پذیرش یا رد مهار یا مسلح کننده انکراژ
یکی از جنبه‌های منحصر به فرد سیستم مهارکوبی(یا انکراژ در سیستم نیلینگ) در مقایسه با سایر سیستم‌ها، این است که هر مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) قبل از بهره‌برداری، برای تعیین و بررسی ظرفیت باربری و رفتار تغییر شکل- بارگذاری تحت آزمایش بارگذاری قرار میگیرد. پذیرش یا رد مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) بر اساس نتایج زیر تعیین میشود:
- آزمایش‌های عملکردسنجی
- آزمایش‌های شاهد
- آزمایش‌های خزش ممتد
همچنین، آزمایش خزش با زمان کوتاه (وجه مقابل خزش ممتد) در قالب بخشی از آزمایش‌های شاهد و عملکرسنجی انجام میشود. آزمایش شاهد رایج ترین آزمایش بوده و در یک پروژه معین روی اکثر مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ)ها انجام میشوند. تعداد آزمایش‌های عملکردسنجی و آزمایش خزش برای یک پروژه به موقت یا دائم بودن سیستم مهارکوبی(یا انکراژ در سیستم نیلینگ) و همچنین به نوع زمین بستگی دارد.
نتایج حاصله از این آزمایش‌ها با حداقل معیارهای پذیرش مقایسه میشوند تا تعیین گردد آیا میتوان از مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) بهره‌برداری نمود یا نه. معیارهای پذیرش مبتنی بر مقادیر خزش مجاز و جابجاییهای الاستیک مجاز مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) در طی آزمایش بارگذاری می‌باشند. در ادامه توضیح مختصری از هر یک از این آزمایش‌ها آمده است.
-
آزمایش‌های عملکردسنجی
آزمایش عملکردسنجی شامل بارگذاری نموی و باربرداری نموی یک مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) بهره‌برداری (محصول نهایی) است. آزمایش عملکردسنجی برای تعیین ظرفیت مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ)، تعیین رفتار بار- تغییرشکل، شناسایی دلایل جابجایی مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) استفاده میشود، و بررسی اینکه آیا طول غیر پیوندی واقعی برابر با طول مفروض در طرح مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) است یا بزرگتر از آن است. همچنین نتایج آزمایش عملکردسنجی ممکن است برای تفسیر نتایج آزمایش شاهد استفاده شود.
آزمایش عملکردسنجی معمولاً روی دو یا سه مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) بهره برداری ابتدایی انجام میشود و پس از آن حداقل روی 2% باقی مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ)های بهره‌برداری انجام میشود. جاییکه خاک مستعد خزش باشد یا جاییکه احتمال تغییر در شرایط زمین وجود دارد ممکن است آزمایش‌های عملکردسنجی اضافی لازم باشد. جاییکه شرایط زمین متغیر است، برای تسهیل تفسیر اندازه‌گیری‌ها و قرائت‌های آزمایش در صورت امکان باید مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ)های آزمایش عملکردسنجی در نزدیکی گمانه‌های مطالعات ژئوتکنیک انتخاب شوند.
-
روش انجام آزمایش عملکردسنجی
مراحل بارگذاری آزمایش عملکردسنجی جدول 1 آمده است. اولین مرحله در آزمایش عملکردسنجی شامل اعمال بار اسمی به تاندون مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) میباشد. این بار که آن را “بار تنظیم” مینامیم، معمولاً بیشتر از 5% بار طرح نیست، و هدف از اعمال آن اطمینان از تنظیم بودن تجهیزات بارگذاری و تنیدگی میباشد. به محض اعمال بار تنظیم (AL) تجهیزات اندازهگیری جابجایی صفر میشوند. در طی چرخه اول بارگذاری، بار تا 25% بار طرح افزایش داده میشود و جابجاییهای نموی ثبت میشوند . سپس بار دوباره به مقدار بار تنظیم کاهش داده میشود. این پروسه توام با گام‌های افزایش بار نشان داده شده در جدول 1 تکرار میشود، مادامیکه به حداکثر بار (بار آزمایش)برسیم. بار آزمایش ممکن است از 120 تا 150 درصد بار طرح متغیر باشد و معمولاً برای پروژه‌های دائم 133% و در پروژه‌های موقت 120% استفاده میشود. برای مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ)های واقع در خاک مستعد خزش یا زمانیکه نتوان یک بنچ مارک مستقل برای گیج مدرج مقرر نمود، ممکن است از بار 150% استفاده شود.
