کبرداری نهایی است) با این فرض محاسبه می گردد کـه فـشارمقاوم خاک و مقاومت خمشی سپر باید در برابر نیروهای افقی پشت دیوار مقاومت نمایند. سپرها به صورت مهاردار نیز سـاخته می شوند(علیرضا زرکامی، 1385). .

1-5-2- دیوار دیافراگم
دیوار دیافراگم یک دیوار بتنی ممتد است که از جنس بتن مسلح در جا و یا بتن پیش ساخته، که در داخل یک تراشه سـاخته می شود. معمولاً یک دیوار موقتی هادی9 معمولاً برای حفظ راستای درست دیـوار سـاخته مـی شـود. تراشـه معمولاً از سطح زمین شروع می شود و بوسیله دوغاب های متداول و یا پلیمری در حین عملیات خاکبرداری تثبیت می گـردد.
مراحل خاکبرداری دیوارهای دیافراگم به صورت مقاطع مستطیلی کنار هم صورت می گیرد. با پایان یافتن عملیات خـاکبرداری یک مقطع برای اینکه بتن با رسوبات مختلف مخلوط نشود بتن ریزی بوسیله لوله ترمی در داخل تراشه انجام می گیرد. در مورد بتن های مسلح درجا ابتدا قفسه آرماتور در داخل ترانشه ریخته می شود. بعد از ساخت کامل یک پانل، پانـل بنـدی در کنـار آن ســاخته مــی شــود. بعــد از اتمــام کامــل ســاخت دیــوار خــاکبرداری در جلــوی آن تــا ســطح مــورد نظــر صــورت مــی گیرد(علیرضا زرکامی، 1385). .

1-5-3- دیوار ساخته شده از شمع های مماسی و شمعهای متقاطع10
شمع های مماسی شامل یک ردیف شمعهای کوبیده شده مماس به هم از جنس بتن مسطح است. ممکـن اسـت بـرای مـسلح سازی شمع ها از یک پروفیل فولادی، و یا یک قفسه آرماتور استفاده شود. دیوار شمعهای متقاطع شامل یک ردیف از شمع های کوبیده شده است که یک در میان مسلح و غیر مسلح هستند. در این نوع دیوارها ابتدا شمع های غیـر مـسلح بـه داخـل زمـین کوبیده می شوند و سپس بعد از مدت کوتاهی از نصب شمعهای غیر مسلح، شمعهای بتن مسلح در فضای بین ایـن شـمعهـا ساخته می شوند. شمعهای بتن مسلح از طریق خاکبرداری در فضای بین شـمع هـای غیـر مـسلح و بـه صـورت درجـا سـاخته می شوند. (علیرضا زرکامی، 1385).
شکل1-6- دیوار ساخته شده از(a)شمعهای مماسی(b) شمعهای متقاطع

1-6- طراحی دیوارهای حائل
انتخاب نوع دیوار حائل تابع عوامل مختلفی از قبیل نما و زیبایی، مسائل اجرائی و اقتصاد مساله است. طراحی سازه هـای حائـل شامل دو مرحله اصلی است. اول برآورد نیروها و فشارهای وارده بر سازه و مرحله بعد طراحی سازه حائل برای مقاومت در برابر این بارها می باشد. علاوه بر این سـازه و خـاک مجـاور آن بایـد در برابـربارهای وارده معیارهای پایداری را نیز ارضا نمایند(علیرضا زرکامی، 1385).
1-6-1- فشار خاک زیر پی دیوار حائل
برای طراحی دیوارهای حائل به فشار خاک مجاور زیر پی نیز نیاز داریم. اگر فشار خاک وارده بر پشت دیوار مشخص باشد، ابعاد اولیه دیوار را می توان انتخاب نمود. به کمک ابعاد اولیه میتوان فشار خاک زیر پی را محاسبه نمـود. بـه منظـور لحـاظ نمـودن مسائل ظرفیت باربری و نشست نباید فشار خاک در زیر پی به حد فشار مجاز برسد. اگر دیوار در بالا مهار نشده باشـد در کـف دیوار به سبب فشار خاک روی دیوار لنگر خواهیم داشت و فشارخاک در زیر پی یکنواخت نخواهد بـود. کج شدگی دیوارهای حائل معمولاً تاH1/0مشکل خاصی ندارد ولی به ازای دوران های بیش از آن معمولاً ظاهر دیوار حالـت ناخوش آیندی به خود می گیرد. در صورتی که سازه هایی به دیوارحائل مربوط باشند باید مساله نشست به دقت مـورد بررسـی قرار گیرد(علیرضا زرکامی، 1385).

