خاک مسلح چیست؟

خاك مسلح (Reinforced Earth®)
 

۱- معرفي

خاک مسلحخاك مسلح عبارت است از مجموعه خاك و جوشنها كه به صورت نوارهاي افقي در خاك قرار مي‌گيرند و پوسته كه بتني يا فلزي است و نماي خاك مسلح را تشكيل مي‌دهد.

خاك مسلح اساساً از خاك و جوشنهاي فلزي تشكيل مي‌شود. در غالب موارد جوشنها كه نوارهاي فلزي هستند به طور افقي قرار مي‌گيرند و كشش قابل ملاحظه‌اي را تحمل مي‌كنند.

خاك مسلح نظير بتن مسلح خواص مكانيكي خاك را در جهتي كه اين خاك بيشتر در معرض نيروها قرار گرفته بهبود مي‌بخشد.

خاك بوسيله اصطكاك، نيروهاي وارد را به جوشنها منتقل مي‌كند و جوشنها تحت كشش قرار مي‌گيرند. در واقع مثل اين است كه خاك در جهاتي كه جوشنها قرار گرفته‌اند داراي چسبندگي باشد و ميزان اين چسبندگي با مقاومت كششي جوشنها نسبت مستقيم دارد.

۲- تاريخچه

خاک مسلحانديشه بهبود بخشيدن به خصوصيات مقاومتي خاك، با افزودن عناصر مقاوم به آن، به منظور به كارگيري گسترده‌تر آن به عنوان مصالح اصلي احداث بناهاي گوناگون سابقه‌اي چند هزار ساله دارد. براي نمونه مي‌توان از موارد استفاده قير و نفت سنگين در تثبيت و مقاوم‌سازي توده‌هاي خاكي، شفته، كاهگل و غيره نام برد.

از حدود چهل سال پيش انديشه افزدن عوامل مقاوم در برابر كشش، به صورت منظم در توده‌هاي خاك، در مهندسان و پژوهشگران قوت گرفت. اولين و مهمترين اين روشها «خاك مسلح» است كه در سال ۱۹۶۳ توسط مهندس و معمار فرانسوي «هانري ويدال» ابداع شد. اين روش امروزه در تمام دنيا شناخته شده و پژوهشهاي عملي و نظري بي‌شماري بر روي آن صورت گرفته است.

۳- مزايا

خاک مسلحمزاياي روش خاك مسلح به طور خلاصه به شرح زير است: سرعت كار، استفاده از مصالح بسيار ارزان قيمت يعني خاك، عدم نياز به پي، عدم نياز به فضاي بيش از محدوده داخل شيبراهه، زيبايي ظاهري و امكان تامين كيفيت بسيار بالاي بتن در قطعات پوسته و مكانيكي بودن عمليات اجرايي. يكي از مهمترين مزاياي استفاده از ديوارهاي خاك مسلح در مناطق شهري، زيبايي اين ديوارها است. با استفاده از قطعات بتني نما كه داراي طرح برجسته و يا نماي كاشي، سنگ و . . . هستند مي‌توان نمايي زيبا براي اين ديوارها ايجاد كرد كه جايگزين مناسبي براي ديوارهيا بتني يا وزني هستند. همچنين استفاده از ديوارهاي خاك مسلح گلداني مي‌تواند محلي مناسب جهت ايجاد فضاي سبز در حاشيه بزرگراهها فراهم كند. به دليل انعطاف‌پذيري مناسب، احداث اين ديوارها در مناطق زلزله‌خيز بسيار توصيه مي‌گردد. زيرا در هنگام زلزله آسيب قابل توجهي نديده و با توجه به حساس نبودن اين ديوارها نسبت به نشست مي‌توانند نشست‌هاي كلي و نامساوي زيادي را تحمل كنند.

۴- كاربردها

     پايه پلها: خاك مسلح در ساخت كوله پلها كاربرد فراواني دارد. در حالي كه در كوله‌هاي رايج، اغلب پي عميق لازم است، كوله‌هاي خاك مسلح روي پي سطحي بنا مي‌شوند.

     ديواره بزرگراهها و جاده‌ها: بيشترين كاربرد خاك مسلح ديوارهاي نگهدارنده حاشيه بزرگراهها و جاده‌ها مي‌باشد.

     سازه‌هاي خطوط راه‌آهن: اين سازه‌ها مشابه سازه‌هاي بزرگراهي است كه بارگذاريهاي خاص، عمر طراحي و ضرايب ايمني آنها توسط شركتهاي راه‌آهن تعيين مي‌شود.

     سازه‌هاي صنعتي: خاك مسلح يك روش برجسته ساخت ديوارهاي شيبدار و انبارهاي ذخاير معدني در كل دنياست.

     كانال‌هاي آب و آبراهها: خاك مسلح انتخاب مناسبي براي سازه‌هاي دريايي مانند ديوارهاي ساحلي، سد خاكي و غيره مي‌باشد.

     سازه‌هاي حفاظتي: خاك مسلح در مورد سازه‌هاي حفاظتي كه در موارد نظامي به كار مي‌رود راه‌حلي مناسب است.

     ديوارهاي مناطق كوهستاني: ديوارهاي خاك مسلح در مناطق كوهستاني جهت پايداري شيرواني كاربرد زيادي دارند.