محاسبه‌ی نیرو‌ی جانبی استاتیکی وارد بر دیوارهای حایل و محل اثر آن در خاک‌های لایه‌ای

در این مقاله با استفاده از معادلات مبتنی بر نظریه‌ی پلاستیسیته‌ی مواد و بر پایه‌ی روش‌های تعادل حدی، روابطی به‌منظور تخمین نیروی برآیند محرک وارد بر دیوارهای حایل صلب ناشی از خاکریزهای لایه‌ای ارایه می‌گردد. به این منظور با استفاده از معادلات پلاستیسیته‌ی حاکم بر سطوح گسیختگی (معادلات کوتر) و با در نظر گرفتن اثر نیروهای استاتیک فشار عکس‌العمل، نیروی عکس‌العمل خاک ثابت بر روی گوه خاک محاسبه می‌گردد. علاوه بر روش تحلیلی حل، فرم خلاصه جواب برای زاویه‌ی شکست گوه خاک پشت دیوار حایل و در نتیجه فرم خلاصه برای محاسبه‌ی نیروی کل محرک به‌دست آمده است. نتایج به‌دست آمده در این مقاله برای خاکریزهای لایه‌ای نیز بسط داده شده است. با توجه به ایجاد رابطه‌ای برای محاسبه‌ی فشار ناشی از عکس‌العمل خاک از نیروهای ناشی از گوه، به‌صورت ویژه به توضیح قابلیت ویژه‌ی این روش در محاسبه‌ی بازوی نیروی جانبی برآیند به‌صورت تحلیلی در خاکریزهای چندلایه و تک‌لایه بدون در نظر گرفتن فرضیات هندسی پرداخته شده است. نتایج به‌دست آمده از روش حاضر برابری مقدار نیروی برآیند جانبی به‌دست آمده از روش حاضر را با مقدار به‌دست آمده از روش کولمب نشان می دهد. هم‌چنین ارتفاع نقطه‌ی اثر نیروی برآیند، وابسته به خصوصیات خاک خاکریز می‌باشد. علاوه بر این نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد که در حالت استاتیکی و با فرض مد حرکت چرخش حول پاشنه برای دیوار حایل، مقادیر لنگر به‌دست آمده از روش کولمب در جهت اطمینان و برای طراحی دیوارهای حایل مناسب می‌باشد.