آموزش خاک مسلح – Reinforced Soil

خاک مسلح ( Reinforced Soil )به مسلح کردن خاک به وسیله عناصر کششی نظیر میلگرد، تسمه فولادی و یا ژئوتکستایل اطلاق می‌شود. این روش براساس عملکرد مصالح داخل بتن مسلح در حدود ۳۰ سال پیش ابداع شد و در اجرای بسیاری از سازه‌ها نظیر دیوار حایل، دیوارهای ساحلی، تونلها و دیوارهای پشت پایه کناری پلها (کوله‌ها) مورد استفاده قرار گرفت.

مسلح کردن خاکـ از آن جهت سودمند است که به علت اصطکاک موجود در سطح تماس خاکـ و مصالح مسلح کننده، مقاومت کششی و مقاومت برشی خاک افزایش می یابد.

اجزاء اصلی این حایلهای انعطاف‌پذیر را می‌توان مرکب از سه بخش مجزا دانست:

• خاکریز: که جز در موارد خاص، خاکـ دانه‌ای به کار می‌رود.
• المانهای مسلح کننده: که در قدیم میلگرد و امروزه اغلب تسمه‌های پلیمری می‌باشند.
• صفحات نما: پوشش وجه جلو که پوسته نامیده می‌شود وظاهر بیرونی دیوار را نشان می دهد.

دیوارهای خاکـ مسلح بسیار اهمیت دارد، به این منظور المانهای مسلح کننده اغلب از جنس تسمه‌های پلیمری انتخاب می شود. تسمه‌های پلیمری از نوع ژئوگرید یا ژئوتکستایل می‌باشند.ژئوگرید و ژئوتکستایل ها از الیاف مصنوعی به دست آمده که از مشتقات نفت ساخته شده و به صورت بافته شده یا بافته نشده بکار می‌روند.

رفتار خاک مسلح (Reinforced Soil)

خاک مسلح را می‌توان نتیجه مشارکت دو ماده با مدول الاستیسیته متفاوت دانست که اساس آن بر اصطکاک و اندرکنش خاکـ و الما‌ن‌های مسلح کننده پایه گذاری شده است. برای درک رفتار سازه‌های خاکـ مسلح ابتدا رفتار نمونه‌های آزمایشگاهی مصالح خاک مسلح و سپس اصطکاک بین خاکـ و المان‌های مسلح کننده و در نهایت رفتار سازه‌های خاکـ مسلح بررسی می‌شود.

رفتار نمونه‌های مصالح خاکـ مسلح

یک نمونه آزمایشگاهی از خاکـ  را به عنوان یک نوع مصالح مورد آزمایش قرار می‌دهیم. نتایج حاصله از یک سری آزمایش‌های سه محوری بر روی نمونه‌های ماسه مسلح شده با دیسک‌های افقی آلومینیومی نمایانگر تأثیر چگالی ماسه، فواصل و مقاومت کششی عناصر مسلح کننده بر روی رفتار نمونه است. در این آزمایش‌ها دو مد خرابی قابل مشاهده است.

1. خرابی در اثر پارگی المان‌های مسلح کننده
2. خرابی در اثر لغزش بین خاکـ و المان‌های مسلح کننده

رفتار و مکانیزم سازه خاکـ مسلح

آزمایش‌های انجام شده نشانگر تغییر نیروی کششی در طول الما‌ن‌های مسلح کننده و رسیدن آن به یک مقدار حداکثر در این طول است. مکان هندسی محل تنش حداکثر در المان‌های مسلح کننده برای لایه‌های متفاوت خط نیروی کششی حداکثر را تعریف می‌کند. این خط دو ناحیه محرک و مقاوم را از هم جدا می‌کند.