احداث تونل رسالت (حکیم) از جمله پروژه های ارزشمند و استراتژیکی شهرسازی ومهندسی دو دههٔ اخیر پایتخت است که اهمیت بهسزای این پروژه، در نظر گرفتن هم زمان مسائل سازهای و معماری و همچنین بهینه سازی منظر شهری را ضروری مینماید. در این مقاله به بیان اصول و شیوه های طراحی و روش اجراء پایدارسازی خاک و زیباسازی حاشیههای تونل رسالت در قسمت بازشوی نظامی گنجوی پرداخته شده است.
روشی که با توجه به روزشمار پروژه، سرعت اجراء بالائی داشته باشد
.علاوه بر پایداری، زیبائی شهری و منظر بزرگراه را تأمین کند
. با توجه به تغییرات احتمالی در طرح و موقعیت سازههای احداثی از جمله مخزن آب و اتاق کنترل ترافیک، انعطافپذیر باشد
. از نظر ظاهری و معماری با نمای بتنی پرتالهای ورودی تونل هماهنگی داشته باشد
.از پایداری استاتیکی و لرزهای مناسب و کافی برخوردار باشد
با توجه به کلیهٔ موارد یاد شده روش عمرانی تثبیت خاک به روش خاک مسلح تسمه فولادی گالوانیزه برای طرح، انتخاب شد. خاک مسلح یکی از نوآوریهای مهندسی عمران در چندین دههٔ اخیر بوده که در کشور ایران نیز از دههٔ ۵۰ به بعد، بناهای مختلفی به روش خاک مسلح اجراء شده است. امروزه این سازهٔ انعطافپذیر و چندمنظوره در سراسر دنیا بهعنوان بنای حائل تثبیت شده (نگهدارنده) و تحمل کنندهٔ بار برای مواردی چون دیوارهای حائل، کوله پلها، سدها، دیوارهای ساحلی وکناره اتوبان ها و آزادراه ها و راه آهن ، شیبراهه و فضای سبز و…. قرارمیگیرد .
که از آنجمله در تهران، دیوارهای نگهبان حاشیهٔ بزرگراه مدرس، دیوارهای نگهبان شمال بزرگراه صدر، محوطهسازی شبستان مصلی بزرگ تهران، محوطهسازی مجتمع مسکونی سبحان، واحد علوم تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی و همچنین ابر پروژه راهسازی که محور کمربندی اصلی تهران به شمال کشور است در جندین فاز آزاد راه تهران-شمال میتوان نام برد.
این سازهها از تسلیح خاک به کمک تسمه فولادی گالوانیزه (تسمه آجدار اصطکاکی) تشکیل میشود. خاک مسلح از ترکیب توده خاک متراکم و تسمههای آجدار گالوانیزه به دست میآید. نیروی رانش در خاکریز به وسیلهٔ اصطحکاک به تسمهها منتقل شده و با نیروی کشش ایجاد شده در تسمهها متعادل میگردد.
نما یا همان فیسینگ از بتن پیشساخته یا سایر مصالح، متناسب با طرح معماری، نمای خارجی خاکریز را تشکیل میدهد که از ریزشهای موضعی و شسته شدن خاک بالاخص در زمان بارندگی نیز جلوگیری میکند و از مزایای آن میتوان سرعت اجرائی بالا، امکان انتخاب نماهای گوناگون در فیسینگ بتنی، هزینهٔ اجراء کم، انعطافپذیری سیستم به همراه کلیه ملزومات خاک مسلح از جمله زبانه خاک مسلح و وصله خاک مسلح، عملکرد مناسب در برابر نیروهای زلزله، بینیازی از پیسازی ها سنگین و هزینه بر و استفاده از مصالح و قرضه های طبیعی خاک موجود در محل را نام برد.
عملیات اجرای خاک مسلح در بازشوی تونل رسالت با حجم عملیات خاکی ۵۱۰۰۰ مترمکعب و سطح نمای حدود ۳۰۰۰ متر مربع با ترکیب فیسینگ بتنی صلیبی شکل و نمای گلدان خاک مسلح در مدت زمانی حدودی ۶ ماه به انجام رسید.
دیوار خاک مسلح سبز دارای قطعات بتنی به همراه فضاهای خالی در بین قطعات برای تأمین چشماندازهای سبز بهخصوص بخشهای گلکاری و درختکاری بوده و اجراء اینگونه دیوارها مشابه دیوارهای خاک مسلح معمولی است. اما با توجه به منظر سبز فضای پارک نظامی گنجوی در ترازهای ارتفاعی مشترک با پارک به منظور ایجاد نمای زیبا، بهصورتیکه با محیط اطراف هماهنگی داشته باشد و نمای قسمتهای دیگر را از حالت همگن خارج ننماید، دیوارهای سبز انتخاب گردید.
