مطالعه تحلیلی اثر سربار بر شیب های خاک مسلّح به روش قطعات افقی

سازه های خاک مسلّح همانند دیوارهای حائل و شیروانی ها از جمله سازه های پرکاربرد در مهندسی عمران هستند که با توجّه به مزیّت های فنّی و اقتصادی، رشد بسیار زیادی در طی دهه های اخیر داشته اند. با افزایش جمعیّت و گسترش شهرها، نیاز به توسعه روز افزون راهها و سازه های عمرانی می باشد که این امر همواره در زمین های مسطح رخ نمی دهد و بایستی مسیرهای ارتباطی را از کنار درّه ها وکوهستانها عبور دهیم و یا مجبوریم ساختمان های خود را در کنار شیب ها بنا کنیم. لذا ناگزیر به ساخت سازه هایی همانند دیوارهای حائل جهت حفاظت خاکریزها و شیروانی ها در برابر فروریزش و رانش های محتمل هستیم. با توجّه به وجود ساختمان های مجاور و بارهای زنده ترافیک جاده ها در بالای شیب ها و شیروانی ها بایستی اثرات سربار ناشی از این ساخت و ساز ها را در تحلیل و طرّاحی های خود در نظر بگیریم که این امر در مطالعات گذشته دیگر محقّقین کمتر مورد توجّه قرار گرفته است. بنابراین تحلیل این نوع سازه ها با توجه به تاثیر قابل ملاحظه در کاهش هزینه های ساخت و بهره برداری آنها، از اهمیت بالایی برخوردار است. این تحلیل ها شامل بررسی فشار فعّال خاک و نیروی بوجود آمده در مسلّح کننده ها و تغییر مکان ماندگار خاک می باشد. تاکنون محققّین مختلفی با استفاده از روشهای گوناگون به بررسی این موارد پرداخته اند. یکی از جدیدترین این تحقیقات، استفاده از روش قطعات افقی است که یک روش تحلیلی بر پایه تئوری تعادل حدّی می باشد. در این پایان نامه با استفاده از روش قطعات افقی به بررسی اثرات سربار گسترده با فاصله از لبه شیب در حالت شبه استاتیکی و استاتیکی بر شیب های خاک مسلّح و نیروی بوجود آمده در مسلّح کننده ها پرداخته شده است. همچنین مکانیسم های مختلف گسیختگی خاک مورد ارزیابی قرار گرفته و بحرانی ترین حالت مشخّص گردیده است. مقادیر بدست آمده از فرمولبندی های پیشنهادی با نتایج محقّقین پیشین مقایسه گردیده که بیانگر صحّت و انطباق نتایج می باشد. در انتها منحنی های طرّاحی کاربردی ارائه گردیده است که قابل استفاده برای مهندسان طرّاح سازه های خاک مسلّح می باشد. همچنین با تعمیم مطالعات انجام گرفته به دیوارهای قوسی شکل، به بررسی اثر شعاع قوس دیوار بر تغییر نیروی مسلح کننده ها نسبت به دیوارهای صاف پرداخته شده است.