نکات مهم در گودبرداری
مسائل ایمنی ساختمانهای مجاور قبل از گودبرداری
هشدارهای كافی در خصوص خطرات ناشی از تخریب به ساكنین ساختمانهای مجاور داده شود و تمهیدات لازم درخصوص عدم سكونت در فواصل نزدیك مرز گودبرداری را بر ایشان فراهم نمود.
حتی المقدور مكان دیگری را برای سكونت ساكنین ساختمانهای مجاور پیش بینی و آنجا را خالی از سكنه نمود. همچنین لوازم و وسایل ارزشمند و سنگین را تخلیه یا به قسمتهای دیگر ساختمان كه فاصله كافی از مرز گودبرداری دارد منتقل شود.
با كسب مجوز از مراجع ذیربط تابلوهای هشدار دهنده لازم برای عدم عبور عابرین و عدم پارك یا عبور خودرو در اطراف محوطه گودبرداری را در مكانهای مناسب نصب كرد.
حصاركشی مناسب با وزن كم در اطراف دیواره گودبرداری در فواصل مناسب ایجاد شود و حتی المقدور دیوارهای سنگین اطراف گود را قبل از گودبرداری تخریب كرد.
در ساختمانهای مجاور بررسیهای لازم در خصوص احتمال نشست، ایجاد ترك، حركت دیوارهای مرزی، تغییرشكل چارچوب درها و پنجرهها و یا ریزش سقف به عمل آید و در صورت نیاز دیوارهای جدید از سمت داخل ساختمان در كنار دیوار مرزی، مقاوم سازی دیوار از طریق اجرای دیوار بتن مسلح و پلاستر سیمانی، اجرای دیوار پركننده در بازشوهای دیوار مرزی، بندكشی دیوارهای مرزی و نصب شمعهای مناسب زیر تیرهای سقف در مكانهای مناسب در داخل ساختمان مجاور به اجرا در آید.
قبل از انجام گودبرداری باید حتی المقدور تمامی چاههای فاضلاب واقع در ساختمانهای مجاور شناسایی شود. چنانچه فاصله چاههای موجود از مرز گودبرداری كمتر از عمق نهایی گودبرداری است و تراز آب چاهها بالاتر از تراز نهایی كف گودبرداری است، نسبت به تخلیه چاه و جلوگیری از ریختن مجدد آب به درون آنها اقدام نمود. چاههای فاضلاب واقع دراین فاصله باید با مصالح مناسب پر و در فاصله دورتر چاههای جدید حفر و مسیر لولههای فاضلاب منتهی به چاههای پر شده مسدود و سیستم جدید انتقال فاضلاب اجرا و فاضلاب به چاههای جدید منتقل شود.
باغچههای ساختمان مجاور شناسایی و راهكار مناسب برای جلوگیری از آبیاری غرقابی آنها پیدا شود.
كانالها، جداول، آبروها و تأسیسات انتقال آب و فاضلاب كنار معابر مجاور گودبرداری شناسایی و چنانچه احتمال ریزش آب به درون دیوار گودبرداری وجود دارد با ایجاد عایق مناسب آب بند شوند.
گودبرداری را می توان از حیث احتمال بروز حادثه از حساس ترین مراحل اجرای ساختمان دانست.
سه عامل مهم که در ارزیابی میزان خطر گودبرداری موثر هستند عبارتند از:
-جنس خاک
-وجود یا عدم وجود سربار
-عمق گودبراری
تمهیداتی که قبل از گودبرداری باید اندیشیده شود:
رفع نشتی انشعابات آب به داخل سایت پروژه
استعلام از اداره آب و فاضلاب به منظور آگاهی از وچود احتمالی چاه یا قنات قدیمی
پر کردن چاههای موجود در زمین پروژه با استفاده از مصالح مناسب و فشرده سازی آن.
در صورت تخریب بنای قدیمی، فقط آوار حاصل از آن تا رسیدن به تراز صفر به طور کامل برداشته شود.
