اخبار

گودبرداری و پایدارسازی گود

پس از تجهیز کارگاه و تخریب ساختمان قدیمی، نوبت به گودبرداری ساختمان و پایدارسازی گود می رسد. در برخی مواقع از گودبرداری با عنوان خاکبرداری نیز یاد می شود. غالباً برای احداث پروژه های ساختمانی برای اجرای صحیح فونداسیون باید خاکبرداری و پایدارسازی گود به شیوه ای صحیح صورت گیرد. به طور کلی پایدارسازی گود به شیوه های مختلفی صورت می گیرد که باید با توجه به نوع خاک منطقه، ارتفاع گود، نحوه ساخت و اجرای ساختمان های مجاور توسط طراح، مهندس مشاور و مجری انتخاب گردد. در این مطلب با گروه طرح و ساخت مهندس فرحزادی همراه باشید تا در مورد گودبرداری و روش های مختلف پایدار سازی گود صحبت نماییم.

گودبرداری ساختمان چیست؟

در واقع گودبرداری ساختمان یا همان پی کَنی، نوعی عملیات خاکبرداری به منظور کندن محل پی و اجرای فونداسیون ساختمان صورت می باشد. البته گود برداری تنها به منظور احداث ساختمان جدید انجام نمی شود. بلکه برای کلیه عملیات عمرانی مانند حفر کانال ها و مخازن زیر زمینی، بنا به طراحی و نوع زمین اجرا می گردد. نکته ی قابل توجه این است که گودبرداری ساختمان باید مطابق نقشه، مشخصات و دستور العمل مهندس ناظر در اندازه ها و ابعاد مشخص شده صورت پذیرد.

یک نکته حائز اهمیت اجرای اصولی گودبرداری می باشد، لازم به ذکر است که مرحله گودبرداری در اجرای صفر تا صد ساخت و سازها یکی از مراحل حساس و خطرناک در عملیات عمرانی و مهندسی می باشد، چراکه یک اشتباه کوچک و یا یک سهل انگاری موجب خسارات مالی و جانی سنگینی را ایجاد می نماید. از همین رو باید دیواره های اطراف گود توسط سازه نگهبان مهاربندی گردد تا کارگران و ساختمان های اطراف از امنیت کافی برخوردار باشند. در ادامه این موضوع را بیشتر مورد بررسی قرار می دهیم.

هدف از گودبرداری در ساختمان چیست؟

گودبرداری یا همان خاکبرداری برای احداث ساختمان با چند هدف از جمله رسیدن به اجرای خاک سفت تر و با مقاومت تر برای اجرای فونداسیون، پایین آوردن مرکز ثقل سازه، قرارگرفتن فونداسیون از سیل و یخبندان های طولانی می باشد.

چرا باید خاک اطراف گود را مهار کرد؟

جالب است بدانید ذرات خاک تحت تاثیر نیروهای برشی هستند که در جهت افقی وارد می شوند. در علم مهندسی عمران شناخت رفتار انواع خاک و محاسبه نیروهای تنش و برش در خاک از اهمیت زیادی برخودار است. چراکه این نیروها به صورت مستقیم بر مقاومت خاک تاثیر می گذارد که در اجرای سازه هایی مانند دیوارهای حائل، تونل ها، شالوده و پی های عمیق، اجرای سازه نگهبان به منظور مهار خاک اطراف گود به کار گرفته می شود.

به زبان عامیانه عرض کنم برای جلوگیری از ریختن خاک های اطراف در گودی که برداشتیم باید آن را مهار نماییم. در هنگام خاک برداری سازه معمولاً آن گروه از خاک که چسبندگی بیشتری دارند مناسب تر می باشد و به لحاظ اقتصادی برای گودبرداری مقرون به صرفه تر است. چراکه برای مهار خاک های اطراف گود و اجرای سازه نگهبان هزینه های کمتری را در بر می گیرد.

تا اینجا با عملیات گودبرداری ساختمان تا حدودی آشنا شدیم در ادامه سازه های نگهبان و روش های پایدار سازی گود را شرح می دهیم. البته صحبت در مورد تمام جزئیات اجرای انواع سازه نگهبان ها سر دراز دارد که به ترتیب در مقاله های بعدی در مورد نکات اجرایی، مزایا و معایب، برآورد هزینه های هر کدام به صورت جامع صحبت می نماییم.

