آشنایی با پایدارسازی گود و مفاهیم آن

شاید بتوان یکی از مهم ترین عملیات در راستای حفاظت های مالی و جانی در مناطقی که گودبرداری انجام می شود را بحث پایدارسازی گود و سازه های نگهبان دانست. عملیاتی که نه تنها از جنبه افزایش کیفیت کار و اجرای استانداردهای لازم ضروری هست بلکه از جنبه حفظ سلامت و ایمنی کارکنان و افراد نیز بسیار بااهمیت است. حال با توجه به اهمیت این موضوع بر آن شدیم تا شما عزیزان را با مبحث گودبرداری و پایداری آن بیشتر آشنا نموده و در کنار آن در باب انواع روش های معمول در اجرای آن نیز صحبت کنیم؛ بنابراین با وبلاگ پرشین سازه بزرگ ترین بانک اطلاعات ساختمان های در حال ساخت کشور همراه شوید.

اهمیت اجرای پایدارسازی گودها

آشنایی با اقدامات لازم قبل از انجام گودبرداری

همان طور که میدانید اغلب گودبرداری ها در سطح شهر و مناطق مسکونی یا با اجرا می شود؛ بنابراین چنین محیط هایی ازجمله نقاط مستعد خطر بوده و باید قبل از انجام عملیات گودبرداری یکسری اقدامات را جهت آماده سازی فضا انجام داد که به طور خلاصه در بخش از پرشین سازه به معرفی و بررسی هر یک از این اقدامات و نکات می پردازیم.

 اقدامات قبل از انجام گودبرداری

• در ابتدا حتماً باید استحکام زمین و جنس خاکی که قرار است گودبرداری شود بر اساس مطالعات ژئوتکنیکی مورد ارزیابی قرار گیرد. همچنین توصیه می شود در همان ابتدای کار به این امر ضروری توجه ویژه نمایید.
• ناظر و مجری گودبرداری باید بر نقشه و مقاوم سازی دیواره های گود نظارت نموده و برنامه گودبرداری را بررسی کند.
• حتماً به این مسئله توجه داشته باشید که تأسیساتی که در زیرزمین قرارگرفته و شامل لوله های آب و فاضلاب، کابل های برق و تلفن، قنات ها و … باید موردمطالعه و بررسی قرار گیرند و پس از بعد از شناسایی و بررسی آن ها باید اقدامات لازم جهت قطع جریان و یا تغییر مسیر آن ها صورت گیرد.
• قبل از گودبرداری باید مجوزهای لازم از سازمان هایی نظیر سازمان آب و فاضلاب، اداره گاز، اداره برق، شهرداری و … اخذ شود.
• ساکنین ساختمان های مجاور باید از زمان گودبرداری آگاه و هشدارهای لازم به آن ها داده شود.
• توجه به چاه های آب و فاضلاب و قنات ها را حتماً لحاظ نمایید.

 اقدامات و نکات حین گودبرداری

•  قبل از گودبرداری باید ساختمان های مجاور مورد بازرسی قرار گیرند و معابر مجاور برای نصب تجهیزات پایش ارزیابی شوند.
•  اگر در اطراف محدوده ای که قرار است گودبرداری شود ایستگاه وسایل نقلیه عمومی قرارگرفته باید به مسئولین ذی ربط اطلاع داده تا مشکلی در تردد آن ها ایجاد نشود. همچنین اگر گودبرداری در مجاورت معابر عمومی صورت می گیرد باید فاصله ۱۵۰ سانتی متری لبه گود با معابر رعایت شود و علاوه بر آن از علائم هشداردهنده برای آگاهی عابران استفاده گردد.
•  در صورت وجود زمین زراعی و یا باغچه در اطراف مکان گودبرداری باید خاک آن را موردبررسی قرار دهید.
•  حتماً ضایعات ساختمانی، تخته سنگ ها و سایر موانع باید از محل گودبرداری خارج شوند.
•  به منظور انجام گودبرداری باید از نیروهای باتجربه بدین منظور استفاده شود. علاوه بر آن افراد متخصص موظف به نظارت بر کار کارگران می باشند. علاوه بر آن سایر نیروها مانند رانندگان ماشین آلات حفاری مهارت لازم داشته و گواهینامه خود را ارائه دهند.

 اقدامات پس از گودبرداری

با یاد داشته باشید که بعدازآن که نقشه گودبرداری تنظیم و مجوزهای لازم از مراکز مختلف اخذ شد، می توان گودبرداری را شروع نمود. اصولاً گودبرداری برای ساخت طبقات پایین تر از سطح زمین نظیر انبارها، موتورخانه ها، پارکینگ ها و … استفاده می شود.

