وظیفه دال‌های کف در روش پایدارسازی گود به روش تاپ دان:

در پایدارسازی گود به روش تاپ دان دال کفی که در فرآیند گودبرداری مورد استفاده قرار می‌گیرد در واقع جایگزینی برای استرات های موقت می‌باشد. به علت سختی زیاد دال کف، تغییر شکل‌های زمین‌های اطراف و ساختمان‌های مجاور را به حداقل می‌رساند به همین دلیل معمولاً در گودبرداری‌های عمیق و گودبرداری‌هایی که به سسیتم پایدارسازی قوی نیاز دارند از روش تاپ دان استفاده می‌گردد.

بارهای ایجاد شده در استرات ها در پایدارسازی گود به روش تاپ دان:

در پایدارسازی گود به روش تاپ دان بارهای به وجود آمده در استرات ها برای مقادیر میانگین مقاومت برشی زهکشی نشده برابر است با مقادیر محاسبه شده توسط نمودار فشار جانبی ارایه شده توسط پک می‌باشد. برای استرات های نزدیک به گوشه گودها، بارهای ایجاد شده در استرات ها مقادیر کوچکی می‌باشد پس می‌توان نتیجه گرفت که گوشه‌های گودها اثرات قابل توجهی روی بارهای قابل تحمل توسط استرات ها دارند.

جابه جایی‌های ایجاد شده در دیوارها و خاک‌های اطراف:

جابه جایی‌های عمیق داخلی هم برای دیوار و هم برای خاک در نزدیکی دیوار رخ می‌دهد، در حالیکه این رفتار با افزایش فاصله افقی از دیوار به مرور کاهش می‌یابد. بیشترین مقدار جابه جایی دیوار در نزدیکی سطح گود اتفاق می‌افتد. نسبت بیشترین جابه جایی دیوار به عمق گودبرداری به جز در مراحل اولیه گودبرداری در محدوده 51 درصد تا 57 درصد قرار دارد.

شکل1: پروژه تاپ دان اجرا شده توسط شرکت پی بان در منطقه قلهک

ممان خمشی ایجاد شده در دیوارها در پایدارسازی گود :

نسبت ممان خمشی به دست آمده از گیج‌های کرنش سنج نصب شده روی میلگردها به ممان به دست آمده از انحراف‌سنج‌ها با افزایش عمق گودبرداری کاهش می‌یابد. این پاسخ ممکن است به علت وجود مقداری ترک در دیوار بتنی به علت تغییر شکل‌های دیوار باشد. بنابراین، در طراحی سازه ای دیوارهای دیافراگمی و همچنین پیش بینی تغییر مکان دیوار در روش پایدارسازی گود به روش تاپ دان باید این فاکتور هم مد نظر قرار گیرد.

فشار جانبی خاک ایجاد شده در دیوارها در پایدارسازی گود:

فشار جانبی خاک در اعماق سطح زمین (کمتر از 12 متر) در قسمت‌های گودبرداری نشده در شرایط  با افزایش عمق گودبرداری افزایش می‌یابد به این علت که دیوار جابه جایی‌های عمیق داخلی دارد که این امر موجب می‌گردد در سطح زمین، دیوار به سمت خاک حرکت نماید. برای خاک در اعماق بیشتر، فشار جانبی خاک در قسمت گودبرداری نشده با افزایش عمق به مقادیر کمتر از مقادیر حاصل از تئوری رانکین در فشار جانبی خاک کاهش می‌یابد. این رفتار، ممکن است به این حقیقت مربوط شود که برای تئوری فشار جانبی رانکین، هیچ اصطکاکی بین خاک و دیوار در نظر گرفته نمی‌شود.

نشست‌های ایجاد شده در اثر پایدار سازی گود: 

در پایدار سازی گود به روش تاپ دان بیشترین مقدار نشست ایجاد شده در سطح زمین در فاصله 63/0 تا 78/0 برابر عمق گود جایی که بیشترین فشار جانبی گود ایجاد می‌گردد، رخ می‌دهد، این مقدار با عمق گود تغییری نمی‌کند. نمودار نشست نرمالیزه شده با مقدار حداکثر در سازگاری خوبی با مطالعات Clough و O’Rourke’s قرار دارد.

فشار آب حفره ای ایجاد شده در پشت دیوار در اثر گودبرداری: 

فشار آب حفره ای در خاک خارج از منطقه گودبرداری به جز خاک نزدیک به دیوار و سطح گود به طور قابل ملاحظه ای کاهش می‌یابد. در واقع این پاسخ به این علت می‌باشد که خاک اطراف دیوار رهاسازی سربار و همچنین فشار جانبی روی دیوار را تجربه می‌نماید. فشار آب حفره ای به طور قابل ملاحظه ای در حین گودبرداری کاهش می‌یابد.  در حالیکه، فشار آب حفره ای به مرور با گذشت زمان به جز در مراحل اولیه گودبرداری، افزایش می‌یابد.  این پدیده با افزایش جابه جایی دیوار و نشست‌ها با گذشت زمان سازگار می‌باشد.

G.T.C. Kung, “Comparison of excavation-induced wall deflection using top–down and bottom–up construction methods in Taipei silty clay”, Journal of computer and Geotechnic, Volume 36, Issue 3, P.P. 373-385, 2009a.

D.M. Cotton, and R.D. Luak, “Recent advances in the top–down construction of a 26.4 meter deep soil nail retention system—Bellevue technology tower”, In: Proceedings of earth retention conference, Volume 208, P.P. 375-381, 2010.