سازه نگهبان

گودبرداری و اجرای سازه نگهبان از اولین مراحل ساخت و ساز می باشد که به دو بخش گودبرداری و پایدارسازی گود ، اجرای شمع و بهسازی خاک دسته بندی می شود. اجرای میکروپایل ، شمع بتنی درجا ، شمع کوبی ، ژئوتکستایل ، جت گروتینگ ، اختلاط عمیق خاک و اجرای ستون شنی نیز برای بهسازی خاک مورد استفاده قرار می گیرند. در این بخش به معرفی روش های گودبرداری و سازه نگهبان ، نحوه اجرای سازه نگهبان در گودبرداری و شرکت های ارائه دهنده این خدمات پرداخته شده است. به منظور استعلام هزینه پایدارسازی گود، اجرای سازه نگهبان و گوبرداری می توانید با شرکت عمران مدرن تماس بگیرید.

برای افزایش پایداری گود و جلوگیری از حرکت خاک به سمت گودبرداری، استفاده از دیوار حائل در گودبرداری به همراه سازه‌ های نگهبان دیگر، مانند سیستم‌ های مهار متقابل، به کار گرفته می‌ شود.

پایدارسازی گود

پایدار سازی گود در عملیات گودبرداری از اهمیت بالایی برخوردار است. زیرا عدم رعایت مسائل و نکات ایمنی خسارات جبران ناپذیری را در پی خواهد داشت. پایدارسازی گود به معنی انجام عملیات ایمن سازی به منظور جلوگیری از ریزش دیواره گود می باشد. روش انجام پایدارسازی گود به دو صورت دائم و یا موقت قابل انجام است. به منظور پایدارسازی گود از روش هایی همچون پایدارسازی با خرپا ، پایدارسازی با دیوار دیافراگمی ، روش سپرکوبی ، روش مهار متقابل ، روش ساخت از بالا به پایین و پایدار سازی گود با دیوار برلنی استفاده می گردد. انتخاب روش مناسب پایدارسازی گود و آشنایی با شرکت های ارائه دهنده این خدمت بسیار حائز اهمیت می باشد. برای ایجاد ثبات و جلوگیری از ریزش خاک در گودبرداری‌ ها، یکی از روش های معمول استفاده از سپر خاکی در گودبرداری است که معمولاً به عنوان یک دیوار حائل موقت برای حفاظت از نواحی اطراف گود و کاهش خطرات ناشی از ناپایداری‌ های خاک به کار می‌ رود.

روش های پایدارسازی گود

در حال حاضر با بالا رفتن جمعیت شهری نیاز به اجرای ساختمان های مسکونی و تجاری و حتی تقاطع های زیرسطحی روز به روز در حال افزایش است که اجرای این سازه ها همگی به بکارگیری فضاهای زیرسطحی و گودبرداری اصولی وابسته است. عملیات گودبرداری نیز باعث برهم خوردن تعادل ژئواستاتیکی زمین می شود و این بهم خوردن تعادل باعث ناپایداری های زیر می شود:

• ناپایداری جداره گودها
• نشست زمین مجاور ناحیه گود
• تورم و بالازدگی کف گود که ممکن است باعث ناپایداری کف گود گردد.

هریک از روش های پایدارسازی جداره گود دارای مزایا، معایب و محدودیت هایی می باشند. از طرفی انتخاب سیستم مهار خاک برای به کارگیری در هر پروژه خاص به وسیله امکانات ساخت، ایمنی اجرا، کسب اجازه در صورت ورود به حریم همسایه و بحث های اقتصادی اعم از قیمت مصالح مانند قیمت میلگرد و سایر تجهیزات محدود می گردد.

با توجه به اهمیت موقعیت و شرایط اقتصادی پروژه های اجرایی روش های مختلفی برای حفاظت از جداره گودبرداری ها به کار گرفته می شود که هریک از این روش ها مزایا و معایب خاص خود را دارند که در ادامه خلاصه ای از خصوصیات این روش ها آورده شده است.