آشنایی با انواع روش پایدارسازی گود و سازه های نگهبان

روش مهارسازی یا نیلی رنگ

به طورکلی جالب است بدانید که معمولاً از روش مهارسازی به جهت مهار حرکت و همچنین رانش خاک، با استفاده از تمهیداتی خاص، هست. جالب است بدانید که در اجرای این فرایند معمولاً از خود خاک های دیواره کمک گرفته و حاشیه زمینی که قرار است گودبرداری شود را مجهز به چاه هایی در فواصل معین می کنیم. بابراسین اولین اقدام در اجرای این رویه حفر چاه های مناسب است. به یاد داشته باشید که عمق این چاه ها برابر با عمق گود به اضافه ی مقداری اضافه برای شمع بتنی انتهای تحتانی این چاه ها است. پس ازاین مرحله در درون این چاه ها آن ها پروفیل های متناسبی را قرار می دهیم که این موارد به منظور تأمین گیرداری فضا اعمال می شود. درواقع در این بخش از کار انتهای پروفیل ها را به میزان ۰.۲۵ تا ۰.۳۵ عمق گود و پایین تر از رقوم کف گود در درون بخش شمع ادامه می دهیم و در انتهای پروفیل ها نیز شاخک هایی را به جهت اجرا در نظر می گیریم.

پس ازاین مرحله شمع انتهای تحتانی را که قبلاً آرماتوربندی آن را اجرا کرده و کار گذاشته ایم، بتن ریزی می کنیم. بدین ترتیب پروفیل های فولادی مزبور در شمع مهار می شوند و پروفیل های فولادی همراه با شمع نیز در خاک مهار می گردند. پس از اجرای مراحل فوق، عملیات گودبرداری را به صورت مرحله به مرحله اجرا می کنیم. به یاد داشته باشید که در هر مرحله، پس از برداشتن خاک در عمق آن مرحله، برای جلوگیری از ریزش خاک، با استفاده از دستگاه های حفاری ویژه، در بدنه ی گود چاهک هایی افقی یا مایل، به قطر حدود ۱۰ تا ۱۵ سانتیمتر، در جداره ی گود حفر می کنیم. آنگاه درون این چاهک ها میلگردهایی را کار گذاشته و سپس درون آن ها بتن تزریق می کنیم. طول این چاهک ها، به نوع خاک و پارامترهای فیزیکی و مکانیکی آن و نیز به عمق گود بستگی دارد؛ اما به طورمعمول مقدار آن در حدود ۵ تا ۱۰ متر هست. پس از انجام این مرحله، هیئت رئیسه های بتنی پیش ساخته ای را در بین پروفیل های قائم قرار داده و آن ها را از سویی به میلگردهای بیرون آمده از چاهک ها به نحو مناسبی متصل می کنیم و از سویی دیگر هیئت رئیسه ها را به پروفیل های قائم وصل می کنیم. به جای استفاده از این هیئت رئیسه های پیش ساخته می توانیم آن ها را به صورت درجا اجرا کنیم.

برای اتصال هیئت رئیسه ها به میلگردهای بیرون آمده از چاهک ها می توانیم سر میلگردهای مزبور را رزوه کرده با استفاده از صفحات سوراخ دار تکیه گاهی و مهره، آن ها را با هیئت رئیسه درگیر کنیم.

به طورکلی باید کلیه عملیات فوق را به صورت مرحله به مرحله، اجرا کنیم. همچنین ملات یا خمیری که برای تزریق در طی فرایند استفاده می کنیم، مخلوطی است از سیمان و آب یا سیمان و آب و ماسه که ممکن است در آن از مواد افزودنی نیز استفاده کنیم. توصیه می شود که طراحی و برنامه ریزی و اجرای عملیات گودبرداری به این روش و تزریق توسط متخصصان آشنا به موضوع و با استفاده از دستگاه های خاص و طبق استانداردها و ضوابط خاص صورت گیرد. چراکه درصورتی که این عملیات به درستی انجام نشده و فشار به کاربرده شده برای تزریق بیش ازحد لزوم باشد، ممکن است شاهد ناپایداری ها و شکست هایی در خاک باشیم که به عملیات ما آسیب جدی میزند.

