กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

กำแพงกันดิน

กำแพงกันดินเป็นกำแพงที่ค่อนข้างแข็งแรง ใช้สำหรับค้ำยันดินในแนวด้านข้าง เพื่อกักเก็บดินไว้ที่ระดับต่างกันสองด้าน...

กำแพงกันดิน

กำแพงกันดินหินแบบแรงโน้มถ่วง

กำแพงกันดินเป็นกำแพงที่ค่อนข้างแข็งแรง ใช้สำหรับค้ำยันดินในแนวด้านข้าง เพื่อกักเก็บดินไว้ที่ระดับต่างกันสองด้าน กำแพงกันดินเป็นโครงสร้างที่ออกแบบมาเพื่อยึดดินไว้กับเนินลาดที่ดินไม่สามารถคงรูปได้เองตามธรรมชาติ (โดยทั่วไปคือเนินลาดชัน เกือบตั้งฉาก หรือตั้งฉาก) ใช้เพื่อกั้นดินระหว่างระดับความสูงสองระดับที่แตกต่างกัน มักใช้ในพื้นที่ที่มีภูมิประเทศลาดชันสูงชัน หรือในพื้นที่ที่จำเป็นต้องปรับแต่งภูมิทัศน์อย่างมาก และออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ เช่น การทำเกษตรบนเนินเขา หรือสะพานข้ามถนน กำแพงกันดินที่กักเก็บดินไว้ด้านหลังและกักเก็บน้ำไว้ด้านหน้า เรียกว่า กำแพงกันคลื่นหรือกำแพงกั้นน้ำ

คำนิยาม

กำแพงกันดินได้รับการออกแบบมาเพื่อยึดมวลดินหรือสิ่งอื่น ๆ เช่น ขอบระเบียงหรือการขุดไว้ โครงสร้างนี้สร้างขึ้นเพื่อต้านทานแรงดันด้านข้างของดินเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงระดับความสูงของพื้นดินที่ต้องการซึ่งเกินกว่ามุมพักตัวของดิน[ 1 ]

ผนังห้องใต้ดินจึงเป็นผนังกั้นดินชนิดหนึ่ง อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปคำนี้มักหมายถึงผนังกั้นดินแบบคานยื่น ซึ่งเป็นโครงสร้างตั้งอิสระโดยไม่มีการรองรับด้านข้างที่ด้านบน[ 2 ]ผนังเหล่านี้จะยื่นออกมาจากฐานรากและสูงขึ้นเหนือระดับพื้นดินด้านหนึ่งเพื่อกั้นระดับพื้นดินที่สูงกว่าอีกด้านหนึ่ง ผนังจะต้องต้านทานแรงดันด้านข้างที่เกิดจากดินร่วนหรือในบางกรณีแรงดันน้ำ[ 3 ]

กำแพงกันดินทุกแห่งรองรับ "ลิ่ม" ของดินลิ่มนี้ถูกกำหนดให้เป็นดินที่ยื่นออกไปนอกระนาบการแตกหักของประเภทดินที่มีอยู่ในบริเวณกำแพง และสามารถคำนวณได้เมื่อ ทราบมุม แรงเสียดทานของดินแล้วเมื่อระยะถอยร่นของกำแพงเพิ่มขึ้น ขนาดของลิ่มเลื่อนจะลดลง การลดลงนี้จะช่วยลดแรงดันบนกำแพงกันดิน[ 4 ]

สิ่งสำคัญที่สุดในการออกแบบและติดตั้งกำแพงกันดินอย่างถูกต้องคือ การตระหนักและแก้ไขแนวโน้มที่วัสดุที่ถูกกักเก็บไว้จะเคลื่อนตัวลงเนินเนื่องจากแรงโน้มถ่วงซึ่งจะสร้างแรงดันดินด้านข้างด้านหลังกำแพง โดยแรงดันนี้ขึ้นอยู่กับมุมแรงเสียดทานภายใน(phi) และความแข็งแรงในการยึดเกาะ (c) ของวัสดุที่ถูกกักเก็บไว้ รวมถึงทิศทางและขนาดของการเคลื่อนที่ของโครงสร้างกำแพงกันดินด้วย

