مانیتورینگ دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی یا نیلینگ(nailing)
اگر چه چندین هزار سازه میخکوبی (یا نیلینگ) در سراسر جهان ساخته شده اند، ولی صرفاً تعداد محدودی از آنها ابزارسنجی شده اند. نظارت بر عملکرد بایستی در اجرای هر دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ) غیر معمول یا بحرانی در نظر گرفته شود. نمونهای از دیوارهای غیرمعمول یا بحرانی، دیوارهای پایدارسازی شده بلندتر از 10 متر، دیوارهای ساخته شده برای تعریض جاده زیر پلهای موجود، و دیوارهای با سربار خارجی بسیار زیاد میباشند. همچنین، زمانیکه یک دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ) دائمی برای اولین بار در یک شهر ساخته میشود، توصیه شده است که نظارت بر عملکرد حتماً صورت گیرد. برای بررسی تغییر شکلهای بهره برداری و توسعه تنشها در میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ) ها و روکش دیوار پایدارسازی شده به عنوان تابعی از بار، زمان، و تغییرات محیطی همچون چرخه های انجماد- ذوب زمستانی، یک دوره نظارت حداقل 2 ساله بعد از ساخت توصیه شده است.
- پارامترهایی که اندازهگیری میشوند
مهمترین اندازه گیریها از عملکرد کلی دیوار پایدارسازی شده ، تغییر شکل دیوار یا شیروانی در طی و بعد از ساخت میباشد. انحراف سنجها در امتداد دیواره و در فواصل مختلف از هم دادههای مفهومیتری از تغییر شکلهای زمین، تامین میکنند.
لیست زیر المانهای مهمی را که باید در تدوین یک روش سیستماتیک برای طرح برنامه نظارت بر عملکرد دیوار پایدارسازی شده با استفاده از ابزارسنجی ژئوتکنیکی در نظر گرفته شوند، ذکر میکند:
* جابجاییها و حرکات افقی و قائم رویه دیوار پایدارسازی شده
* جابجاییهای موضعی یا زوال المانهای روکش
* زهکشی زمین
* عملکرد هر سازهای که توسط زمین مسلح نگهداری شده است، همچون جادهها، پی یا پایه تکیه گاه پلها، و شیروانیهای بالای دیوار
* بارها در میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ) ها، با توجهات ویژه به بزرگی و موقعیت بار حداکثر
* توزیع بار در میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ) ها ناشی از سربارها
*تغییرات بار در میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ) ها در گذر زمان
* بار میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ) در رویه دیوار پایدارسازی شده
* دما (میتواند موجب تغییرات اساسی در سایر پارامترها گردد و همچنین بر قرائتهای ابزار سنجی تاثیر گذارد)
* بارندگی (اغلب موجب تغییر در سایر پارامترها میشود)
- برنامه پایش عملکرد دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی یا نیلینگ
برای حصول داده های عملکرد کلی دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ)، بایستی نظارت در طی ساخت دیوار پایدارسازی شده اجرا شود. معمولاً طرح نظارت بر عملکرد حداقل بایستی شامل ارزیابی موارد زیر باشد:
* جابجاییهای افقی رویه با استفاده از نشانههای سطحی روی روکش و روشهای مساحی، و انحراف سنجهایی که در فاصله کوتاهی پشت روکش (معمولاً 1 متر) نصب شده اند
* جابجاییهای افقی و قائم بالای روکش دیوار پایدارسازی شده و سطح زمین پشت روکش شاتکریت، با استفاده از روشهای چشمی مساحی
* ترکهای زمین و سایر نشانهه ای آشفتگی در سطح زمین بالای دیوار پایدارسازی شده، از طریق بازرسیهای چشمی روزانه در طی ساخت و اگر لازم باشد، نصب گیج ترک در دو طرف ترک
* جابجاییهای موضعی و یا زوال روکش با استفاده از بازرسیهای چشمی و ابزارهایی همچون گیج ترک
* رفتار زهکشی سازه، بویژه اگر در طی ساخت آب زیرزمینی مشاهده شود، زهکشی را میتوان بطور چشمی بوسیله مشاهده نقاط خروجی یا از طریق پیزومترهای که پشت روکش نصب شده اند، نظارت کرد.
نظارت بر عملکرد دیوار پایدارسازی شده میتواند دقیقتر و کاربردیتر بوده و در طی یک دوره زمانی طولانی تر برای اهداف زیر ادامه داشته باشد:
- تایید ترازهای تنش طرح و نظارت بر ایمنی حین ساخت
- اصلاح پروسه های ساخت برای اهداف ایمنی یا اقتصادی
- کنترل نمودن نرخ سرعت ساخت
- ارتقاع دانش رفتار سازه برای تامین یک مرجع اساسی در طراحیهای آینده و بهبود پروسههای طراحی و کاهش هزینه ها
برنامه نظارت مفهومی بایستی شامل موارد زیر باشد:
- نظارت و بازبینی گیجهای کرنش در امتداد طول میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ) برای تعیین بزرگی و موقعیت حداکثر بار میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ). بطور ایده آل، گیجهای کرنشی بر روی میلگرد بطور جفت، و از بالا تا پایین در فواصل 5/1 متری نصب میشوند. انتهای میلگرد بایستی منقش شود چنانکه بتوان زاویه نهایی گیج کرنشی را بررسی نمود.