بررسی مزایای روش مهارسازی

• در این روش مشخصات مکانیکی خاک براثر تزریق بتن در درون چاهک ها بهبود می یابد، لذا براثر این امر، علاوه بر کمک گرفتن از خاک اطراف جداره برای مهار رانش خاک، میزان رانش خاک نیز براثر بهبود مشخصات مکانیکی خاک نیز کاهش می یابد.
•  در این روش از خاک موجود برای مهار دیواره گود استفاده می شود که هم به لحاظ محیط زیستی وهم اقتصادی ارزشمند است.
• بررسی معایب روش مهارسازی
•  به طورکلی در طی این فرایند استفاده از بدنه ی خاک مجاور دیواره گود ضروری است. لذا در مواردی که خاک مجاور گود در زیر یک ساختمان یا در حریم همسایه یا در حریم تأسیسات و معابر شهری باشد، از این روش نمی توان استفاده کرده و یا استفاده از آن با محدودیت هایی همراه است.
•  در این روش همواره به دستگاه های خاص نظیر دستگاه های پیشرفته جهت حفر چاهک ها، تزریق، حمل هیئت رئیسه ها و بسیاری موارد دیگر نیاز است.
•  روش مهارسازی به افراد با تخصص های بالاتر در رده های مختلف فنی برای اجرای عملیات مربوطه، در مقایسه با روش های ساده تر نیاز دارد.
•  به دلیل ضرورت اجرا عملیات به صورت مرحله به مرحله، به زمان زیادی برای کار و مسلماً هزینه های بیشتر در اجرای عملیات نیاز دارد.

روش دیواره دیافراگمی

به طورکلی می توان اذعان داشت که این گونه دیوارهای دیافراگمی معمولاً از جنس بتن مسلح بوده و به علت نحوه ساخت آن ها، این نوع از روش را روش دیوارهای دوغــابی نیز می نامند. در این روش ابتدا توسط دستگاه های حفاری ویژه که گرب نامیده می شوند، متناسب با شرایط زمین حفاری قسمتی از دیوار را حفاری می کند و هم زمان با حفاری جهت پایداری جداره دیواره حفاری شده و جلوگیری از ریزش های موضعی از دوغـاب بنتونیت استفاده می شود تشکیل کیک بنتونیت در داخـل دیواره حفاری شده و نفوذ در لایه های دانه ای جداره باعث می گردد جداره همواره پایدار بماند و سپس بلافاصله پس از رسیدن به عمق موردنظر آرماتور گذاری شده و درنهایت بتن ریزی می گردد. بتن ریزی در این روش با استفاده از لوله های ترمی انجام می گیرد. به طورکلی می توان تعریف کرد که لوله ترمی، نوعی از لوله ها بوده که به وسیله آن بتن در ترازپایین گودبرداری ریخته می شود با این کار در زمان بتن ریزی، وزن مخصوص بالای بتن نسبت به بنتونیت، سبب بالا آمدن بنتونیت گردیده و معمولاً بنتونیت بالاآمده برای استفاده مجدد جمع آوری می گردد. این روش در زیر هسته سدهای خاکی و تسهیلات شهری مانند مترو نیز کاربرد بسیار دارد و از هرگونه نشتی جلوگیری می نماید. استفاده از این فن در مناطق شهری نیز با محدودیت های نظیر استفاده از روش مهاربندی افقی و مایل و المان های کششی دارا هست. همچنین لازم به ذکر است که مقطع این گونه دیوارها اصولاً به صورت مستطیلی ساخته می شوند اما سایر اشکال مانند T و L برای اهداف خاص نیز قابل استفاده است.

بررسی مزایای روش دیوارهای دیافراگمی

•  دیوار دیافراگمی هم به عنوان سازه نگهبان گود رفتار می کند و هم در حین بهره برداری از آن به عنوان دیوار حائل استفاده می شود.
• سرعت اجرای کار زیاد است.
•  درجه ی ایمنی کار بسیار زیاد است.
•  دیوار دیافراگمی به ویژه برای حفاری ها و گودهای با طول زیاد مناسب است.
• بررسی معایب روش دیوارهای دیافراگمی
•  در احجام کم، هزینه ی اجرای کار بسیار زیاد است، ولی در احجام زیاد هزینه ی کلی کار می تواند از روش های ساده تر کمتر تیز باشد.
•  در این روش، دستگاه های حفاری مربوطه نیاز به فضای کار زیادتری دارند و درصورتی که ازنظر فضای دو طرف دیواره محدودیت داشته باشیم، اجرای کار ناممکن خواهد بود و یا اینکه به سختی صورت می گیرد.
•  به طورکلی درروش دیوارهای دیافراگمی به دستگاه های حفاری ویژه ای نیاز است. همچنین به نیروهای با تخصص بالا برای کار با دستگاه های موردنظر و سایر موارد نیاز است.

