نشریه زمین شناسی مهندسی

به‌منظور تثبیت دیوارۀ گودبرداری‌های عمیق از روش‌های مختلفی از جمله سیستم میخ‌کوبی، انکراژ، دیوار برلنی، اجرای شمع، دیواره دیافراگمی، دیوار حائل وزنی و خرپا بهره گرفته می‌شود. در این میان، استفاده از سیستم میخ‌کوبی در محیط‌های شهری با مزایایی مانند اشغال نشدن فضای اجرای سازه، امکان گودبرداری با توپوگرافی دل‌خواه و صرفه اقتصادی رشد زیادی داشته است. عمل‌کرد دیواره‌های گودبرداری تثبیت شده با سیستم میخ‌کوبی (دیواره میخ‌کوبی) تا حد زیادی وابسته به شرایط زمین‌شناسی و ژئوتکنیکی محدودۀ طرح است. برخورد با محیط‌های سنگی درزه‌دار در محدودۀ گودبرداری از جمله شرایط ژئوتکنیکی محدودۀ طرح است. در این مقاله با تکیه بر روش‌ اجزای محدود و مدل‌سازی عددی هم‌زمان دیواره میخ‌کوبی و سازۀ مجاور و با در نظر گرفتن اثرات غیرهم‌سان بودن لایه‌های سنگ و هم‌چنین همۀ اندرکنش‌های محیط سنگی- میخ-سازه، به بررسی عمل‌کرد دیوارۀ میخ‌کوبی در زون‌های سنگی درزه‌دار می‌پردازیم. به‌منظور بررسی عمل‌کرد، پارامترهایی مانند جابه‌جایی طرۀ دیواره، شکم‌دادگی دیواره، نشست کلی و نسبی زیرسازه بررسی شده است. بر اساس نتایج، تأثیر زوایای درزه نسبت به دیوارۀ گود، اثر میزان غیرهم‌سانی مصالح سنگی مجاور گود و تأثیر زاویۀ اجرای میخ بر عمل‌کرد دیوارۀ میخ‌کوبی قابل ارزیابی است. به‌عنوان یکی از نتایج مهم می‌توان به جابه‌جایی دیوارۀ گود تابعی از هر دو پارامتر لغزش در سطح تماس درزه‌ها و هم‌چنین ناهم‌سانی لایه‌ها اشاره کرد. از این‌رو با وجود افزایش ضریب اطمینان با تغییر زاویۀ درزه از حالت "درزه به سمت گود" به حالت "درزه عکس گود"، جابه‌جایی‌های دیواره در حالت درزه افقی نسبت به سایر زوایای درزه کم‌تر است.

طبقه‌بندی ژئوتکنیکی دقیق، برای طراحی گودبرداری در محیط‌های شهری ضروری است، زیرا رفتار خاک به‌شدت تحت تأثیر تنش‌های ناشی از گودبرداری قرار دارد. این پژوهش به بازنگری در ویژگی‌های ژئوتکنیکی رسوبات آبرفتی ریزدانه مربوط به جوان‌ترین واحد رسوبی (واحد D) در طبقه‌بندی ریبن پرداخته است. برنامه جامع مطالعاتی شامل حفاری گمانه‌ها، آزمایش (SPT)، آزمایش پرسیومتری  و آزمایش‌های آزمایشگاهی  سه‌محوری، تک‌محوری و برش مستقیم انجام گرفت. پایداری گودبرداری با استفاده از روش Morgenstern–Price در شرایط کوتاه‌مدت و بلندمدت ارزیابی شد. بر اساس پارامترهای ژئوتکنیکی و پایداری شیب، واحد D به سه ناحیه متمایز (D1، D2 و D3) با رفتارهای متفاوت در گودبرداری تقسیم گردید. ناحیه D1 که دارای مقدار ماسه کمتر است، امکان ایجاد ترانشه های قائم عمیق‌تر را فراهم می‌کند، در حالی که وجود عدسی‌های ماسه‌ای در ناحیه D3 عمق گودبرداری را محدود کرده و نیازمند شیب‌های ملایم‌تر می‌باشد. نتایج این مطالعه یک چارچوب به‌روز برای طبقه‌بندی ژئوتکنیکی آبرفت‌های ریزدانه ارائه می‌دهد که علاوه بر ارائه دستورالعمل‌های عملی برای طراحی ایمن گودبرداری، به درک جامع‌تر از سامانه‌های آبرفتی در مهندسی ژئوتکنیک شهری کمک می‌کند.