روش پایدارسازی گود نیلینگ

این نوع سیستم از روش تونل سازی اتریشی گرفته شده است. این روش برای اولین بار در سال ۱۹۶۱ در ونکوور در آمریکای شمالی به کار رفته است. میخکوبی، مسلح سازی و مقاوم سازی خاک موجود در محل با نصب میله های فولادی (که میخ یا نیل نامیده می شوند) در فواصل نزدیک به هم می باشد.

در این سیستم بعد از حفاری ناحیه گود، شبکه آرماتورها بر روی دیوار قرار می گیرد و بر روی آن بتن پاشی انجام می شود. در مرحله بعد گمانه های افقی و یا مایل برای کارگذاری میلگردها (مهارهای کششی) حفر می گردد و بعد از میلگردگذاری مابقی گمانه با ملات سیمان پر می شود، زاویه حفر سوراخ ها معمولا در حدود ۱۵ تا ۲۱ درجه نسبت به سطح افقی و برای جاگیری ملات تحت وزن خود در سوراخ می باشد، در مرحله آخر هم اتصال مناسب برای سر میل مهار به کار گرفته می شود.

این روش به دلیل سرعت اجرای بالا، عدم نیاز به ماشین آلات سنگین و همچنین عدم تداخل سازه نگهبان در گودبرداری با عملیات اصلی ساختمانی یک روش متداول گودبرداری پروژه های ساختمانی است. یکی از مشکلات اجرای میخکوبی تجاوز به حریم ابنیه مجاور گود و به دنبال داشتن مسائل حقوقی است. ضمنا باید حین اجرای این سیستم دقت نمود که به تاسیسات شهری آسیبی وارد نشود.

پایدار سازی گود به روش خرپایی

این روش به عنوان یک راه حل عمومی برای ایمن سازی گودبرداری ها در نواحی شهری، با توجه به اجرای ساده، امکانات در دسترس و قابلیت انعطاف پذیری آن می تواند مورد توجه قرار گیرد. مراحل اجرایی این روش شامل حفر چاه، استقرار عضو قائم توام با نصب شبکه آرماتور در قسمت تحتانی و بتن ریزی در آن جهت تامین گیرداری به فونداسیون مربوطه می باشد. گودبرداری با شیب مناسب با خاک محل اجرای زیرسازی و فونداسیون، اجرای یال مایل خرپا به موازات شیب، اصلاح گودبرداری از حالت شیبدار به حالت قائم و در نهایت نصب اعضای فرعی خرپا (بادبندها) خواهد بود تا سرانجام به کف افقی گود رسیده و در عین حال سیستم محافظ گود یا خرپا نیز تکمیل شود.

به منظور پایداری عضو قائم خرپا و نیز جلوگیری از ریزش خاک می توان پس از نصب عضو قائم، داخل چاه را با ملات ضعیف پر کرد. از شناژبندی جهت افزایش صلبیت بین پی شمعک ها و نیز پی یال های مایل خرپا می توان استفاده نمود. در اجرا باید به گونه ای عمل نمود که فونداسیون های شمعک ها و یال مایل و شناژهای رابط به عنوان بخشی از فونداسیون سازه اصلی به کار گرفته شوند. پس از اجرای کلیه خرپاها یک ردیف، به منظور تامین صلبیت جانبی و به منظور کاهش طول کمانش اعضای اصلی خرپا می توان این اعضا را توسط مهاربندی به صورت یک در میان و یا دو در میان به هم متصل نمود. از معایب این روش از روش های پایدارسازی گود جاگیر بودن خرپاها و الزام برداشتن بخشی از خاک به روش دستی می باشد.