این نوع دیوارها را میتوان با شیبهای ۵۵ الی ۷۵ درجه نسبت به افق اجراء کرد. در صورتیکه ارتفاع این نوع دیوارها زیاد شود میتوان از دیوارهای دو، سه یا حتی چهار اشکوبه و یا تلفیقی از دیوارهای خاک مسلح معمولی و سبز استفاده کرد که با توجه به ارتفاع ۳۲ متری از تراز بزرگراه رسالت تا تراز خیابان نظامی گنجوی این ترانشه توسط تلفیقی از دیوارهای معمولی و گلدانی پایدار گردید. البته قابل ذکر است کهدر اجرای خاک مسلح تمام پایه های گلدانهای بتنی از پشت توسط تسمه آجدار گالوانیزه در خاک تثبیت شده اند.
انتخاب ترکیب ۴ دیوارخاک مسلح چلیپایی و سه دیوارخاک مسلح گلدانی سبز توسط مجری خاک مسلح و اجراء پلهای دیوارعلاوه بر بالا بردن ضریب اطمینان نسبت به پایداری دیوار، زیبائی نمای آن را که پس از کاشت گیاهان بیشتر نیز میشود دو چندان مینماید. چنانچه پس از گذشت چندین سال امروزه در آن ناحیه فضای کاملا سبز و متراکم با گونه های مختلف طبیعی، منظر شهر را زیباتر کرده است.
صرفه جویي در هزینه
سرعت بالای اجرا و عدم احتیاج به تجهیزات پیچیده
عدم نیاز به شالوده
انعطاف پذیری و مقاومت کافي هنگام زلزله
عدم حساسیت نسبت به نشست های نامساوی
زیبایي و دوام
امكان احداث در فضاهای محدود
سازگار با محیط زیست و ژئوتکنیک
به دلیل انعطاف پذیری مناسب ، احداث این دیوارها در مناطق زلزله خیز بسیار کاربردی و مناسب می باشد. زیرا
هنگام زلزله آسیب قابل توجهي ندیده و با توجه به انعطاف در فشار ها و جهت های نیروی زلزله
مي توانند نشست های کلي و نامساوی زیادی را تحمل کنند.
تراکم پذیری بهتر
مقاومت اصطکاکی بالاتر بر روی المان تسلیح
مقاومت برشی بیشتر خاک و اصطکاکی المان به علت رفتار اتساعی خاک متراکم
زهکشی بهتر )ریزدانه کمتر از 15 درصد و کمتر از 60 درصد زیر الک 40 )
دیوارهای خاک مسلح ژئوگریدی در طول زمان دچار تغییرشکل های زیادی می شوند که ناپایداری دیوار را به همراه خواهد داشت، حال آنکه انعطاف پذیری دیوارهای خاک مسلح با تسمه های فولادی امکان ساخت آنها را بر روی زمین های بسیار تراکم پذیر موجب می گردد و از آن مهمتر مقاومت دیوار
را در برابر زلزله به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش می دهد
ژئوگریدها ممکن است در برابر اشعه UV مقاومت نداشته باشند بنابراین چنانچه در معرض نور خورشید قرار گیرند بعد از مدتی از هم خواهند گسست و به
تخریب پروژه منجر می گردند
دوام دیوارهای خاک مسلح ژئوگریدی در آتش سوزی پایین می باشد و تخریب دیوار را به همراه خواهد داشت. همچنین اجرای صحیح اتصالات ژئوگرید با بلوک های نما با مشکلاتی از قبیل عدم وجود زبانه پلاستیکی برای اتصال نوارها به بلوک های نما در ایران و اجرای پیچیده شبکه اتصالات که از طرفی با افزایش مدت زمان اجرا و از طرفی کاهش کیفیت اجرا را به همراه خواهد داشت
هزینه خرید ژئوگرید کمتر از تسمه فولادی می باشد اما به دلیل بالا رفتن حجم عملیات خاکی به علت اینکه برای اجرای ژئوگرید با محدودیت انتخاب مصالح مواجه هستیم و بیشتر اوقات مخصوصاً در مناطق کوهستانی که سنگ گوشه دار و تیز دارند برای تهیه مصالح باید برای حمل مصالح از منابع قرضه دیگر و فواصل حمل زیاد اقدام کنیم که در نتیجه برای اجرای دیوارهای خاک مسلح با ژئوگرید، زمان اجرای پروژه بالا رفته و هزینه های تمام شده پروژه بیشتر می گردد بنابراین طرح توجیه اقتصادی نخواهد داشت
اکثر محصولات ژئوسنتتیکی از جمله ژئوگردیدها از خارج از کشور وارد می شوند حال آنکه تسمه های فولادی تولید شده در داخل کشور هستند و استفاده از آن در دیوارهای خاک مسلح باعث افزایش طول عمر مفید پروژه ها می شود که در نتیجه کمک به اقتصاد ملی محسوب می شود
از ایرادات وارد به محصولات ژئوگریدی عدم تست مشخصات فنی ارائه شده توسط تولید کننده این محصولات است در حالی که امکان انجام تمامی آزمایش
های لازم برای تسمه های فلزی فراهم است