جدول 1. مراحل آزمایش عملکردسنجی |
|||||
| گام | بارگذاری | بار اعمال شده | ثبت و ترسیم جابجایی کل (δti) | ثبت و ترسیم جابجایی باقیمانده (δri) | محاسبه جابجایی الاستیک (δei) |
| 1 | اعمال بار تنظیم (AL) | ||||
| 2 | چرخه 1 | 0.25DL | δt1 | δt1 – δr1 = δe1 | |
| AL | δr1 | ||||
| 3 | چرخه 2 | 0.25DL | δ2 | δt2 – δr2 = δe2 | |
| 0.50DL | δt2 | ||||
| AL | δr2 | ||||
| 4 | چرخه 3 | 0.25DL | δ3 | δt3 – δr3 = δe3 | |
| 0.50DL | δ3 | ||||
| 0.75DL | δt3 | ||||
| AL | δr3 | ||||
| 5 | چرخه 4 | 0.25DL | δ4 | δt4 – δr4 = δe4 | |
| 0.50DL | δ4 | ||||
| 0.75DL | δ4 | ||||
| 1.00DL | δt4 | ||||
| AL | δr4 | ||||
| 6 | چرخه 5 | 0.25DL | δ5 | δt5 – δr5 = δe5 | |
| 0.50DL | δ5 | ||||
| 0.75DL | δ5 | ||||
| 1.00DL | δ5 | ||||
| 1.20DL | δt5 | ||||
| AL | δr5 | ||||
| 7 | چرخه 6 | 0.25DL | δ6 | ||
| 0.50DL | δ6 | ||||
| 0.75DL | δ6 | ||||
| 1.00DL | δ6 | ||||
| 1.20DL | δ6 | ||||
| 1.33DL | δt6 * | ||||
| 8 | بار را به مدت 10 دقیقه نگه دارید و همزمان جابجاییها را در زمان‌های معین قرائت کنید. اگر جابجایی کل اندازهگیری شده در طی بار ثابت بیشتر از مقدار حداکثر مشخصه باشد، آنگاه بایستی زمان نگهداشت بار را به 60 دقیقه افزایش داد. | ||||
| 9 | ادامه چرخه 6 | AL | δr6 | چرخه 6
δtn – δr6 = δe6 |
|
| 10 | اگر نتایج آزمایش معیارهای پذیرش را ارضا کنند، مقدار بار را روی بار lock-off تنظیم کنید. در غیر اینصورت به بخش 7-4-5-4 رجوع کنید. | ||||
|
نکات: *: لحظه قرائت δt6 ، در واقع لحظه قرائت صفر برای آزمایش خزش میباشد. AL : بار تنظیم ، DL : بار طرح δi : جابجایی کل تحت باری بجز حداکثر بار چرخه iام ، i: شماره چرخه |
|||||
بار آزمایش قبل از کاهش به بار lock-off به مدت 10 دقیقه ثابت نگه داشته میشود. در طی این ده دقیقه، جابجاییها در دقایق 1، 2، 3، 4 ، 5 ، 6 و 10 اندازهگیری شده و ثبت میشوند. هدف از نگهداشت بار، اندازهگیری جابجاییهای وابسته به زمان (خزش) مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) میباشد. این بخش از آزمایش عملکردسنجی همان آزمایش خزش کوتاه مدت است. اگر جابجایی کل بین دقایق 1 الی 10 بیشتر از حداکثر جابجاییهای خزشی مشخصه شود، بار آزمایش به مدت 50 دقیقه دیگر (یعنی در مجموع 60 دقیقه) ثابت نگهداشته میشود و جابجایی کل در دقایق 20، 30، 40، 50 و 60 ثبت میشود. اگر نتایج جابجاییهای خزشی برای یک مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) نسبت به معیارهای مشخصه بیشتر باشد، یکی از تصمیمات زیر بایستی گرفته شود:
- فقط تحت بارهای کاهش یافته و کم، میتوان مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) را جزئی از سیستم سازه‌ای تلقی نمود.