روش پایدارسازی گود با سپرکوبی

یکی از روش های گودبرداری جدا کردن ناحیه گودبرداری از محیط اطراف با سپر فلزی می باشد. سپرها از ورقه های نازک فلزی، چوبی و یا بتنی بوده که عمدتا به عنوان حائل قبل از هرگونه اقدام مربوط به خاکبرداری و خاکریزی توسط چکش پنوماتیک و با استفاده از لرزش کوبیده می شوند و با انواع اتصالات بین خود به یکدیگر متصل شده و یک جداره پیوسته را تشکیل می دهند. به طور کلی نحوه اجرا به این صورت است که ابتدا سپرها تا عمق مشخص کوبیده شده و سپس خاک جلو سپر برداشته می شود و در عمق های مشخص از مهار کششی برای پایداری جانبی سپر استفاده می شود. بیشترین موارد کاربرد این روش از روش های پایدارسازی گود برای ایجاد دیوارهای حائل موقت در کارهای دریایی و دیوارسازی های کنار ساحل می باشد. در این روش، سپر خاکی در گودبرداری به عنوان یک ابزار مؤثر برای حفظ پایداری گود و جلوگیری از ریزش خاک استفاده می‌ شود. دیوار حائل در گودبرداری نیز به شکل موقت و دائمی می‌ تواند در این مراحل اجرا شود تا ایمنی به حداکثر برسد. یکی از روش‌ های موثر در پایدارسازی گود، استفاده از سازه های نگهبان موقت است که می‌ تواند به شکل سپر خاکی در گودبرداری به کار گرفته شود، تا از ریزش دیوار گود جلوگیری کند. این سازه‌ ها به صورت موقت در برابر نیروهای خارجی مقاومت نشان می‌ دهند.

پایدارسازی گود با دیوار دیافراگمی

در کنار روش‌ های دیگر، انواع سازه های نگهبان مانند دیوار دیافراگمی می‌ توانند به عنوان یک گزینه پایدار برای حفاظت از گود و جلوگیری از نشست خاک مورد استفاده قرار گیرند. در روش‌ های دیگر مانند دیوار دیافراگمی، اجرای دیوار حائل در گودبرداری و استفاده از مواد مقاوم در دیوارهای بتنی، می‌ تواند به جلوگیری از نشست خاک و تقویت دیواره‌ های گود کمک کند. دیوارهای جداکننده با اجرای بتن درجا و با قراردادن پانل های پیش ساخته در قسمت حفاری شده، ساخته می شوند. پس از اتمام دیوار در صورت لزوم عملیات گودبرداری در یک طرف آن تا عمق حفاری شده، ساخته می شوند. در صورت استفاده از قطعات پیش ساخته باید در محل اتصال آن ها، با قفل و بست های مناسب مکانیکی و استفاده از بتن درجا آن ها را یکپارچه نمود.

مراحل ساخت دیوارهای جداکننده بتنی به شرح زیر می باشد:

• دو دیوار بتنی موازی به فاصله ۱ متر از یکدیگر در سطح زمین به عنوان دیوار هادی حادث می شود.
• حفاری خاک با بیل مکانیکی، چنگک، هیدروفرز یا وسیله مناسب دیگر آغاز می گردد.
• وقتی لایه های فوقانی خاک حفاری شد، دوغاب بنتونیت در ترانشه نیمه حفاری شده ریخته می شود.
• حفاری خاک از درون دوغاب بنتونیت ادامه می یابد. همچنانکه خاک بیشتری از درون ترانشه حفر می شود، مقداری دوغاب اضافه می شود تا همواره سطح دوغاب بنتونیت در داخل ترانشه بالاتر از سطح آب زیرزمینی باشد.
• وقتی که حفاری خاک تا عمق موردنظر انجام شود، قالب شکل دهنده انتهای قطعه موردنظر در ترانشه قرار داده می شود. قالب انتهای قطعه ممکن است لوله یا تیرآهن بال پهن H شکل باشد.
• اگر دیوار جداکننده موردنظر مسلح باشد، در این مرحله شبکه میلگردهای از قبل ساخته شده در درون ترانشه پر از دوغاب بنتونیت قرار می گیرد.
• بتن ریزی با استفاده از قیف و لوله از کف ترانشه آغاز می شود و به طرف بالا به بیرون ادامه می یابد.
• قالب های شکل دهنده انتهای قطعه برداشته می شود و کلیه مراحل قبلی برای قطعه بعدی تکرار می شود.
• یک روش جایگزین بتن ریزی درجا است که قطعه پیش ساخته در درون دوغاب بنتونیت قرار گیرد.
• پس از اجرای دیوار خاکبرداری انجام می شود.