در صورت طراحی سازه نگهبان خرپایی برای پروژه، چاهک ها برای اجرای المان عمودی در محلهایی که در نقشه مشخص شده حفر شود. چرا که بعد از گود برداری ممکن است به دلیل از بین رفتن تراکم خاک حفر چاهک ها با ریزش و ایجاد خطر برای کارگر حفار همراه شود.
نکته مهم: ممکن است ملک مجاور شرایط بسیار نامناسبی داشته باشد و برای ایستایی خود در طولزمان به بنای فعلی تکیه داده باشد. در این صورت برای حفظ پایدرای آن ، المان عمودی سازه نگهبان بایدقبل از تخریب و بلند تر از حالت معمول اجرا شود. و بین المان ها مهار بندی مناسب صورت گیرد.
تمهیداتی که مرحله گودبرداری باید اندیشیده شود:
نگهداشتن شانه خاکی: در گودبرداری های با عمق متوسط هیچ گاه گود برداری نباید از بیخدیوارهمسایه به صورت یکجا صورت گیرد و حتماً با رعایت فاصله ی حداقل ۱٫۵ متری از دیوارهمسایه به صورت شیب دار انجام شود.
نکته مهم در حفظ پایداری شانه خاکی این است که از ورود هوا و رطوبت به داخل آن جلوگیری شود.هوا تخلخل خاک را بالا می برد وموجب سستی آن می شود. برای جلوگیری از ورود هوا، بهترین کار اجرای ملات پاشی روی شانه خاکی است. رطوبت بخصوص در خاک های رسی از بین رقتن استحکام آن می شود. برای جلوگیری از ورود رطوبت علاوه بر قطع انشعابات در هنگام بارندگی با استفاده از نایلون روی شانه خاکی پوشانده شود.
تکمیل یا اجرای سازه نگهبان:
سازه نگهبان با ارزیابی موقعیت زمین ،عمق گودبرداری و نوع خاک توسط محاسب انتخاب و طراحی می شود:
سازه نگهبان خرپایی: معمولا برای گودهای تا ۱۰ متر بهترین انتخاب است.
نکات مهم در اجرای سازه نگهبان خاکبرداری و تکمیل المان ها به صورت مرحله ای و پر کردن پشت سازهنگهبان با مصالح مناسب و اتصال کامل آن به سازه مجاور است.
۲٫سازه نگهبان متقابل(دو طرفه):
برای زمین های با عرض کم و طول زیاد که گودهای نیمه عمیق در آن اجرا می شود گزینه مناسبی است.زیرا المان های سازه خرپایی در همچین پروژه ای دست و پا گیر بوده وادامه عملیات به خصوص اجرایفونداسیون را با مشکل مواجه می سازد.اجرای مرحله ای گود برداری نیز در این شیوه باید رعایت شود.
نیلینگ: برای پروژه های بزرگ با عمق زیاد گزینه مناسب است. البته در صورتی که خاک محل پروژه نامناسب باشد یا چسبندگی نداشته باشد می بایست از روش های جانبی برای تثبیت خاک مثل اجرای شمع در دیواره گود و تزریق بتن بهره برد.
از نکات مهم در اجرای نیلینگ اجرای زهکشی و خارج نمودن آب های سطحی و زیر زمینی از سایت پروژه است.
در صورت عدم وجود سربار در گودبرداری های با عمق متوسط در صورتی که خاک استحکام کافی داشته باشد با صلاحدید ناظر و سازمان نظام مهندسی می توان به شانه خاکی و اجرای پله ای گودبرداری به عنوان سازه نگهبان اکتفا نمود.