روش دوخت به پشت

جالب است بدانید که انجام این روش از دیدگاه های مختلفی مشابهت زیادی به روش مهارسازی که در بخش اول توضیح دادیم، دارد. به طورکلی در این روش نیز حفاری را به صورت مرحله به مرحله و از بالا به پایین گود اجرا می کنیم. در هر مرحله به کمک دستگاه های حفاری ویژه، چاهک های افقی یا مایل در بدنه ی دیواره ی گود حفر می کنیم. سپس، درون این چاهک ها کابل های پیش تنیده قرار می دهیم و با تزریق بتن در انتهای چاهک، این کابل ها را کاملاً در خاک مهار می کنیم. سپس کابل های مزبور را به کمک جک های ویژه ای می کشیم وانت های بیرون آمده ی کابل را بر روی سطح جداره ی گود مهار می کنیم. بعدازاین مرحله به درون چاهک های مزبور بتن تزریق می کنیم و پس از سخت شدن بتن و کسب مقاومت کافی آن، کابل ها را از جک آزاد می کنیم. این کار موجب آن می شود که نیروی پیش تنیدگی موجود در کابل خاک را فشرده سازد و درنتیجه خاک فشرده تر و متراکم تر شده و رانش ناشی از آن کاهش یابد و درعین حال که نیروی رانش خاک در جداره گود به خاک های داخل بدنه ی دیواره منتقل شده و خاک بدنه ی انتهایی، به عنوان سازه ی نگهبان عمل کرده و رانش خاک بدنه ی مجاور جداره را تحمل می کند. لازم به ذکر است که عمق گودبرداری در هر مرحله، بستگی به نوع خاک و فاصله ی بین چاهک ها دارد و معمولاً در حدود ۲ تا ۳ متر است.

بررسی مزایای روش دوخت به پشت

• سازه نگهبان در داخل گود جاگیر نیست.
• مشخصات مکانیکی خاک براثر تزریق بتن به درون چاهک ها و نیز پیش تنیده شدن خاک بهبود می یابد. درنتیجه هم از خاک اطراف جداره برای مهار رانش خاک استفاده می شود و هم میزان رانش خاک براثر بهبود مشخصات مکانیکی خاک کاسته می شود.
• در این روش نیز از خاک موجود برای مهار دیواره ی گود استفاده می شود.
• بررسی معایب روش دوخت به پشت
•  در این روش استفاده از بدنه خاک مجاور دیواره ی گود ضروری است. چراکه در مواردی که خاک مجاور گود در زیر یک ساختمان یا در حریم همسایه یا در حریم تأسیسات و معابر شهری باشد، از این روش نمی توان استفاده کرد یا استفاده از آن با محدودیت همراه است.
•  به دلیل ضرورت اجرای عملیات به صورت مرحله به مرحله، به زمان زیادی نیاز دارد. البته ممکن است در پروژه های بزرگ این امر مطرح نباشد بلکه برعکس ممکن است زمان کلی اجرای کار نیز، به ویژه با مدیریت صحیح، کاهش یابد.
• هزینه ی اجرای عملیات، به دلیل فنّاوری پیشرفته تر، در مقایسه با روش های ساده تر بیشتر هست ولی در پروژه های بزرگ و یا در احجام زیاد ممکن است این امر مطرح نباشد و برعکس هزینه ی کلی کار کاهش یابد.
• به دستگاه های خاص نظیر دستگاه های لازم برای حفر چاهک ها، تزریق، پیش تنیدگی کابل ها و غیره نیاز دارد.
• برای اجرای این روش در پایدارسازی گودها به افرادی با تخصص های بالاتر در رده های مختلف فنی به منظور اجرای عملیات مربوطه، در مقایسه با روش های ساده تر نیاز دارد.

روش مهار متقابل

در این روش از پایدارسازی انواع گودها در ابتدا در دو طرف گود و در فواصل مشخص و معین چاهک هایی حفر می شوند که طول آن ها باید مساوی عمق گود به اضافه ی ۰.۲۵ تا ۰.۳۵ برابر عمق گود باشد. این میزان عمق اضافه به این علت است که باید فضای اضافی وجود داشته باشد تا انتهای تحتانی پروفیل هایی که در چاهک قرار داده می شوند، گیرداری و تثبیت شوند. توصیه می شود که این چاهک ها باید درست کنار جداره گودبرداری ایجاد شوند. در مرحله بعد، بعد از محاسبات و نقشه های اجرایی پروفیل های فولادی یا بتنی H یا I شکلی درون این چاهک ها قرار داده می شود. طول این پروفیل ها به قدری است که انتهای فوقانی آن ها تا حدی بالاتر از تراز بالایی گود قرار داشته باشد. این ستون های عمودی در دو طرف محل گودبرداری و دقیقاً رو به روی هم اجرا می شوند و با استفاده از وسایلی مانند لودر و بیل مکانیکی، خاک برداری ابتدایی تا عمق ۲ متر انجام می شود. سپس قسمت فوقانی پروفیل ها را با استفاده از خرپاها یا تیرهایی به صورت افقی به هم متصل می کنند تا به استحکام و پایداری هم کمک کنند. این ایجاد استحکام ازآن جهت است که پروفیل های فولادی یا بتنی مقابل هم به هم فشار وارد کرده، همدیگر را مهار و از ریزش گود جلوگیری می کنند و در پایان نیز کار گودبرداری به تدریج و لایه به لایه انجام می شود.

