معرفی انواع دیوار حائل و روش انتخاب بهترین دیوار حائل برای ساختمان

دیوار حائل سازه ای است که برای پایداری بدنه گودبرداری‌‌ها خاکی مورد استفاده قرار می‌‌گیرد. استفاده از دیوار‌های حائل در گودبرداری‌های ساختمانی البته رایج ترین کاربرد این سازه در کنار همه استفاده های آن در مهندسی عمران است. اجرای صحیح دیوار حائل از بروز خطرات جانی و مالی ناشی از ریزش گود‌‌ها جلوگیری می‌کند و به طراحی مهندسی دقیق و اجرای بدون نقص نیاز دارد

تقریبا در همه پروژه‌های ساختمانی با مسئله دیوار حائل مواجه هستند . در این مقاله مکانیزم عملکرد دیوارهای حائل را تشریح و انواع پر کاربرد آنها را به ویژه برای پروژه‌های ساختمانی معرفی میکنیم و موارد استفاده هر کدام را شرح می‌‌دهیم.

 

چرا در گودبرداری به دیوار حائل نیاز داریم؟

اولین بار که شنیدید یک گود فرو ریخته این سوال در ذهنتان ایجاد شده باشد که چرا گود برداری در یک ساختمان باعث ریزش و خرابی ساختمان‌های مجاور می‌شود؟

برای پاسخ به این سوال کافیست به شکل زیر توجه کنید. شکل سمت راست وضعیت عادی سطح و عمق خاک را نشان می‌دهد در صورتی که به منظور ساخت و ساز تا عمق مشخصی گودبرداری انجام شود، شکل وسطی ایجاد می‌‌گردد. سوال اصلی اینجاست که چه عاملی سبب می‌شود سطح دیواره گود، همینطور برش خورد باقی بماند؟

چیزی که باعث این حالت می‌‌شود چفت و بست‌های مکانیکی بین دانه‌های خاک است. اگر دانه‌های خاک پیوستگی را ایجاد نمی کردند، دیواره گود مثل ماسه به راحتی فرو می‌‌ریخت (شکل سمت چپ).

اگر مقدار فشار روی دیواره کمی بیشتر شود، این چفت و بست‌‌ها قابلیت حفظ پایداری گود را ندارند و گود فرو می‌ریزد. به همین دلیل است که ساختمان‌های مجاور یک گود، در صورت عدم رعایت اصول پایداری گود در خطر قرار دارند.

 

 

انواع دیوار حائل رایج در ساختمان سازی

در این قسمت انواع دیوار حائل را بررسی کرده و کاربرد هرکدام را توضیح می‌دهیم.

 

دیوار حائل وزنی

این نوع از دیوار حائل با استفاده از وزن خود از فروریزش دیواره گود محافظت می‌کند. برای ساخت این نوع از دیوار می‌توان از سنگ، بتن و آجر استفاده کرد. مکانیزم رفتار این نوع دیوار به این صورت است گشتاور نیروی وزن دیوار و اصطکاک آن با سطح زمین، با گشتاور نیروی فشار خاک پشت دیوار مقابله می‌کند و اجازه نمی‌دهد دیواره گود فرو بریزد. اجرای دیوار حائل وزنی ساده است و برای گود‌های تا عمق ۳ متر می‌‌تواند مورد استفاده قرار بگیرد.

 

دیوار حائل شمع-ورق (Sheet pile)

این نوع از دیوار حائل از ستون‌های چوبی یا فلزی ساخته می‌شود که به یکدیگر چفت می‌‌شوند. پانل‌‌ها جداگانه داخل خاک فرو برده می‌شوند و بعد از قرار گرفتن نری و مادگی بست‌‌ها در داخل هم، گودبرداری آغاز می‌شود. این نوع از دیوار حائل در خاک‌های نرم و سواحل کاربرد زیادی دارد. به عنوان یک قاعده، طول پانل‌‌ها در این روش سه برابر عمق گودبرداری است. پانل‌‌ها طوری داخل خاک قرار می‌‌گیرند که دو سوم ارتفاع پانل زیر خاک کف گودبرداری مدفون می‌‌ماند.