แรงดันดินด้านข้างเป็นศูนย์ที่ด้านบนของกำแพง และในดินที่เป็นเนื้อเดียวกัน แรงดันดินจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนจนถึงค่าสูงสุดที่ระดับความลึกต่ำสุด แรงดันดินจะผลักกำแพงไปข้างหน้าหรือทำให้กำแพงพลิกคว่ำหากไม่ได้รับการแก้ไขอย่างเหมาะสม นอกจากนี้น้ำใต้ดิน ใดๆ ที่ อยู่ด้านหลังกำแพงซึ่งไม่ได้ระบายออกโดย ระบบ ระบายน้ำจะทำให้เกิดแรงดันไฮโดรสแตติกบนกำแพง แรงดันหรือแรงผลักทั้งหมดอาจถือว่ากระทำที่ระดับความลึกหนึ่งในสามจากระดับความลึกต่ำสุดสำหรับช่วงความยาวที่มีความสูงสม่ำเสมอ[ 5 ]

การระบายน้ำที่เหมาะสมด้านหลังกำแพงเป็นสิ่งสำคัญ เพื่อจำกัดแรงดันให้อยู่ในระดับที่ออกแบบไว้ วัสดุระบายน้ำจะช่วยลดหรือขจัดแรงดันไฮโดรสแตติก และเพิ่มความมั่นคงของวัสดุด้านหลังกำแพง กำแพงกัน ดินที่สร้าง ด้วยหินแห้งโดยทั่วไปแล้วจะระบายน้ำได้เอง

ตัวอย่างเช่นรหัสอาคารระหว่างประเทศกำหนดให้กำแพงกันดินต้องได้รับการออกแบบเพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพต่อการพลิกคว่ำ การเลื่อน แรงดัน ฐานราก ที่มากเกินไป และการยกตัวของน้ำ และต้องได้รับการออกแบบให้มีปัจจัยด้านความปลอดภัย 1.5 ต่อการเลื่อนด้านข้างและการพลิกคว่ำ[ 6 ]

ประเภท

กำแพงกันดินประเภทต่างๆ

แรงโน้มถ่วง

ประเภทการก่อสร้างกำแพงกันดินแบบแรงโน้มถ่วง
ตัวอย่างของผนังเปลเด็ก

กำแพงแรงโน้มถ่วงอาศัยมวล (หิน คอนกรีต หรือวัสดุหนักอื่นๆ) เพื่อต้านทานแรงดันจากด้านหลัง และอาจมี "ความลาดเอียง" เพื่อเพิ่มความมั่นคงโดยการเอนไปทางดินที่กักเก็บไว้ สำหรับกำแพงจัดสวนขนาดสั้น มักทำจาก หิน ที่ไม่ใช้ปูนหรือหน่วยคอนกรีตแบบแบ่งส่วน (หน่วยก่ออิฐ) [ 7 ]กำแพงแรงโน้มถ่วงแบบวางซ้อนแห้งมีความยืดหยุ่นในระดับหนึ่งและไม่จำเป็นต้องมีฐานรากที่แข็งแรง สามารถสร้างให้มีความสูงต่ำได้โดยไม่ต้องใส่วัสดุเพิ่มเติม และเพิ่มคอนกรีตเพื่อความแข็งแรงและความมั่นคง [ 8 ]

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 กำแพงกันดินที่สูงกว่ามักจะเป็นกำแพงแรงโน้มถ่วงที่สร้างจากคอนกรีตหรือหินก้อนใหญ่ ปัจจุบันกำแพงกันดินที่สูงกว่ามักสร้างเป็นกำแพงแรงโน้มถ่วงแบบผสม เช่น วัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยา เช่น เซลล์กักเก็บดินแบบเซลล์หรือแบบมีแผ่นปิดผิวสำเร็จรูป กาเบี้ยน (ตะกร้าลวดเหล็กซ้อนกันที่บรรจุหิน) กำแพงคริบ (เซลล์ที่สร้างขึ้นในสไตล์กระท่อมไม้ซุงจากคอนกรีตสำเร็จรูปหรือไม้และบรรจุด้วยวัสดุเม็ดเล็ก) [ 9 ]