سرعت اجرا در این مرحله بسیار مهم است . تمام تلاشتان را انجام دهید تا به سرعت از این مرحله عبورکنید. با اجرای فونداسیون ، ستون ها، اسکلت و سقف های اول تقریبا تمام خطرات گودبردرای رفعخواهد شد. با توجه به وجود مشکلات اجرایی و اهمال کاری همیشگی مالکین و سازندگان در هزینهکردن برای ایمنی این به عهده مهندس است که باید با تجربه خود تصمیم بگیرد اقدامات پس از گودبرداری برای آماده سازی گود :
پس از رسیدن به تراز کف گودبرداری در صورتی که خاک تراکم مناسب تداشته باشد باید با استفاده از غلتک آن را تا حد مناسب متراکم نمود.
در پروژه های بزرگ باید تمهیدات لازم برای زهکشی زیر فونداسیون اندیشیده شود. بنابراین در گودبرداریباید ضخامت مربوط به لایه زهکشی نیز لحاظ نمود.
انواع روشهای پایدار سازی گود
جدارههای مهاربندی شده توسط المانهای افقی و مایل (Braced wall using wale struts)
جدارههای مهاربندی شده توسط المانهای كششی (Soldier beam& lagging)
جدارههای مهاربندی شده توسط سپر كوبی (Braced sheet pile)
جدارههای مهاربندی شده توسط شمعهای درجا (Bored pile walls)
جدارههای مهار بندی شده توسط دیوار دیافراگمی (Diaphragm walls-Slurry wall)
جدارههای مهاربندی شده توسط نیلینگ (Soil nailing)
جدارههای مهاربندی شده توسط انكراژ (Anchorage)
جدارههای مهاربندی شده توسط دوخت به پشت – پین گذاری (Tie back)
جدارههای مهاربندی شده توسط میكروپایل (Micropile)
جدارههای مهاربندی شده توسط خرپا (Truss – Raker)
شیبدار كردن (Slopeing)
مهار بندی جدارهها توسط المانهای افقی و مایل
این روش ساده برای نگهداری و حفاظت جدارههای حاصل از گودبرداری و برای جلوگیری از تغییر مكانهای جانبی در گودهایی با عرض كم در محیطهای شهری استفاده میشود. از معایب این روش اتلاف قابل توجهی از فضای كاری داخل گود و محدودیت در به كارگیری ماشین آلات و تجهیزات مورد نیاز و همچنین افزایش ریسك برخورد با المانها و به مخاطره انداختن آنها است د.
مهاربندی توسط المانهای كششی
از این روش به عنوان روش متداول در پایدار سازی موقت گود در مناطق شهری استفاده میشود. در این روش از پروفیلهای معمول فولادی به صورت ستونهای پیوسته كه درون خاك فرو برده و استفاده میشوند و عمق كف گود اجرا خواهند شد. فاصله بین المانها بین ۲ الی ۴ متر بوده به طوری كه بتوان فضای بین آنها را با الوارهای چوبی (لارده چینی) پر نمود. در این روش از مهارهای كششی به منظور حفاظت جانبی گود استفاده میشود و اتصال بین ستونها توسط میل مهارها و جوشكاری انجام میشود.
مهاربندی توسط سپر کوبی
در این روش صفحه فلزی داخل خاك و جداره گود توسط چكش پنوماتیك و با استفاده از لرزش كوبیده میشوند و با انواع اتصالات بین خود به یكدیگر متصل شده و یك جداره پیوسته را تشكیل میدهند. از مزایای این روش راحتی در كوبیدن، نصب و بیرون كشیدن صفحات فلزی بودهو مصالح آن مجدداً
قابل استفاده در پروژههای دیگر است. همچنین در این روش به المانهای افقی و مایل كمتری نیاز است. بنابراین محدودیتهای اشغال فضای داخل گود كمتر وجود دارد. از جمله معایب این روش وابستگی به نصب سپرهای فلزی است كه در محیطهای شهری به دلیل وجود تاسیسات زیربنایی شهری و ایجاد لرزش و صدای ناشی از كوبش سپرها محدودیتهایی را به وجود میآورد. همچنین كوبیدن سپرها در زمینهای سنگی یا خاكهای بسیار متراكم به سختی انجام پذیر است و در زمینهای با شرایط مذكور با محدودیت مواجه میشود.
