مدل سازی تحلیلی عملکرد سنگ دوزهای تزریقی فعال و غیرفعال در شیروانی های سنگی

از راه‌های جلوگیری از شکست صفحه‌ای شیروانی‌های سنگی، استفاده از سنگ‌دوزها است. سنگ‌دوزهای تزریقی غیرفعال با لغزش کوچک بلوک سنگ فعال شده و از سست‌شدگی و کاهش اتصال بین قطعات سنگی جلوگیری می‌کنند. در نوع پیش‌تنیده، نیروی کششی مطلوبی به سنگ‌دوز اعمال شده و انتهای آن بر صفحه بلوک سنگی پیچ و مهار می‌شوند. این مکانیزم موجب می‌شود تا لایه‌‌های سنگی بهم فشرده شده و اصطکاک بین آن‌ها بیشتر فعال شود و احتمالا هیچ جا‌به‌جایی بین لایه‌ها ایجاد نشود. اگر نیروی پیش تندگی کافی نباشد، امکان لغزش در لایه‌های سنگی بعد از نصب سنگ‌دوز پیش‌تنیده نیز به وجود می‌آید. در این مطالعه، عملکرد سنگ‌دوزهای تمام تزریقی در حالت غیر فعال و پیش‌تنیده در شیروانی‌های سنگی بصورت تحلیلی مدل می‌شوند و اثرات پارامترهای مختلف همچون زاویه-قرارگیری سنگ‌دوز نسبت به صفحه لغزش، زاویه اصطکاک ناپیوستگی و زاویه زبری آن، مقاومت سنگ اطراف سنگ‌دوز، نیروی پیش‌تنیدگی و ویژگی‌های مکانیکی سنگ‌دوز را بر روی نیروی مقاوم ایجاد شده توسط سنگ‌دوز، بصورت کمی مطالعه می‌شوند. جهت مدل‌سازی تحلیلی، فرض می‌شود که لغزش سنگ موجب اعمال لنگر خمشی به سنگ‌دوز و تشکیل دو مفصل خمشی در آن می‌شود. فاصله بین دو مفصل خمشی که در طرفین ناپیوستگی قرار دارند بصورت تیر دو سرگیردار در نظر گرفته شده و بار وارد بر آن که همان عکس العمل محیط اطراف سنگ‌دوز است بصورت یکنواخت فرض می‌شود. نتایج نشان می‌دهند پیش‌تنیده کردن بطور موثری موجب پایداری بیشتر شیروانی‌ها می‌شود، بویژه اگر مقاومت سنگ اطراف سنگ‌دوز زیاد باشد و نتوان سنگ‌دوز را به صورت زاویه‌دار نسبت به ناپیوستگی قرار داد.