1-7- انتخاب پارامترهای مقاومت برشی
1-7-1- انتخاب زاویه اصطکاک داخلی برای مصالح خاکریز
با توجه به اینکه مصالح پشت دیوار عموماً به صورت خاکریزه ایی از جنس مصالح دانه ای است، مهم ترین پارامتری که باید برای تعیین فشار جانبی خاک نیاز است، زاویه اصطکاک داخلی خاک است. به طور کلی سه نوع زاویه اصطکاک داخلـی را مـی تـوان برای خاک های دانه ای تعریف کنیم(علیرضا زرکامی، 1385).

1-7-2- زاویه اصطکاک در حالت حدی(??cr)
بعد از اعمال کرنش های قابل توجه به هر خاکی مقادیر تنش انحرافی و نسبت تخلخل با مقادیر اولیه متفاوت خواهد بود و کـاملاً غیر وابسته به مقدار اولیه هستند. در این شرایط حالت میزان کرنش در خاک به ازای یک تنش انحرافی ثابـت افـزایش خواهـد یافت. بدون اینکه تغییر حجمی در خاک ایجاد شود. تنش انحرافی موجود در این لحظه را می توان برای محاسبه?cr استفاده کرد. این وضعیت حالت حجم ثابت11یا حالت بحرانی12 و یا حالت مقاومت باقیمانده13 نامیده می شود. اندیس cr در ?cr به معنای حجم ثابت است(علیرضا زرکامی، 1385).

?cr را میتوان یکی از ویژگی های ذاتی مصالح فرض نمود. در واقع?cr ترکیبی از اثر?m و نیروهای قفل و بـست کننـده بـینذرات است که ناشی از ایجاد شرایط حجم ثابت است. ecr یا تخلخل متناظر با این زاویه اصطکاک را نیز می تـوان جـزء خـواص مصالح درنظرگرفت. (Lambe ,Whitman 1969)

1-7-3- زاویه اصطکاک حداکثر14(?p)
زاویه اصطکاک محاسبه شده بوسیله نقاط پیک منحنی های تنش- کرنش را زاویه اصـطکاک حـداکثرمـی نـامیم. ایـن زاویـه اصطکاک جزء ویژگیهای مصالح نیست بلکه تا حد زیادی وابسته به تخلخل خاک قبل از اعمال تنش انحرافی است. البته قبل از رسیدن به مقاومت حداکثر تغییر حجم جزئی دو نمونه ایجاد میشود اما متعارف است که تغییرات?p را برحسبoe ( مقـدارتخلخل اولیه ) رسم میکنند(علیرضا زرکامی، 1385).

1-7-4- زاویه اصطکاک بین ذرات (?µ)
مقاومت برشی بین دو ذره عبارت است از مقدار نیروی لازم برای ایجاد و یـک حرکـت نـسبی بـین ذرات. منـشأ ایـن مقاومـت نیروهای جاذبه بین ذرات که در سطح ذرات اثر می کند. این نوع مقاومت اصطکاکی بین دو ذره خاک مشابه ضـریب اصـطکاک یک جسم صلب بر روی یک سطح است. این نوع مقاومت اصطکاکی تا حد زیادی وابسته به خواص فیزیکی و شـیمیایی سـطح ذرات است. مقاومت برشی بین ذرات به طور کل وابسته به تنش های نرمالی است که دو ذره را به هم می فشارد. چنین تعریفـ یاز مقاومت برشی بین ذرات به معنی آن است که این مقاومت دارای پایه و اساس اصطکاکی است (البته در خاکهـای چـسبنده مقاومــت برشــی ذرات مــی توانــد مــستقل از تــنش هــای نرمــال بــین ذرات باشــد کــه عبــارت اســت از چــسبندگی ذرات) (علیرضا زرکامی، 1385).

در جدول2-1 برای کاربردهای مختلف مهندسی زوایای اصطکاک داخلی مناسب پیشنهاد شده است.