مهار بندی توسط شمعهای درجا
یكی از روشهای متداول در پایداری و حفاظت جدارهها با شرایط متنوع اعم از زمین سخت و سست و نرم استفاده از شمعهای درجا است و در برخی موارد علاوه بر ایفای نقش حفاظت جانبی نقش آب بندی را نیز انجام میدهد و همواره در صورت نیاز بار قائم نیز تحمل میكند. مهار بندی جدارهها توسط شمعهای درجا در موارد زیر به عنوان گزینه برتر برای سیستمهای حفاظت جانبی گود مطرح است.
در مواردی كه امكان اجرای سپر فولادی (كوبیدن و نصب) وجود ندارد و یا سختی و تراكم زمین بیش از حد توان سپر كوبی و با دشواری زیادی مواجه است.
در شرایطی كه به دلیل وجود آبهای زیرزمینی و بالا بودن سطح آن نیاز به آب بند بودن جداره است.
در مواردی كه امكان ایجاد مهارهای جانبی (كششی) در زیر ساختمانهای مجاور ناشی از گودبرداری وجود ندارد یا در تلاقی با تاسیسات زیر بنایی شهری و مستحدثات زیرزمینی (تونل) باشد.
در مواقعی كه امكان استفاده از سیستم حفاظت گود به عنوان بخشی از سازه اصلی و باربری وجود داشته باشد.
مهار بندی توسط دیوار دیافراگمی
یكی دیگر از روشهای محافظت از جداره گود احداث دیوار دیافراگمی و یا دیوار دوغابی است. در این روش ابتدا توسط دستگاههای گراب متناسب با شرایط زمین حفاری قسمتی از دیوار انجام میشود و همزمان با حفاری جهت پایداری جداره دیواره حفاری شده و جلوگیری از ریزشهای موضعی از دوغاب بنتونیت استفاده میشود. تشكیل كیك بنتونیت در داخل دیواره حفاری شده و نفوذ در لایههای دانهای جداره باعث میشود جداره همواره پایدار بماند و بلافاصله پس از رسیدن به عمق مورد نظر، آرماتور گذاری شده و در نهایت بتن ریزی میشود. این روش در زیر هسته سدهای خاكی نیز كاربرد بسیار دارد و از هرگونه نشتی جلوگیری مینماید. استفاده از این تكنیك در مناطق شهری نیز با محدودیتهای نظیر استفاده از روش مهار بندی افقی و مایل و المانهای كششی دارا هستند.
جدارههای مهاربندی شده توسط نیلینگ
تئوری استفاده از روش نیلینگ بر مبنای مسلح كردن و مقاوم نمودن توده خاك با استفاده از دوختن توده خاك توسط مهارهای كششی فولادی با فواصل نزدیك به یكدیگر است. استفاده از این روش موجب افزایش مقاومت برشی توده خاك، محدود نمودن و تحت كنترل در آوردن تغییر مكانهای خاك در اثر افزایش مقاومت برشی در سطح لغزش بدلیل (Slid)، افزایش نیروی قائم و همچنین باعث كاهش نیروی لغزش در سطح گسیختگی و لغزشی میشود. باید توجه داشت تمامی سطوح ترانشههای حفاری شده كه توسط نیلینگ بایستی مسلح شوند با استفاده از شبكه مش و شاتكریت ابتدا حفاظت شده و سپس سیستم نیلینگ روی آنها اجرا میشوند.