در همین راستا لازم به ذکر است که چنانچه جنس خاک به گونه ای ریزشی است، مابین پروفیل های عمودی نیز باید از تیرهای افقی چوبی یا فولادی استفاده نمود. به یاد داشته باشید که در سازه نگهبان روش مهار متقابل برخلاف روش خرپایی، از تیرها یا خرپاهای مایل استفاده نمی شود و تمام سعی بر این است که به صورت افقی باشند. روش مهار متقابل بیشتر برای محیط های شهری مناسب تر است.

بررسی مزایای روش مهار متقابل

روش مهار متقابل به نسبت سایر روش های سازه های نگهبان دارای مزیت هایی است که از بین آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• این روش برای کانال های کم عمق با عرض کم، محل های لوله گذاری و تونل ها مناسب است.
• سرعت اجرای این روش زیادتر بوده و هزینه کمتری نیز دارد.
• فضای کمتری اشغال می کند.
• در این روش پایدارسازی و گودبرداری هم زمان قابل انجام است و همچنین استفاده مجدد از پروفیل ها امکان پذیر است.

بررسی معایب روش مهار متقابل

• به طورکلی این روش مناسب گودبرداری های کم عرض است و برای گودبرداری های عریض تر که بیشتر از ۱۲ متر هستند، چندان مناسب نیست.
• فضای بیشتری اشغال می کند و در کنار آن نیاز به تخصص و گروه اجرایی ماهر دارد.
• معمولاً برای کارهای موقت بوده و مناسب پروژه های بزرگ یا ساختمانی نیست.

روش سپرکوبی

به طورکلی می توان اذعان داشت که سپرکوبی معمولاً به سه دلیل صورت می پذیرد که شامل جلوگیری از رانش خاک، جلوگیری از نفوذ آب به محل انجام عملیات و مهار دیواره های محل گودبرداری انجام می شود. درروش پایدارسازی گود به روش سپرکوبی، بعد از مشخص کردن دقیق محل گودبرداری اقدام به کوبیدن صفحات فلزی مخصوصی در داخل خاک و پیرامون محدوده گودبرداری، نموده و سپس توسط چکش، پنوماتیک می نماییم. جالب است بدانید که با استفاده از لرزش این صفحات کاملاً داخل خاک و عمق مطلوب کوبیده می شوند و با انواع اتصالات بین خود به یکدیگر متصل شده و تشکیل یک جداره پیوسته را می دهند. در ادامه این روش از مجموعه روش های گودبرداری عملیات خاک برداری را شروع کرده و پس ازآنکه عمق خاک برداری به حد کافی رسید در کمرکش سپرها و بر روی آن ها، تیرهای پشت بند افقی را نصب می کنیم تا از عدم حرکت خاک و به تبع آن ورق های سپر کوبیده شده به سمت داخل گود اطمینان به عمل آید. سپس قیدهای فشاری را در جهت عمود بر صفحه سپرها به این پشت بندهای افقی وصل می کنیم. سپرها و پشت بندها و قیدهای فشاری، معمولاً در عرض های کم و خاک های غیر سست از نوع چوبی هست، ولی در عرض های بیشتر و خاک های سست تر استفاده از سپرها و پشت بندها و قیدهای فشاری فلزی اجتناب ناپذیر است. همچنین لازم به ذکر است که این روش در مناطق شهری به دلیل وجود تأسیسات زیرزمینی و نیز در مناطق کوهستانی و سنگی به دلیل عدم نفوذ صفحات داخل سنگ امکان پذیر نیست. درواقع به طورکلی سپرکوبی شیوه ای است که به منظور اجرای مهار بدنه کانال ها به ویژه با طول های زیاد بسیار مناسب هست.

بررسی مزایای روش سپرکوبی

• سرعت اجرای کار بسیار زیاد هست و در کنار آن درجه ایمنی کار بسیار بالا است.
•  برای اجرای کانال ها، به ویژه با طول های زیاد، بسیار مناسب هست.
• بررسی معایب روش سپرکوبی
•  به طورکلی در این روش به دستگاه های سپرکوبی که به هرحال یک دستگاه ویژه است، نیازمند است.
•  روش سپرکوبی به نیروهای با تخصص بالاتر، نسبت بهروش های ساده تر، نیاز دارد.
•  دستگاه های سپر کوب به جای کافی برای اجرای کار نیاز دارند و برای عرض های کم مناسب هست.
•  کوبیدن سپرها در زمین های سنگی و یا خاک های بسیار متراکم به سختی صورت می گیرد.