คานยื่น

กำแพงกันดินแบบคานยื่นสร้างจากแกนกลางที่เสริมเหล็กด้วยคอนกรีตหล่อในที่หรือก่ออิฐฉาบปูน (มักมีรูปร่างคล้ายตัว T คว่ำ) กำแพงเหล่านี้รับน้ำหนักแบบคานยื่น (เหมือนคาน ) ไปยังฐานรากโครงสร้างขนาดใหญ่ เปลี่ยนแรงดันแนวนอนจากด้านหลังกำแพงให้เป็นแรงดันแนวตั้งบนพื้นด้านล่าง บางครั้งกำแพงคานยื่นอาจมีค้ำยันด้านหน้าหรือมีส่วนค้ำยันด้านหลังเพื่อเพิ่มความแข็งแรงในการต้านทานน้ำหนักสูง ค้ำยันเป็นผนังปีก สั้นๆ ที่ตั้งฉากกับแนวหลักของกำแพง กำแพงเหล่านี้ต้องการฐานรากคอนกรีตที่แข็งแรงอยู่ใต้ระดับความลึกของน้ำแข็งตามฤดูกาล กำแพงประเภทนี้ใช้ปริมาณวัสดุน้อยกว่ากำแพงกันดินแบบแรงโน้มถ่วงทั่วไปมาก

ผนังไดอะแฟรม

กำแพงไดอะแฟรมเป็นกำแพงกันดินชนิดหนึ่งที่มีความแข็งแรงมากและโดยทั่วไปจะกันน้ำได้ดี กำแพงไดอะแฟรมเป็นกำแพงที่มีราคาแพง แต่ช่วยประหยัดเวลาและพื้นที่ จึงนิยมใช้ในการก่อสร้างในเมือง[ 10 ]

การตอกเสาเข็มแผ่นเหล็ก

กำแพงกันดินแผ่นเหล็ก

กำแพงกันดินแบบแผ่นเหล็กมักใช้ในดินอ่อนและพื้นที่แคบ กำแพงแผ่นเหล็กจะถูกตอกลงไปในดินและประกอบด้วยวัสดุหลากหลายชนิด เช่น เหล็ก ไวนิล อลูมิเนียม ไฟเบอร์กลาส หรือไม้กระดาน สำหรับการประมาณการอย่างรวดเร็ว โดยทั่วไปแล้ววัสดุจะถูกตอกขึ้นไปเหนือพื้นดินประมาณ 1/3 และลงไปใต้ดินประมาณ 2/3 แต่สามารถปรับเปลี่ยนได้ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม กำแพงแผ่นเหล็กที่สูงขึ้นจะต้องมีจุดยึดด้านหลังหรือ "จุดยึดตายตัว" ที่ฝังอยู่ในดินห่างจากด้านหน้าของกำแพง โดยยึดติดกับกำแพงด้วยสายเคเบิลหรือแท่งโลหะ จากนั้นจึงวาง จุดยึดไว้ด้านหลังระนาบที่อาจเกิดการพังทลายในดิน

กองเบื่อ

กำแพงกันดินเสาเข็มเจาะในลิสบอนประเทศโปรตุเกส

กำแพงกันดินเสาเข็มเจาะสร้างโดยการเรียงเสาเข็มเจาะ ตามลำดับ แล้วจึงขุดดินส่วนเกินออกไป ขึ้นอยู่กับโครงการ กำแพงกันดินเสาเข็มเจาะอาจรวมถึงสมอ ฝัง ดินคานเสริมแรง การปรับปรุงคุณภาพดิน และ ชั้นเสริมแรง ด้วยคอนกรีตพ่นเทคนิคการก่อสร้างนี้มักใช้ในกรณีที่การใช้แผ่นเหล็กตอกเสาเข็มเป็นวิธีการก่อสร้างที่เหมาะสม แต่ระดับการสั่นสะเทือนหรือเสียงที่เกิดจากเครื่องตอกเสาเข็มไม่เป็นที่ยอมรับ