روش پایدارسازی گود با شمع درجا

گاهی برای احداث ابنیه نگهبان خاک، شمع های متصل به هم در یک ردیف مثل یک دیوار اجرا می شوند. این نوع دیواره ها، از یک ردیف شمع ساخته شده از بتن مسلح تشکیل شده اند. برای مسلح کردن شمع ها می توان از میلگرد به صورت تنها یا قفس یا از پروفیل تیرآهن استفاده نمود. شمع های مماسی یا متداخل معمولا یک در میان مسلح هستند.

برای اجرا می توان شمع های غیرمسلح را نخست ایجاد و برای گیرش بتن مدتی صبر کرد. محل نصب شمع معمولا از قبل حفاری می شود. پس از گیرش بتن شمع های غیر مسلح، بین آن ها حفاری می شود و شمع های مسلح اجرا می گردند، این نوع دیوارها برای کاربردهای دائمی ساخته می شوند. در اجرای گودبرداری‌ های بزرگ، استفاده از سازه های نگهبان شمعی به همراه روش‌ های دیگر مانند شمع‌ های متصل، برای ایمن‌ سازی دیواره‌ های گود و جلوگیری از ریزش خاک موثر است.

پایدارسازی گود با مهار متقابل

برای افزایش پایداری گود و جلوگیری از حرکت خاک به سمت گودبرداری، استفاده از دیوار حائل در گودبرداری به همراه سازه‌ های نگهبان دیگر، مانند سیستم‌ های مهار متقابل، به کار گرفته می‌ شود. در این روش ابتدا چاهک هایی در فواصل معین در دو طرف گود، حفر و در درون این چاهک ها پروفیل H و یا لوله قرار داده می شود. می توان برای تثبیت بیشتر این پروفیل ها، درون چاهک را با ملات سبک پر کرد، سپس عملیات گودبرداری به صورت قائم انجام می گیرد و به منظور مهار نیروی رانش خاک در فواصل معینی بین دو طرف گود تیرک های متکی بر پروفیل های عمودی قرار داده می شود. در صورتی که احتمال ریزش خاک در بین ستون ها وجود داشته باشد بین پایه های قائم، الوارها و یا تخته های چوبی قرار داده می شود. از مزایای این روش می توان به سرعت اجرا و اقتصادی بودن آن اشاره نمود.

روش دوخت به پشت

این روش مشابهت زیادی به روش مهارسازی دارد. در این روش نیز حفاری به صورت مرحله ای و از بالا به پایین اجرا می گردد که در هر مرحله به کمک دستگاه های حفاری ویژه، چاهک هایی افقی یا مایل در بدنه دیوار گود حفر می شود و در درون این چاهک ها کابل های پیش تنیده قرار می گیرد و با تزریق بتن در انتهای چاهک، این کابل ها کاملا در خاک مهار می شوند.

پایدار سازی گود با اختلاط عمیق خاک

عبارت اختلاط خاک در عمق به روشی اطلاق می شود که در آن پایدارکننده ای نظیر سیمان یا آهک با استفاده از یک حفار با محور توخالی به صورت مکانیکی با خاک مخلوط می شود. فرآیند اختلاط خاک موجب تولید ستون یکنواخت با پهنای ثابت از خاک و ماده افزودنی می گردد. با همپوشانی ستون ها قبل از گیرش کامل، دیوارهای پیوسته ای زیر سطح زمین قابل احداث می باشد.