روش اجرای شمع

یکی از راه های پایدارسازی گود روش شمع کوبی یا شمع گذاری است. به طورکلی عملیات شمع کوبی فرآیندی است که حین کمبود ظرفیت باربری خاک و جهت مقاوم سازی ساختمان و پیشگیری از نشست انجام می شود. در این روش نیروی اعمال شده به سطوح زیرین خاک که از تراکم و استحکام بالاتری برخوردار است منتقل می شود. شمع های مورداستفاده در عملیات شمع گذاری نظر روش اجرای شمع کوبی با یکدیگر تفاوت دارند. در همین راستا لازم به اذعان است که برخی از آن ها شمع هایی با تغییر مکان بزرگ هستند که شامل شمع های توپر و توخالی می شوند که انتهای آن ها بسته است و با استفاده از ضربه یا جک درون خاک جای می گیرند ایجاد جابه جایی زیاد از تأثیرات این شمع ها است. یکی دیگر از انواع مورداستفاده در شمع کوبی شمع های کوبیدنی و ریختنی هستند در این مدل شمع های توخالی اجرا می شوند و سپس درون آن ها را با بتن پر می کنند. شمع هایی بدون تغییر شکل نیز مدلی هستند که شامل شمع های H شکل، لوله ای یا جعبه ای انتها باز هستند و از سطح مقطع کوچکی برخوردارند که با استفاده ضربه درون محل موردنظر جای می گیرند.

رویه کار نیز بدین صورت هست که در این نوع پایدارسازی نیروهای جانبی از طرف خاک به شمع ها وارد می شود و وظیفه ی آن ها تحمل این نیرو به صورت تیرهای یکسر گیردار هست که طول گیرداری انتهای شمع ها حدوداً ۳/۰ است؛ بنابراین بعدازاینکه شمع کوبی در محل موردنظر انجام گرفت می توان عملیات گودبرداری را آغاز کرد ضمن اینکه در برخی مواقع ضروری است شمع ها در امتداد دیواره ی گودبرداری مهاربندی گردد. همچنین لازم به ذکر است که شمع گذاری در مواردی مختلفی مورداستفاده قرار می گیرد که ازجمله آن می توان به شمع کوبی به منظور حفاظت از سازه های بلندی که تحت تأثیر نیروهای طبیعی از قبیل زمین لرزه یا باد واقع شده اند، است. همچنین در برخی موارد نیز برای کم کردن دامنه ی حرکت و کنترل فرکانس طبیعی پی زمین از شمع کوبی یا اجرای شمع استفاده می شود.

از طرفی کاربردهای شمع گذاری یا شمع کوبی را می توان شامل موارد زیر دانست:

• افزایش ظرفیت باربری از طریق انتقال بارهای سنگین سازه به سطوح زیرین
• استفاده از شمع گذاری به عنوان شالوده در زیرآب های زیرزمینی که تحت تأثیر نیروهای برهم کنش واقع می شوند.
• استفاده از شمع کوبی برای کم کردن حرکت ماشین آلات لغزنده و کنترل فرکانس طبیعی سیستم پی
• استفاده عملیات شمع کوبی در شرایطی که بندرها را در خاک های می سازند که احتمال نشست زیادی دارند.
• استفاده از شمع گذاری در اسکله ها برای تحکیم خاک در برابر امواج و نیروهای ناشی از آن
• پیشگیری از تأثیرات مخرب ناشی از فرسایش پایه های پل
• اجرای شمع کوبی به جهت جلوگیری از بروز نشست در پی هایی که به روی خاک های سست بناشده اند.

بررسی مزایای اجرای شمع

• شمع کوبی در خاک تداخلی در ساخت وساز ایجاد نخواهد کرد. همچنین درصورتی که عملیات شمع گذاری در حجم بالایی اجرا شود هزینه ها کم خواهد شد.
• در برخی مواقع شمع ها نقش سازه نگهبان را ایفا می کنند. همچنین اجرای شمع برای ساختمان روشی با سرعت زیاد و به صرفه است.
• در این روش پایدارسازی امکان استفاده ی مجدد از شمع های پیش ساخته وجود دارد.
• استفاده از روش شمع کوبی در گودهایی که ارتفاع حدودی آن ها ۵ متر است عموماً به صرفه است.

 بررسی معایب اجرای شمع

• امکان استفاده از شمع های پیش ساخته در تمام پروژه به دلیل برخی محدودیت ها وجود ندارد و باید از شمع ها درجا در فرآیند شمع کوبی استفاده کرد.
• هنگام استفاده از روش اجرای شمع در گودبرداری اگر محل موردنظر از ارتفاع زیادی برخوردار باشد ضروری است علاوه بر کم کردن فاصله ی شمع ها از یکدیگر استفاده از مقاطع سازه ای قوی تر نیز باید در نظر گرفته شود.