ยึดตรึง

กำแพงยึดตรึงในเขตภูเขาของรัฐริโอเดจาเนโรประเทศบราซิล

กำแพงกันดินแบบยึดตรึงสามารถสร้างได้ในรูปแบบต่างๆ ที่กล่าวมาข้างต้น แต่ยังเพิ่มความแข็งแรงด้วยการใช้สายเคเบิลหรืออุปกรณ์ยึดอื่นๆ ที่ยึดติดกับหินหรือดินด้านหลัง โดยปกติแล้วจะใช้การเจาะเพื่อตอกสมอเข้าไปในวัสดุ จากนั้นจึงขยายปลายสายเคเบิลด้วยวิธีการทางกล หรือโดยการฉีดคอนกรีตแรงดันสูงเข้าไปซึ่งจะขยายตัวเป็นรูปกระเปาะในดิน วิธีนี้มีความซับซ้อนทางเทคนิค แต่มีประโยชน์มากในกรณีที่คาดว่าจะรับน้ำหนักมาก หรือในกรณีที่กำแพงต้องมีความบางและหากไม่ใช้วิธีนี้ก็อาจจะอ่อนแอเกินไป

เทคนิคการรักษาทางเลือกอื่นๆ

การตอกตะปูยึดดิน

การตอกตะปูดินเป็นเทคนิคการเสริมความแข็งแรงให้กับลาดดิน หลุมขุดหรือกำแพงกันดิน โดยการสอดแท่งเหล็กที่มีลักษณะเรียวยาว – โดยปกติจะเป็นเหล็กเส้นเสริมแรง แท่งเหล็กมักจะถูกติดตั้งลงในรูที่เจาะไว้ล่วงหน้า แล้วจึงอัดปูนหรือเจาะและอัดปูนไปพร้อมกัน โดยปกติจะติดตั้งโดยไม่ดึงให้ตึงและเอียงลงเล็กน้อย อาจใช้แผ่นปิดผิวที่แข็งหรือยืดหยุ่นได้ (มักเป็นคอนกรีตพ่น) หรือหัวตะปูดินแบบแยกชิ้นที่ผิวหน้าก็ได้

เสริมความแข็งแรงของดิน

มีระบบหลายประเภทที่ไม่เพียงประกอบด้วยผนังเพียงอย่างเดียว แต่ยังช่วยลดแรงดันดินที่กระทำโดยตรงต่อผนังด้วย ระบบเหล่านี้มักใช้ร่วมกับผนังประเภทอื่น ๆ หรือบางระบบอาจใช้เป็นเพียงส่วนตกแต่ง เช่นเพื่อความสวยงาม

หินที่ใช้ทำกำแพงกันดินเพื่อป้องกันการไหลของดินในหุบเขา

ตาข่ายกาเบี้ยน

การเสริมความแข็งแรงของดินประเภทนี้ ซึ่งมักใช้โดยไม่ต้องมีกำแพงด้านนอก ประกอบด้วย "กล่อง" ตาข่ายลวด ที่บรรจุด้วยหินหรือวัสดุอื่นๆ ที่ตัดแต่งอย่างหยาบๆ กรงตาข่ายช่วยลดการเคลื่อนตัวและแรงภายในบางส่วน และยังช่วยลดแรงกัดเซาะด้วย กำแพงกาเบี้ยนเป็นโครงสร้างกันดินที่ระบายน้ำได้ดี ดังนั้นจึงมักสร้างในบริเวณที่มีน้ำใต้ดิน อย่างไรก็ตาม การจัดการและการควบคุมน้ำใต้ดินในและรอบๆ กำแพงกันดินทุกประเภทมีความสำคัญ

การรักษาเสถียรภาพเชิงกล

ดินที่เสริมแรงด้วยกลไก หรือที่เรียกว่า MSE คือดินที่สร้างขึ้นโดยมีการเสริมแรงเทียมผ่านแผ่นแนวนอนหลายชั้น ( วัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยา ) ที่ยึดไว้ที่ปลาย แผ่นเหล่านี้ให้ความต้านทานแรงเฉือนภายในเพิ่มเติมมากกว่าโครงสร้างกำแพงแรงโน้มถ่วงแบบธรรมดา ตัวเลือกอื่น ๆ ได้แก่ สายรัดเหล็ก ซึ่งวางซ้อนกันหลายชั้น การเสริมแรงดินประเภทนี้มักต้องการกำแพงด้านนอก (SRW – กำแพงกันดินแบบแบ่งส่วน) เพื่อยึดชั้นต่าง ๆ เข้าด้วยกัน และในทางกลับกัน[ 11 ]

