اقرأ في هذا المقال
ما هي الجدران الاستنادية من الخرسانة المسلحة؟
الجدار الاستنادي هو هيكل يحتفظ ويعيق أي مادة عادة ما تكون أرضية ويمنعها من الانزلاق أو التآكل بعيدًا. إنّه مصمم بحيث يقاوم الضغط المادي للمادة التي تعيقه. أنواع الجدران الاستنادية الخرسانية المسلّحة هي الجدران الاستنادية الكابولية والجدران الاستنادية. وظائف وأجزاء من هذه الجدران الاستنادية سيتم مناقشتها بالتفصيل لاحقًا. يتم استخدام الجدار الاستنادي بشكل عام للاحتفاظ بالأرض أو المواد الأخرى للحفاظ على مستويات غير متساوية على وجهين.
تسمّى المادة الموجودة على الوجه الخلفي بالردم. تستخدم الجدران الاستنادية في بناء الطابق السفلي تحت مستوى الأرض، والجدران الجانبية للجسر وللاحتفاظ بالمنحدرات في طرق التضاريس الجبلية. يمكن بناء الجدار الاستنادي بالبناء وكذلك الخرسانة المسلّحة. في حالة الجدار الاستنادي للبناء، يزداد سُمك الجدار مع الارتفاع لأن البناء يقاوم الضغط الجانبي بوزنه. وبالتالي يطلق عليه أيضًا جدار الاحتفاظ بالجاذبية. الجدار الاستنادي للخرسانة المسلّحة يقاوم الضغط الجانبي من خلال العمل الهيكلي مثل الانحناء وينتج عنه قِسم أرقّ.
ما هي أنواع الجدران الاستنادية من الخرسانة المسلحة؟
فيما يلي أنواع الجدران الاستنادية من الخرسانة المسلّحة:
1- الجدران الاستنادية الخرسانية المصبوبة بالجاذبية:
تعتمد الجدران الاستنادية للجاذبية على وزنها وأي تربة تعتمد على الخرسانة في مقاومة قُوى الأرض الجانبية. إنّها اقتصادية بشكل عام حتى ارتفاع 10 أقدام للهياكل الخرسانية المصبوبة. عادة ما تكون ضخمة بما يكفي لتكون غير معززة. تتشكل جدران الصب المتجانسة بشكل عام في الموقع. تعتمد الجدران الحاملة للجاذبية على وزنها الضخم للاحتفاظ بالمادة الموجودة خلفها وتحقيق الاستقرار ضد الفشل.
يمكن بناء جدار الاحتفاظ بالجاذبية من الخرسانة أو الحجر أو حتى الطوب. تكون الجدران الاستنادية للجاذبية أكثر سُمكًا في القسم. تساعد هندسة هذه الجدران أيضًا في الحفاظ على الاستقرار. الجدران الخرسانية الجماعية مناسبة للارتفاعات المحتجزة التي تصل إلى 3 أمتار. يتأثر شكل المقطع العرضي للجدار بالاستقرار واستخدام المساحة أمام الجدار والمظهر المطلوب للجدار وطريقة البناء.
1- الجدران الاستنادية شبه الجاذبية:
إنّها شكل متخصص من جدران الجاذبية هو جدار الاحتفاظ شبه الجاذبية. هذه تحتوي على بعض الفولاذ المقوى بالشد المتضمن لتقليل سُمك الجدار دون الحاجة إلى تعزيزات واسعة النطاق. إنّها مزيج من جدار الجاذبية وتصميمات الجدار الكابولي.
2- الجدران الاستنادية المسلحة:
الخرسانة المسلّحة وجدران البناء المسلّحة على أساسات منتشرة هي هياكل جاذبية يتم فيها توفير الاستقرار ضد الانقلاب من خلال وزن الجدار وقضبان التسليح في الجدار. فيما يلي الأنواع الرئيسية للجدار:
1- الجدار الاستنادي الكابولي:
الجدران الاستنادية الكابولية هي النوع الأكثر شيوعًا والأكثر استخدامًا من الجدران الاستنادية. الجدار الاستنادي الكابولي هو الجدار الذي يتكون من جدار متّصل بالأساس. جدار ناتئ يعيق قدرًا كبيرًا من التربة، لذلك يجب أن يكون جيدًا هندسيًا. وهي أكثر الأنواع شيوعًا المستخدمة كجدران استنادية. جدار ناتئ على أساس بلاطة. يتم أيضًا تحميل أساس اللوح هذا عن طريق الملء الخلفي، وبالتالي فإنّ وزن التعبئة الخلفية والتكلفة الإضافية يعملان أيضًا على تثبيت الجدار ضد الانقلاب والانزلاق.
أجزاء الجدار الاستنادي الكابولي:
1- الجذع العمودي للجدار الاستنادي الكابولي:
يقاوم الجذع العمودي في الجدار المحتجز الكابولي ضغط الأرض من جانب الردم وينحني مثل الكابولي. يكون سُمك لوح الكابولي أكبر عند قاعدة الجذع ويتناقص تدريجياً إلى الأعلى بسبب انخفاض ضغط التربة مع انخفاض العُمق.
