دیوار حائل چیست؟ تعریف، انواع و مزایای دیوار حائل

حتما موقع قدم زدن در طبیعت، هنگام کوهنوردی یا رانندگی در جاده‌های کوهستانی کم عرض دیده‌اید که خاک سر می‌خورد و پایین می‌آید. این سرخوردگی اگر در حجم بزرگ اتفاق بیفتد، مشکلات زیادی به بار می‌آورد. اینجاست که اهمیت دیوار حائل به عنوان نگه‌دارنده خاک و زمین‌های شیب‌دار، مشخص می شود. این دیوارها در فضاهای مرتفع، محوطه‌سازی و پروژه‌های عمرانی نیز به کار می‌روند. در ادامه به جزییات بیشتری درمورد این دیوارها می‌پردازیم.

 

دیوار حائل چیست؟

دیوار حائل دیواری است که از مصالحی مثل بتن، سنگ، آجر، فلز یا بلوکه‌های پیش‌ساخته و برای نگه داشتن خاک در سطح مشخصی استفاده می‌شود. زمانی که دو نقطه در یک خاک هم ارتفاع نیستند و لازم است که اختلاف تراز، ثابت نگه داشته شود از دیوار حائل استفاده می‌شود.

به زبان ساده‌تر، دیوار حائل مثل تکیه‌گاهی برای خاک است تا جلوی تکان خوردن آن را بگیرد و از آن برای جاهایی مثل فضاهایی که تازه خاک ریخته شده و احتمال دارد این خاک در اثر فشار، شسته یا جابجا شود استفاده می‌شود.

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های دیوار حائل، میزان پایداری این نوع دیوار است که به معنی مقاومت دیوار در برابر نیروهاییست که باعث جابجایی یا واژگونی دیوار می‌شوند. دیوار حائل زمانی پایدار است که در برابر فشار جانبی خاک، وزن خود دیوار و سایر نیروها تعادل برقرار کند و لغزش، واژگونی یا گسیختگی نداشته باشد.  

نوع و شکل دیوار حائل به فشار خاک، ارتفاع مورد نیاز و شرایط زمین بستگی دارد و  هدف از ساخت این دیوار، حفظ پایداری خاک و ایمنی سازه‌های اطراف است تا از لغزش یا ریزش زمین جلوگیری شود.

انواع دیوار حائل

دیوار حائل را بر اساس فاکتورهای مختلفی مثل نحوه پایداری، جنس مصالح، روش ساخت و فناوری‌های نوین می‌توان دسته‌بندی کرد. اما دقیق‌ترین روش دسته‌بندی انواع دیوار حائل، عملکرد سازه‌ای است.

در این نوع دسته‌بندی، مهندس عمران بررسی می‌کند که با در نظر گرفتن فاکتورهای زیر، دیوار چگونه پایدار می‌ماند:

•          وزن دیوار
•          عملکرد طره‌ای
•          پشت‌بندهای مقاوم
•          تقویت خاک
•          مهارهای خارجی

این روش، مستقیما به اصول مکانیک خاک و طراحی سازه‌ای مربوط است.

 

 

یکی از شناخته‌شده‌ترین دیوارهای حائل، دیوار حائل بتن مسلح است که از بتن مسلح به میلگرد فولادی ساخته می‌شود و تنش‌های کششی را به‌خوبی تحمل می‌کند. همچنین نسبت به دیوارهای آجری یا سنگی، مقاوم‌تر، باریک‌تر و اقتصادی‌تر هستند.

دیوار حائل طره‌ای و دیوار حائل پشت‌بنددار، انواع مختلف دیوار حائل بتن مسلح هستند که در جدول بالا بررسی شدند.

اجزای دیوار حائل

دیوار حائل از چند بخش تشکیل شده که هر کدام نقش مهمی در پایداری و عملکرد دیوار دارند:

1. فونداسیون یا پایه

•          این قسمت زیر دیوار قرار دارد و وظیفه آن انتقال وزن دیوار و فشار خاک به زمین است.
•          فونداسیون از بتن مسلح ساخته می‌شود تا دیوار دچار نشست یا واژگونی نشود.
•          ضخامت و عمق آن نیز به ارتفاع دیوار و نوع خاک بستگی دارد.

2. بدنه اصلی دیوار

•          بخش عمودی دیوار می‌تواند از بتن، سنگ، بلوک یا خاک مسلح باشد که خاک پشت آن را نگه می‌دارد.
•          در دیوارهای طره‌ای و پشت‌بند‌دار، بدنه به همراه کف عمل می‌کند تا فشار خاک را تحمل کند.

3. کف یا پایه افقی

•          این قسمت در دیوارهای طره‌ای و پشت‌بند‌دار وجود دارد که به صورت افقی زیر بدنه امتداد دارد.
•          بخشی از فشار خاک به این کف منتقل می‌شود و کمک می‌کند که دیوار نلغزد یا واژگون نشود.

4. پشت‌بندها یا مهارها

•          در دیوارهای پشت‌بند‌دار، پشت‌بندهای مثلثی‌شکل از بدنه به کف امتداد دارند.
•          در دیوارهای مهاربندی‌شده، برای افزایش مقاومت از کابل یا میلگردهای فولادی استفاده می‌شود و هدف آن کاهش لنگر خمشی و افزایش  پایداری دیوار در برابر فشار خاک است.

5.  زهکش یا سیستم تخلیه آب

• آب‌های زیرزمینی یا بارندگی پشت دیوار به فشار جانبی فشار وارد می‌کنند، پس زهکش‌ها که به شکل لوله‌های سوراخ‌دار یا لایه‌های ماسه‌ای و سنگریزه‌ای هستند، آب را از پشت دیوار خارج می‌کنند تا فشار اضافه ایجاد نکنند.