دیوار حائل شمع ورق بتنی از همین نوع هستند که بطور گسترده در ساختمان سازی در ایران کاربرد دارند. این نوع دیوار از شمع‌های بتنی درجاریز مجاور هم ایجاد می‌شود و دامنه کاربرد وسیع تری نسبت به نوع فلزی دارد. دیوار حائل شمع ورق برای خاک‌های نرم یا سخت با تراکم بالا یا غیر متراکم مورد استفاده قرار می‌گیرند و محدودیتی در عمق خاکبرداری ندارند.

 

دیوار حائل بتن مسلح

این نوع از دیوار‌های حائل از بتن مسلح ساخته می‌شوند. ضخامت آن‌ها به خاطر وجود آماتور نسبت به دیوار‌های وزنی بسیار کمتر ولی طراحی و ساخت آن‌ها پیچیده تر است. در این نوع از دیوار حائل، دیوار به صورت یک تیر طره عمل می‌کند که ریشه آن درون دال بتنی مدفون در خاک قرار دارد. دیوار حائل بتن مسلح از پاشنه و پنجه برای کنترل نیرو‌های فشاری خاک استفاده می‌‌کند و به صورت‌های T معکوس یا L  رواج بیشتری دارد. این نوع دیوار برای گودبرداری‌های تا عمق ۸ الی ۱۲ متر مناسب است.

 

ایجاد دیوار حائل با استفاده از نیلینگ (Nailing)

روش نیلینگ یک روش ساده و کاربردی برای مسلح کردن خاک است که به وسیله آن می‌توان دیواره یک گود را تا عمق دلخواه پایدار کرد. این روش در ایران هم استفاده زیادی دارد و بسیاری از برج‌هایی که با فونداسیون‌های با عمق بیست متر و بیشتر در شمال تهران ساخته می‌شوند، از روش نیلینگ در آن‌ها استفاده شده است. مکانیزم این روش به گونه ای است که در آن دو طرف سطح گسیختگی محتمل خاک با استفاده از میله‌های فولادی به هم دوخته می‌شوند و با این روش پایداری گود افزایش می‌یابد. در نیلینگ یک میله فولادی تا عمق مشخصی در دیواره گود جایگذاری و اطراف آن با استفاده از تزریق بتن مقید می‌شود. سپس قسمت بیرون آمده میله با یک صفحه فلزی مهار شده و روی آن شاتکریت انجام می‌شود. مزیت ساخت دیوار حائل با استفاده از نیلینگ، اقتصادی بودن آن نسبت به روش‌های مشابه است.

دیوار حائل مهار شده

این نوع دیوار حائل از یک صفحه فولادی ایجاد می‌شوند که در با استفاده از کابل یا می‌ل مهار داحل خاک و سنگ پشت دیوار مهار شده است. ساخت این نوع دیوار حائل معمولا مستلزم دسترسی به پشت دیوار است و به همین دلیل کاربرد زیادی در ساختمان سازی ندشته و بیشتر در دیواره‌های ساحلی استفاده می‌شود. با این حال، در برخی وارد میله‌های فولادی یا کابل با استفاده از روش تزریق، درون عمق خاک مهار می‌شوند تا دیواره گود با نیروی فشار صفحات به خاک، پایداری شود.

 

دیوار حائل بتنی پشت بند دار

این نوع دیوار حائل با سهولت برای گود برداری‌هایی که عمق زیادی ندارند، کاربرد دارد. در این روش تیرک‌های فولادی یا چوبی و یا دیواره‌های آجری با استفاده از پشت بند‌هایی مهار می‌شوند. عامل پایدار کننده این نوع گودها، تحمل فشار خاک از طریق پشت بند‌‌ها است. از مزیت‌های این روش هزینه کم و سادگی در اجراست.

 

در این مقاله انواع دیوار‌های حائل و موارد کاربرد هرکدام تشریح شده است. همچنین تلاش شد مکانیزم عملکرد هر کدام به همراه تحلیل اقتصادی روش‌‌ها نیز در توضیحات به طور اجمالی بیان شود. ساخت اصولی دیوار حائل در ایمنی یک پروژه نقش اساسی دارد و بر رعایت الزامات اجرای  آن توسط آیین نامه‌‌ها تاکید بسیاری شده است.

 

 

منبع:

https://www.designingbuildings.co.uk/wiki/Retaining_walls

https://en.wikipedia.org/wiki/Soil_nailing