روش سازه نگهبان خرپا بر مبنای جایگزین نمودن یک سازه فلزی با خاک برداشته شده و مهار جزئی خاک استوارشده است. منظور از مهار جزئی نگهداری خاک تنها در برخی از نقاط توسط سازه فلزی است. همان طور که احتمالاً شنیده اید، این روش یکی از متداول ترین روش های اجرای سازه نگهبان در مناطق شهری است. اجرای آن ساده بوده و نیاز به تجهیزات و تخصص بالایی ندارد و درعین حال قابلیت انعطاف زیادی ازنظر اجرا در شرایط مختلف دارد. معمولاً برای طراحی سازه های نگهبان خرپا از توزیع بار محرک رتبه بندی استفاده می شود. جالب است بدانید که با معلوم بودن این بارگذاری می توان سازه نگهبان خرپایی را تحلیل و طراحی کرد. در طراحی یک سازه نگهبان خرپا فرض اصلی بر آن است که می توان با مهار کردن برخی از نقاط خاک در گود، تمام گود را مهار کرد. سطح یک دیواره گودبرداری غالباً در حدود چند ده یا چند صد متر است درحالی که سازه نگهبان خرپا فقط بخش بسیار محدودی از این خاک را مهار کرده است.

لازم به ذکر است که در طراحی یک سازه نگهبان خرپایی فرض بر این است که در گودبرداری خاک دیواره گود به صورت صلب عمل نموده و بار را از چند متر دورتر از سازه نگهبان تحمل نموده و آن را به سازه نگهبان منتقل می کند؛ به عبارت دیگر در طراحی این گونه سازه ها بر پدیده قوس شدگی تکیه شده است. با توجه به سطح کم سازه نگهبان خرپا و ایجاد تنش زیاد در محل تماس خاک و سازه و همچنین سختی پایین خاک ممکن است سازه نگهبان خاک را پانچ نموده و درنتیجه خاک گسیخته خواهد شد؛ بنابراین تکیه بر پدیده قوس شدگی در نگهداری خاک می تواند فاجعه بار باشد. برای رفع این نقیصه می توان فاصله خرپاها را بسیار کم کرد یا با ایجاد یک سطح سخت روی سطح خاک به انتقال نیرو تا سازه نگهبان خرپا کمک نمود. برای این منظور می توان از دیوار بتنی یا تخته کوبی بین سازه نگهبان استفاده کرد.

بررسی مزایای روش خرپایی

• به طورکلی چنین روش پایدارسازی برای عموم گودهای واقع در مناطق شهری مناسب است.
• این روش ازنظر اجرا در شرایط مختلف، قابلیت انعطاف زیادی دارد.
• امکان استفاده مجدد از خرپا وجود دارد.
• پایدارسازی به روش خرپا رویه ای ساده بوده و به تخصص و دستگاه های خاص نیاز ندارد.
• بررسی معایب روش خرپایی
• این روش از سرعت اجرا، پایین تری نسبت به روش های پیشرفته تر دارد.
• در صورت محدودیت فضا باید بدانید که خرپاها جاگیر هستند.
• در این روش احتمال الزامی بودن برداشت بخشی از خاک با روش های دستی وجود دارد.

روش پشت بندهای افقی و مایل

روش پشت بندهای افقی و مایلی یک روش بسیار خاص از پایدارسازی گود است که در کشور ما به ندرت مورداستفاده قرار می گیرد. این روش مخصوص به کارگیری در گودبرداری های عمیق با عرض های بسیار کم طراحی شده است. این روش از پایدارسازی گود به طورکلی شامل سه جزء عمودی، مایل و افقی است. جزء افقی به موازات عرض گود و جزء قائم هم به موازات عمق یا دیواره های گود است. جزء مایل هم به منظور ایجاد مقاومت بیشتر در پایدارسازی مورداستفاده قرار می گیرد. در این روش خاص از پایدارسازی گود در ابتدا در دو طرف محل موردنظر اقدام به حفاری دو گودال برای جاسازی کردن اجزای عمودی می کنند. بعد از جایگذاری اجزای عمودی، حفاری ادامه می یابد و اجزای افقی هم با فواصل مشخص از یکدیگر قرار می گیرند. د راین رویه اولین گام در اجرای پشت بندهای افقی و مایل قرار دادن شمع های صفحه ای یا همان جزء عمودی است. شمع یا پیل های صفحه ای تا رسیدن به عمق مدنظر حفاری و جاسازی می شوند. در مرحله بعد و بعد از قرار دادن شمع های صفحه ای، حفاری شروع می شود. حفاری تا رسیدن به مقدار معینی از عمق که از قبل مشخص شده است ادامه می یابد. با رسیدن به عمق مدنظر، محل نصب اولین پشت بند که فاصله کمی هم با سطح زمین دارد مشخص می شود. با رسیدن به این عمق اولین پشت بند افقی نصب می شود. همان طور که در شکل مشاهده می کنید، پشت بند همراه با والر و سفت کننده نصب می شود که درمجموع استرت نامیده می شود. در پایان نیز فرایند حفاری و جایگذاری پشت بند ها به طور پی درپی تا عمق از قبل مشخص شده ادامه می یابد تا اینکه مقدار مطلوبی از پشت بند ها نصب شوند.