6. پشت پرکن یا خاک پشت دیوار

• خاکی است که پشت دیوار ریخته می‌شود و تراکم و نوع خاک، تاثیر زیادی بر پایداری و فشار وارده دارد.
• برای پشت پرکن معمولا خاک دانه دار و زهکش‌پذیر انتخاب می شود تا فشار آب کمتر شود.

7. روی دیوار یا نما

• همان بخش ظاهری دیوار است که می‌تواند از جنس سنگ، بلوک، بتن پیش‌ساخته یا آجر باشد که هم زیبایی دیوار را افزایش داده و هم از آن در مقابل فرسایش و آسیب‌های سطحی مراقبت می‌کند.

مراحل ساخت دیوار حائل

مراحل ساخت دیوار حائل وزنی، طره‌ای، پشت بنددار و خاک مسلح مشابه و به شکل زیر است:

1. مطالعه و طراحی زمین

در این مرحله شیب زمین، نوع خاک، فشار جانبی و میزان آب زیرزمینی بررسی شده و دیوار حائل مناسب مثلا وزنی یا طره‌ای انتخاب می‌شود. سپس ابعاد، ضخامت، فونداسیون و سیستم زهکشی هم طراحی می‌شود.

2. آماده سازی زمین

در این مرحله محل خاک را مسطح و ترازها را مشخص می‌کنند. سپس خاک اضافه برداشته شده و فضای کافی برای ساخت فونداسیون و دیوار پایه ایجاد می‌شود. همچنین تراکم و پایداری خاک برای زیرسازی مورد بررسی قرار می‌گیرد.

3. حفر و اجرای فونداسیون

در این مرحله برای پایه دیوار، یک گودی با عمق مناسب حفر می‌شود و برای ایجاد یک سطح صاف، بتن می‌ریزند یا کف‌بندی می‌کنند. سپس در دیوارهای بتنی مسلح، میلگرد نصب می‌کنند.

4. ساخت بدنه دیوار

اجزای دیوار طبق نوع آن ساخته می‌شود:

•         دیوار وزنی: سنگ یا بلوک سنگین روی فونداسیون قرار می‌گیرد
•        دیوار طره‌ای یا پشت‌دار: قالب‌بندی و بتن‌ریزی با میلگرد
•          دیوار گابیونی: پر کردن قفسه‌های فلزی با سنگ
•          دیوار خاک مسلح: قرار دادن لایه‌های خاک تقویت‌شده با ژئوگرید و بلوک یا پانل نمایی

5. اجرای پشت‌بندها و مهارها

برای دیوارهای پشت‌بند‌دار، پشت‌بندهای مثلثی‌شکل و برای دیوار مهاربندیشده، کابل یا میلگردهای فولادی نصب می‌شود. در این مرحله باید از اتصال مناسب بدنه به پایه و مهارها اطمینان حاصل کرد.

6. اجرای زهکشی و پشت‌پر‌کن

در این مرحله لوله‌های زهکشی یا لایه ماسه و سنگریزه در پشت دیوار قرار می‌گیرد. خاک مناسب ریخته شده و به صورت لایه‌ای متراکم می‌شود. در این مرحله باید مطمئن باشید که خاک، زهکشی‌پذیر است و تراکم استاندارد دارد.

7. اجرای نما و تکمیل دیوار

در این مرحله برای زیبایی و حفاظت از دیوار، از بلوک، سنگ، بتن پیش‌ساخته یا آجر استفاده می‌شود. در صورت نیاز پوشش سطحی یا سیستم آب‌بندی به کار می‌رود.

8. بازرسی و نگهداری اولیه

تراکم خاک پشت دیوار و عملکرد زهکشی، بررسی شده و ترک‌ها و تغییر شکل‌های احتمالی تا چند هفته پس از ساخت کنترل می‌شود تا از عملکرد دیوار در برابر بارهای جانبی و آب اطمینان حاصل شود.

مزایا و معایب دیوار حائل

دیوار حائل با اینکه یک سازه بسیار کاربردی است، اما مزایای دیگر و معایبی دارد که باید به آنها توجه شود:

 

 

 

 

جمع بندی

دیوار حائل یکی از مهم‌ترین سازه‌هاییست که در کنار زمین‌های شیب‌دار از جان و مال انسانها مراقبت می‌کند. این دیوارها گرچه هزینه ساخت نسبتا زیادی دارند، اما به کنترل فشار آب و خاک کمک می‌کنند و بسیار کاربردی هستند. دیوارهای حائل اجزای مختلفی دارند و طی چند مرحله، با نظارت دقیق مهندسین ساخته می‌شوند.

 

 

 

 

 

سوالات متداول

 

 

1. دیوار حائل از چه مصالحی ساخته می‌شود؟

در ساخت این دیوارها از مصالحی مثل بتن، سنگ، آجر، فلز یا بلوکه‌های پیش‌ساخته استفاده می‌شود.

2. مهم‌ترین جز در ساختار دیوار حائل چیست؟

فونداسیون مهم‌ترین بخش دیوار حائل است که زیر دیوار قرار دارد و وظیفه آن انتقال وزن دیوار و فشار خاک به زمین است.

3. در ساخت دیوار حائل، ابتدا باید کدام ویژگی‌های زمین مدنظر قرار بگیرد؟
شیب زمین، نوع خاک، فشار جانبی و میزان آب زیرزمینی