ผนังมักจะทำจากหน่วยคอนกรีตสำเร็จรูป[ 7 ]ที่สามารถทนต่อการเคลื่อนตัวที่แตกต่างกันได้บ้าง มวลของดินเสริมแรงพร้อมกับผิวหน้าจะทำหน้าที่เป็นกำแพงแรงโน้มถ่วงที่ดีขึ้น มวลเสริมแรงต้องสร้างให้มีขนาดใหญ่พอที่จะรักษาแรงดันจากดินด้านหลังไว้ได้ กำแพงแรงโน้มถ่วงโดยทั่วไปต้องมีความลึกหรือความหนาอย่างน้อย 50 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ของความสูงของกำแพง และอาจต้องมีขนาดใหญ่ขึ้นหากมีทางลาดหรือน้ำหนักบรรทุกเกินบนกำแพง

ระบบกักกันเซลล์ (geocells)ยังใช้สำหรับการรักษาเสถียรภาพของดินลาดชันในกำแพงกันดินแบบแรงโน้มถ่วงและเสริมแรงด้วย geogrids กำแพงกันดิน geocell มีความเสถียรทางโครงสร้างภายใต้น้ำหนักของตัวเองและแรงกระทำจากภายนอก ในขณะที่ความยืดหยุ่นของโครงสร้างทำให้มีความต้านทานต่อแผ่นดินไหวสูงมาก[ 12 ]เซลล์ด้านนอกของกำแพงสามารถปลูกพืชพรรณเพื่อสร้างกำแพงสีเขียวได้

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • Bowles, Joseph E (1998). การวิเคราะห์และการออกแบบฐานราก (ฉบับที่ 5). นิวยอร์ก: บริษัท McGraw-Hill.
  • ชิง, ฟรานซิส ดีเค; วิงเคิล, สตีเวน อาร์. (2006). คู่มือประกอบภาพรหัสอาคาร: คู่มือทำความเข้าใจรหัสอาคารสากลปี 2006 (ฉบับที่ 2). โฮโบเคน, นิวเจอร์ซีย์: จอห์น ไวลีย์ แอนด์ ซันส์. ISBN 978-0-471-74189-3.
  • แอมโบรส, เจมส์ (1991). การออกแบบโครงสร้างก่ออิฐแบบง่าย . นิวยอร์ก: จอห์น ไวลีย์ แอนด์ ซันส์. หน้า  70–75 . ISBN 0-471-17988-4.
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Retaining_wall&oldid=1325180440 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ กำแพงกันดิน

กำแพงกันดินเป็นกำแพงที่ค่อนข้างแข็งแรง ใช้สำหรับค้ำยันดินในแนวด้านข้าง เพื่อกักเก็บดินไว้ที่ระดับต่างกันสองด้าน...

คำนิยาม

กำแพงกันดินได้รับการออกแบบมาเพื่อยึดมวลดินหรือสิ่งอื่น ๆ เช่น ขอบระเบียงหรือการขุดไว้ โครงสร้างนี้สร้างขึ้นเพื่อต้านทานแรงดันด้านข้างของดินเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงระดับความสูงของพื้นดินที่ต้องการซึ่งเกินกว่า มุมพักตัว ของดิน [ 1 ]

แรงโน้มถ่วง

กำแพงแรงโน้มถ่วงอาศัยมวล (หิน คอนกรีต หรือวัสดุหนักอื่นๆ) เพื่อต้านทานแรงดันจากด้านหลัง และอาจมี "ความลาดเอียง" เพื่อเพิ่มความมั่นคงโดยการเอนไปทางดินที่กักเก็บไว้ สำหรับกำแพงจัดสวนขนาดสั้น มักทำจาก หิน ที่ไม่ใช้ปูน หรือหน่วยคอนกรีตแบบแบ่งส่วน (หน่วยก่ออิฐ) [...

คานยื่น

กำแพงกันดินแบบคานยื่นสร้างจากแกนกลางที่เสริมเหล็กด้วยคอนกรีตหล่อในที่หรือก่ออิฐฉาบปูน (มักมีรูปร่างคล้ายตัว T คว่ำ) กำแพงเหล่านี้รับน้ำหนักแบบคานยื่น (เหมือน คาน ) ไปยังฐานรากโครงสร้างขนาดใหญ่...