- لودسلها برای اندازه گیری بارها در سر میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ)؛ دادههای بار در نزدیکی سر میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ) را عموماً میتوان با کیفیت بالا به کمک لودسل بجای استفاده از گیجهای کرنشی نصب شده بر میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ) بدست آورد.
- انحراف سنجها برای اندازه گیری جابجاییهای افقی سازه. انحراف سنجها بایستی در فواصل افقی مختلف حدوداً برابر با ارتفاع دیوار پایدارسازی شده، از سطح زمین در پشت روکش دیوار نصب شوند. آرایش معمول انحرافسنج برای یک طرح نظارت مفهومی، در شکل 2 نشان داده شده است.
در تمامی برنامههای نظارت، بایستی یک طرح سیستماتیک مناسب توسعه یابد. گام اول، تعریف هدف اندازه گیریها میباشد. برای پاسخ به سوالات مشخص در یک پروژه بایستی ابزار مناسبی انتخاب و نصب شود. اگر سوال مشخصی وجود نداشته باشد، دیگر ابزارسنجی معنایی ندارد.
شکل 1. نمونهای از ابزارسنجی دیوار پایدارسازی شده (منبع: Byrne et al., 1998)
- ابزارهای پایش عملکرد دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ)
ابزارهای نظارت بر عملکرد دیوار پایدارسازی شده بایستی بر اساس پارامترهای مد نظر اندازهگیری، دقت و سادگی ابزارها، و تطابق آنها با ابزارهای بازخوانی مشخص شده برای پروژه انتخاب شوند. ذیلاً بحث مختصری از انواع مختلف ابزارهای نظارتی که معمولاً برای ارزیابی عملکرد دیوار به کار برده میشوند، ارائه شده است:
- انحراف سنجها
انحراف سنجها، ترجیحاً در حدود 1 متر پشت رویه دیوار پایدارسازی شده نصب میشوند و اطلاعاتی مفهومی در خصوص تغییر شکل دیوار پایدارسازی شده تامین میکنند. انحراف سنجها یک تکنولوژی معتبر و شناخته شده میباشند و توسط تولید کنندگان مختلفی تولید میشوند.
- نقاط مساحی
تغییر شکل رویه دیوار پایدارسازی شده را میتوان مستقیماً با استفاده از روشهای مساحی چشمی یا بطور غیر مستقیم با تجهیزات الکتریکی اندازهگیری فاصله (EDM) اندازهگیری نمود. همچنین، جابجاییهای زمین پشت دیوار پایدارسازی شده را میتوان بوسیله نظارت و بازبینی یک ردیف از نقاط سطح زمین که در پشت رویه دیوار پایدارسازی شده و در فاصله افقی حداقل برابر با ارتفاع دیوار پایدارسازی شده علامت گذاری شدهاند (شکل2) تخمین زد. همچنین، منشورهای بازتابنده نصب شده بر میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ) های منتخب امکان اندازهگیریهای الکترونیکی تغییر شکلها را از روی نقاط واقع بر روی دیوار پایدارسازی شده فراهم میآورند. سیستم مساحی معمولاً قادر به اندازهگیری جابجاییهای افقی و قائم با دقت 3 میلیمتر یا بیشتر میباشد.
- گیجهای کرنشی
میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ) هایی که با گیجهای کرنشی ابزار سنجی شده اند، امکان تامین و برآورد توزیع بار میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ) در حین پیشروی خاکبرداری و بعد از تکمیل دیوار پایدارسازی شده به روش میخکوبی (یا نیلینگ) را فراهم میآورند. گیجهای کرنشی مرسوم، بارهای حمل شده توسط دوغاب و میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ) را اندازه میگیرند و در نتیجه بسته به میزان مشخصه های تغییر شکل درجای دوغاب و اندرکنش بین دوغاب- دیوار گمانه، ارزیابی هر دو مورد دشوار میباشد.
این روش میتواند مشکلات تفسیر دادههای اندرکنش دوغاب- میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ)، را بر طرف کند. چونکه دوغاب دارای مقداری مقاومت کششی میباشد، بخشی از بار کلی را حمل خواهد نمود. بنابراین، در حالیکه اندازهگیری های کرنش در دوغاب و میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ) براحتی قابل حصول میباشد، تبدیل دقیق این انداره گیری ها به بارهای میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ)، دشوار میباشد.
لودسلها در سر میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ)
لودسلها برای تامین اطلاعات در خصوص بارهای واقعی توسعه یافته در روکش، در سر میخ (یا مسلح‌کننده نیلینگ) ها نصب میشوند.
(الف) (ب)
شکل 2. انحراف سنج الف) افقی ب)افقی درجا