جدول1-1- انواع زاویه های اصطکاک داخلی برای کاربرد در مسائل مهندسی((Lambe and Whitman,1969
معمولاً یک زاویه اصطکاک کلی برای توده خاک در نظر گرفته می شود. خاکریزها عموماً تا درصـد تـراکم هـای بیـشتر از 95% کوبیده می شوند. (نسبت به تراکم پراکتور) اگر نمونه خاک مورد استفاده برای خاکریزی، با درصد تراکم مطلـوب در آزمایـشگاهبوسیله آزمایش برش مستقیم آزمایش شوند، مقاومت برشی ماکزیمم متناظربا(peak friction angle)??p به دست می آید.
اگر بخواهیم از??p برای تخمین فشار مقاوم جانبی خاک( چه بوسیله تئوری کولمب یا رانکین) استفاده کنیم مقداربهدسـت آمده برای حالت مقاوم بسیار بالا خواهد بود زیرا کرنشهای لازم برای بسیج شدن فشار مقاوم خاک بسیار بزرگتر از کرنش های لازم برای بسیج شدن??p است. استفاده کردن از??p در روابط رانکین و یا کولمب یکی از دلایل اختلاف فاحش بـین مقـادیرتئوریک و عملی است(علیرضا زرکامی، 1385).
کرنشهای برشی بزرگی(%10>?) برای بسیج شدن??CS نیاز است. براییک خاکریز شـامل مـصالح درشـت دانـه شـل،تغییر مکانهای لازم برای بسیج شدن??CS در عمل غیر قابل تحمل است. بنابراین باید از مقادیر مطمـئن تـر?? در طراحـیاستفاده کنیم. ماکزیمم??design میتواند ??CS باشد. در عمل ضرایب اطمینان برای در نظر گرفتن عدم اطمینان از ویژگی هـایخاک استفاده می شود(علیرضا زرکامی، 1385).
مقدار زاویه اصطکاک داخلی را می توان با کوبیدن لایه های خاک به صورت ملایم، افزایش داد ولی از سوی دیگر این کار باعـث افزایش وزن مخصوص خاکریز شده که مطلوب نمی باشد. کوبش شدید لایه های خاکریز پشت دیوارهای حائل به ندرت صورتمیگیرد که این کارمی تواند خطر تغییر مکان بـیش از حد دیوار در اثر عملیات تراکم را به همراه داشته باشد.(Lambe, Whitman1969)
اگر مصالح دانه ای به صورت کاملاً عادی در محل ریخته شوند، زاویه اصطکاک داخلی عمومـاً??cr اسـت. در حالی کـه خـاکریز حداقل بوسیله چرخ های بولدوزر کوبیده می شود و به یک تراکم نسبی متوسطی می رسد. از این رو در برخی منابع آمـده اسـتکه از ??p برای محاسبات فشار محرک استفاده شود(علیرضا زرکامی، 1385).

1-8- انتخاب زاویه اصطکاک خاک-دیوار
اصطکاک دیوار باعث می شود تا فشار محرک خاک کاهش یافته و فشار مقاوم خاک افزایش یابـد. بـرای حالـت محـرک روابـط کولمب برای استفاده عملی به اندازه کافی دقیق می باشد. برای حالت مقاوم فشار جانبی خاک را بهتر است از رابطه کـاکوت وکریزل استفاده شود(علیرضا زرکامی، 1385).
زاویه اصطکاک بین خاک_دیوار تا حد زیادی باعث کاهش فشار جانبی خاک و به خصوص باعث کاهش لنگرهای واژگونی می گردد. عموماً از اصطکاک بین دیوار و خاک به عنوان یک مزیت نام برده می شود ولی این اصطکاک از سوی دیگر، زمانیکه دیوار به سمت خارج حرکت می کند می تواند باعث اعمال فشارهای رو به پایین به دیوار میگردد(علیرضا زرکامی، 1385).
اصطکاک بین سطح دیوار و خاک وابسته به نوع خاکریز و شیوه اجرای دیوار است. اگر بافت مـصالح دیـوار درشـت تـر ازD50 خاکریز باشد، ویژگیهای مقاومت برشی خاکریز در تعیین اصطکاک سـطح مـشترک خـاک_دیـوار حـاکم اسـت. د