2- بلاطة القاعدة للجدار الاستنادي الكابولي:
تشكّل اللوح الأساسي أساس الجدار الاستنادي. يتكون من لوح كعب وبلاطة إصبع القاعدة. تعمل لوح الكعب كعنصر ناتئ أفقي تحت التأثير المشترك لوزن الأرض المحتجزة من الأعلى وضغط التربة الذي يعمل من السطح. تعمل لوح إصبع القاعدة أيضًا كعنصر ناتئ تحت تأثير ضغط التربة الذي يعمل إلى أعلى. يتم الحفاظ على ثبات الجدار من خلال وزن حشوة الأرض وعلى لوح الكعب مع الوزن الذاتي للعناصر الهيكلية للجدار الاستنادي. الجدران الاستنادية من النوع الكابولي مناسبة حتى عمق 5 أمتار من الردم.
2- جدار الاحتفاظ أو الجدار الاستنادي المدعوم:
عندما يتجاوز ارتفاع الأرض المراد الاحتفاظ بها 5 أمتار، تكون لحظة الانحناء التي تتطور في ألواح الساق والكعب وأصابع القدم كبيرة جدًا ممّا ينتج عنه سماكة كبيرة للعناصر الهيكلية وتصبح غير اقتصادية. وبالتالي، يتم اعتماد جدار الاحتفاظ بنوع العداد للارتفاعات الأكبر. يتكون الجدار الاستنادي المدعوم من ساق وبلاطة إصبع القاعدة وبلاطة كعب كما في حالة الجدار المحتجز الكابولي.
ولكنه يتكون أيضًا من فواصل منتظمة تقسم الساق. يتصرف الجذع مع مجموعة من الراحة المضادة مثل عارضة الإنطلاق ذات العرض المتفاوت. يتم تثبيت ألواح الساق والكعب بشكل فعال على الدعائم المقابلة بحيث ينحني الجذع أفقيًا بين الدعائم المقابلة بسبب الضغط الأرضي الجانبي. وبالتالي يتم تقليل سُمك الساق ولوح الكعب بشكل كبير بسبب تقليل العزم بسبب ثبات هذه الألواح بين الألواح المقابلة.
2- جدار الاحتفاظ بالتربة الاستنادية المسلحة:
الجدران الأرضية المستقرة ميكانيكيًا هي تلك الهياكل التي يتم تصنيعها باستخدام تعزيزات التربة الفولاذية أو (GeoTextiles) والتي يتم وضعها في طبقات داخل حشوة حبيبية محكومة. يمكن أيضًا استخدام التربة المقواة كجدران استنادية، إذا تم بناؤها على النحو التالي:
- كجزء لا يتجزأ من التصميم.
- كبديل لاستخدام الخرسانة المسلّحة أو الحلول الأخرى على أساس الاقتصاد أو نتيجة لظروف الأرض.
- ليكون بمثابة أعمال مؤقتة.
- كعلاج أو تحسين يعمل على التكوين الحالي.
تغطي هذه الفئة الجدران التي تستخدم التربة، معززة بقضبان التسليح، لتوفير نظام ثابت للاحتفاظ بالأرض وتشمل تربة معززة ومسامير التربة.
1- مسامير التربة:
يتضمن بناء جدار مسمر بالتربة تعزيز التربة مع تقدم العمل في المنطقة التي يتم حفرها من خلال إدخال قضبان تعمل أساسًا في حالة توتر، تسمّى القضبان السلبية. عادة ما تكون هذه موازية لبعضها البعض وتميل قليلاً إلى الأسفل. يمكن أن تعمل هذه القضبان أيضًا جزئيًا في الانحناء والقص. يؤدي احتكاك الجلد بين التربة والأظافر إلى توتر الأظافر.
3- الجدار الاستنادي للأنظمة الهجينة أو المركبة:
يُطلق على نوع الجدران الاستنادية التي تستخدم كلاً من العوامل التي تمثل كتلتها وتعزيزها للثبات، أنظمة الجدران الاستنادية الهجينة أو المركّبة.
1- جدران الأرض الرأسية:
أي جدار يستخدم وحدات مواجهة مربوطة بقضبان أو شرائط لها نهايات مثبتة في الأرض هو جدار أرضي راسخ. المراسي مثل الدعامات. عادةً ما تكون الكابلات المستخدمة للربط عبارة عن أوتار فولاذية عالية القوة ومضغوطة مُسبقًا. للمساعدة في الإرساء، يتم تشكيل نهايات الشرائط في شكل مصمم لربط الشريط عند النقطة في التربة.
2- الجدار جامع التراب:
التراب عبارة عن أقفاص أو أسطوانات أو صناديق مملوءة بالأتربة أو الرمل تُستخدم في الهندسة المدنية وبناء الطرق والتطبيقات العسكرية وغيرها الكثير. أو عناصر التراب المثبتة على ذيول الشبكة الجغرافية التي تمتد إلى التربة المدعومة. للتحكّم في التآكل، يتم استخدام (rip-rap) في قفص. بالنسبة للسدود أو بناء الأساسات، يتم استخدام الهياكل المعدنية.
4- جدران صفائح البايلات:
يتم إنشاء جدران ركائز الصفائح الفولاذية عن طريق دفع صفائح الفولاذ إلى منحدر أو حفر حتى العمق المطلوب. الاستخدام الأكثر شيوعًا هو في الحفريات العميقة المؤقتة. تعتبر الأكثر اقتصادا حيث يلزم الاحتفاظ بضغوط التربة العالية للتربة اللينة.