- میتوان مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) را مجدداً اجرا نمود.
- فقط در مورد مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ)های پس تزریق میتوان مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) را مجدداً تزریق نموده و مجدداً مورد آزمایش قرار داد.
-
قرائت و ثبت داده‌های آزمایش عملکردسنجی
مقدار بار از روی گیج فشار جک تعیین میشود. در طی آزمایش خزش، برای اطمینان از ثابت باقی‌ماندن بار جک، یک لودسل نصب میشود. سپس داده‌های بار- تغییر شکل بدست آمده برای هر گام افزایش بار در آزمایش عملکردسنجی به صورت نمودار ترسیم (مطابق شکل 2) میشود. در هر گام افزایش بار و همچنین بار تنظیم، جابجاییها ثبت میشوند. جابجایی کل (δt) اندازه گیری شده، شامل جابجایی الاستیک و جابجایی باقیمانده است. برای بررسی معیارهای پذیرش باید مقدار جابجایی الاستیک مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) را تعیین کنیم. جابجایی الاستیک (δe) از افزایش طول تاندون و جابجاییهای الاستیک مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) داخل زمین منتج میشود.
جابجاییهای باقیمانده (δr) مشتمل بر افزایش طول دوغاب مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) و جابجایی کل مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) در داخل زمین میباشد. جابجایی باقیمانده برای هر گام افزایش بار که متناظر با جابجایی خالص “غیر قابل جبران” (برگشت ناپذیر) میباشد، به محض اعمال افزایش بار و متعاقباً کاهش بار (توام با ثابت ماندن نرخ کرنش) جهت تنظیم نمودن بار (برای تعیین δr6 به شکل 1 رجوع کنید) رخ میدهد. بنابراین جابجایی الاستیک از تفاضل “جابجایی کل اندازهگیری شده تحت حداکثر بار در یک چرخه”- “جابجایی اندازهگیری شده تحت بار تنظیم” بدست می‌آید (رجوع کنید به جدول 1). جابجایی باقیمانده نشانگر رفتار تنش- کرنش پیوند دوغاب- زمین در ناحیه پیوند مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) میباشد، که البته از این پارامتر به عنوان معیار پذیرش یا عدم پذیرش مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) استفاده نمیشود.
بخش خزشی
در قالب بخش خزشی آزمایش عملکردسنجی، جابجایی در دقایق( 1، 2 ، 3، 4، 5، 6 و 10) اندازهگیری شده و ثبت میشود. زمان مربوط به اندازهگیری جابجایی تحت بار آزمایش (زمان مربوط به نقطه 6 در شکل 1) بیانگر زمان شروع آزمایش خزش میباشد. جابجایی از دقیقه 1 تا 10 بعد از زمان شروع ثبت شده و با معیارهای پذیرش خزشی مقایسه میشود. اگر معیارهای پذیرش خزش ارضا نشوند، بار آزمایش به مدت 50 دقیقه دیگر (یعنی کلاً 60 دقیقه) نگهداشته میشود. مقدار کلی جابجایی بین دقایق 6 الی 60 ثبت شده و با معیارهای پذیرش مقایسه میشود.
معیارهای پذیرش خزشی در اصل برای مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ)های کابلی لخت (بدون پوشش و محافظ) تدوین یافته‌اند. برای تاندون‌های کابلی با پوشش اپوکسی، جابجاییهای خزشی کابل در طی آزمایش بارگذاری مقدار قابل توجهی است. جابجایی خزشی کابل بایستی از جابجاییهای کل اندازهگیری شده در طی آزمایش بارگذاری کسر شود، به نحویکه جابجاییهای خزشی در داخل زمین را بتوان بادقت و به درستی محاسبه نمود.