بررسی مزایای روش پشت بندهای افقی و مایل

• یکی از مهم ترین نقاط قوت این روش امکان استفاده از آن در عمق های زیاد و عرض های کم است که امکان استفاده از روش های دیگر پایدارسازی گود وجود ندارد.
• روش خاص اجرای این نوع از پایدارسازی آن را برای استفاده در مناطق دارای خاک های سست بسیار مناسب کرده است.
• بررسی معایب روش پشت بندهای افقی و مایل
• در این روش از اجزای پایدارسازی یعنی پشت بند ها بسیار استفاده می شود که متعاقباً موجب هدر رفت بخش زیادی از فضای کار می شود. از طرفی احتمال حوادث در اثر برخورد با اجزای این روش پایدارسازی را افزایش می دهد.
• کاهش فضا در اثر استفاده از روش پایدارسازی پشت بندهای افقی و مایل استفاده از ماشین آلات سنگین را با دشواری مواجه می کند.

زهکشی و اهمیت آن در گودبرداری

همواره وجود آب های سطحی و زیرزمینی در بستر سازه ها امری ناخوشایند و نگران کننده بوده است و از عوامل اصلی نشست فونداسیون ها و تخریب پی ساختمان ها و اسکلت سازه، به حساب آمده است. تراوش آب از کف یا بدنه سازه های ساخته شده در زمین های آب‎دار ازجمله مشکلاتی است که در صورت عدم پیشگیری از آن‎ها مشکلات و خسارات جدی و جبران ناپذیری در ساختمان ها به وجود آورده و باعث اخلال در بهره برداری می گردد. درواقع در برخورد با مسئله آب، باید آمادگی مواجهه با مشکلات ناشی از ورود آب‎های سطحی، آب‎های راکد، سفره های آب موضعی و آب های زیرزمینی به داخل گود را داشت. لذا توجه به آب های زیرزمینی در طراحی و ساخت دیوارهای نگهبان و اجرای گودبرداری اهمیت فراوانی دارد و در صورت لزوم باید سیستم زهکشی مناسب طراحی و اجرا گردد.

نکاتی در باب زهکشی و اهمیت آن در گودبرداری

• به طورکلی اجرای نوارهای زهکشی ولوله های زهکش عمقی در تمامی دیواره های پروژه های گودبرداری و پایدارسازی گود به روش نیلی رنگ یا میخکوبی و مهار کوبی الزامی هست.
• به یاد داشته باشید که نوارهای زهکش در فواصل افقی حداکثر ۵ متری نصب گردد.
• حداقل طول همپوشانی زهکش های نواری باید ۵۰ سانتیمتر باشد.
• حداقل عرض نوارهای زهکش باید ۲۰ سانتیمتر باشد.
• به یاد داشته باشید که لوله های زهکش در فواصل افقی حداکثر ۶ متری اجرا گردد (در صورت وجود جریان آب و تراز آب زیرزمینی در داخل گود این فواصل کمتر می گردد).
• پک نمودن انتهای زهکش های عمقی توسط درپوش یا ژئوتکستایل الزامی است. همچنین شیارزنی بر روی زهکش عمقی در نیم دایره فوقانی مقطع آن الزامی است.
• جهت جلوگیری از نشست دوغاب ناشی از تزریق مسلح کننده ها، باید اجرای زهکش های عمقی پس از گذشت حداقل ۲ روز از تزریق گمانه های طرح پایدارسازی در ردیف های فوقانی و تحتانی آن صورت پذیرد.

کلام پایانی

همان طور که مثل همیشه همراه وبلاگ پرشین سازه بودید، هدف ما از این نوشتار آشنایی کامل شما عزیزان با بحث گودبرداری در کنار انواع روش های اجرایی آن و اهمیت اجرای استاندار آن بود که امیدواریم این مقاله جامع پاسخگوی نیاز اطلاعاتی شما بوده باشد.