذیرش سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) زمین و سیستمهای محافظ خوردگی مهارها مورد استفاده قرار گرفته اند.