جدارهای مهاربندی شده توسط انکراژ
در این روش در حاشیه زمینی كه قرار است گودبرداری شود در فواصل معین چاههایی حفر میشود. عمق چاهها برابر عمق گود به علاوه مقداری اضافه برای شمع بتنی انتهای تحتانی چاهها است. درون چاهها پروفیلهای I شکل و H شکل حدود ۳۰ درصد پایینتر از كف گود قرار داده شده و در انتهای پروفیلها شاخكهایی در نظر گرفته میشود. برای جلوگیری از ریزش با دستگاه حفاری در بدنه چاهكهای افقی یا مایل به قطر ۱۰ تا ۱۵ سانتی متر زده و درون آنها آرماتور به طول ۵ تا ۱۰ متر كار گذاشته و بتن تزریق میشود. پانل بتنی پیش ساخته بین پروفیلهای قائم قرار داده میشود.
جدارههای مهاربندی شده توسط دوخت به پشت – پین گذاری
دارای شباهت بسیار زیاد با روش مهارسازی انكراژ است كه طی مراحل زیر اجرا میشود.
-اجرای مرحله به مرحله به مرحله حفاری از بالا به پایین گود ( ۲ تا ۳ متر)
-حفر چاهكهای افقی و مایل در دیواره گود
-قرار دادن كابلهای پیش تنیدگی در چاهك
-تزریق بتن در انتهای چاهك
-كشیدن و مهار كابلها در سطح جداره گود
-تزریق بتن در طول كل چاهك
-آزاد كردن كابلها پس از سخت شدن كامل بتن
-جدارههای مهاربندی شده توسط میكروپایل
در شرایطی كه میكروپایلها با هدف تحكیم و بهسازی بستر پی سازهها مورد استفاده قرار میگیرند، محاسبات فنی میكروپایل مشابه با محاسبه شمعهای متداول است. این محاسبات مبتنی بر سه بخش طرح سازهای ، طرح ژئوتكنیك و كنترل برش پانچ است. میكروپایل از یك سو با دارا بودن عناصر تسلیح مشتمل بر جدار ضخیم فولادی و آرماتور تسلیح، قابلیت انتقال و پخش بار به لایههای مقاوم زیرین و نیز كنترل نشست به دلیل سختی بالای فولاد و تسلیح عمقی خاك را دارد و از سوی دیگر به دلیل تزریق دوغاب سیمان، مشخصات مكانیكی خاك نظیر سختی، تراكم پذیری، ظرفیت باربری، ضریب اصطكاك و چسبندگی و غیره را بهبود میبخشد. لذا میكروپایل در مقایسه با سایر روشها مانند حفاری و تزریق، تثبیت خاك با سیمان و یا آهك، تراكم دینامیكی و غیره به دلیل عملكرد تركیبی (استفاده از عناصر باربر و اصلاح خاك) دارای برتری هستند.
جدارههای مهاربندی شده توسط خرپا
این روش، یكی از مناسبترین و متداولترین روشهای اجرای سازه نگهبان در مناطق شهری است. برای اجرای این نوع سازه نگهبان ابتدا در محل عضوهای قائم خرپا كه در مجاورت دیواره گود قرار دارند، چاههایی را حفر میكنیم. آنگاه درون شمع را آرماتوربندی كرده و عضو قائم را در داخل شمع قرار میدهیم و سپس شمع را بتن ریزی میكنیم. پس از سخت شدن بتن انتهای تحتانی عضو قائم به صورت گیردار در داخل شمع قرار خواهد داشت. سپس خاك محصور بین اعضای قائم و افقی خرپاها را در سرتاسر امتداد دیواره به صورت مرحله به مرحله بر میداریم و در هر مرحله اعضای افقی و قطری خرپا را به تدریج نصب میكنیم تا آنكه خرپا تكمیل شود.
شیبدار کردن
عدم قرارگیری سیستم نگهداری موقت در درون زمین اصلی كه باعث كاهش مساحت زمین و یا دستپ و پا گیر شدن اجرای سازه اصلی میشود و همچنین سرعت اجرای بالا و هزینه كم از مزایای این روش است. این روش نیاز به فضای باز در اطراف زمین دارد لذا در زمینهایی كه فضای كاری محدودی دارند از این روش نمیتوان استفاده نمود.
سلام به همه دانشجوهای ایران زمین