سازه نگهبان چیست؟

برای محافظت و جلوگیری از گودها، از سازه هایی با عنوان سازه نگهبان استفاده می گردد. در سال های پیشین در اجرای عملیات گودبرداری یا خاک برداری ساختمان مهار دیوارهای مجاور سازه عملی برای مهار کردن و ایمن سازی گودبرداری به شمار می رفت. اما رفته رفته تدابیری برای نگه داشتن خاک زیر سازه های مجاور صورت گرفت چراکه اگر بتوان با روش های طراحی شده خاک زیر سازه های مجاور را مهار نماییم به طور قطع سازه روی خاک می ایستد. لازم است بدانید این حرکت خاک است که باعث نشست و فروپاشی ساختمان های مجاور می شود. بنابراین وجود سازه نگهبان و به کارگیری این تدابیر در عملیات گودبرداری با توجه به نوع خاک زمین الزامی می باشد. در نتیجه می توان گفت وظیفه اصلی سازه نگهبان ایمن سازی گودبرداری یا پایدارسازی گود است که باید با دقت زیاد توسط شخص یا گروهی با تجربه و متخصص اجرا گردد.

بازسازی ساختمان های قدیمی یک پیشنهاد مقرون به صرفه تر  به جای نوسازی

پیامدهای گودبرداری غیر اصولی

قطعاً شما نیز در اخبار و اینترنت خرابی های و خسارات ناشی از گودبرداری غیر اصولی ساختمان را شنیده و دیده اید. بروز این حوادث می تواند عامل های گوناگونی از جمله بروز خطا در آزمایش نوع خاک و محاسبات اشتباه و اجرای اشتباه سازه نگهبان و خاکبرداری داشته باشد. همچنین در اجرای گودبرداری ساختمان افراد بسیاری مسئولیت دارند برای مثال جمع آوری مشخصات املاک مجاور به عهده ی کارفرما می باشد. به طور کلی مالک ساختمان، مهندس طراح، مجری و پیمانکار، مهندس ناظر، کسانی هستند که در اجرای گودبرداری اصولی سهم دارند و هر کدام اگر وظیفه خود را به درستی انجام ندهند می تواند منجر به بروز حادثه ای غیر قابل جبران گردد.

انواع روش گودبرداری ساختمان و پایدارسازی گود

اجرای سازه نگهبان و به اصطلاحی دیگر پایدار سازی گود انواع مختلفی دارد. خرپایی ، اجرای شمع و سپرکوبی، مهار متقابل ، شیب پایدار و میخکوبی ( نیلینگ ) ، دوخت به پشت ( انکراژ ) ، دیوار دیافـــراگمی، تاپ دان Top Down)) از جمله روش های مهارسازی گود به شمار می روند. که هر کدام ویژگی ها و نکات اجرایی خاص خود را دارد. از این رو بر آن شدیم تا برای هر کدام مطلبی جداگانه از روی اندوخته ها و تجربیات خود تهیه کنیم و در چندین مقاله در اختیار شما عزیزان قرار دهیم.

پایدارسازی گود: روش خرپایی

روش خرپا یکی از متداول ترین روش های گودبرداری ساختمان و پایدارسازی گود، به خصوص گودهای ساختمان های شهری می باشد. در این روش ابتدا پیش از خاک برداری، در محل دیوارهای گود، شمع هایی را به ارتفاع بیش از ارتفاع تا کف گود ایجاد می کنند تا المان های قائم را در آن قرار بدهند. سپس نوبت قرارگیری المان مورب می شود که با حفاری بخش داخلی گود جانمایی خواهد شد. پس از این کار بتن بخش میانی فونداسیون را می ریزند و بعد از آن المان مورب را از بخش بالای المان قائم به صفحات روی فونداسیون متصل می کنند. تا این مرحله تنها بخش های مثلثی شکلی از خاک برداشته نشده محصور بین المان مورب و المان قائم در دور تا دور گود باقی مانده است. در این مرحله شروع به برداشتن این خاک تا ارتفاع المان افقی خرپا می کنیم. این کار را در دور تا دور گود تکرار می نماییم.

پایدارسازی گود: روش اجرای شمع

در این روش از ایمن سازی گودبرداری از شمع های پیش ساخته شده یا درجا برای نگه داشتن خاک زیر ساختمان های مجاور گود کمک می گیریم. در این روش چاه هایی با قطر و ارتفاع طراحی شده با توجه به نوع خاک حفر می گردد و با استفاده از شبکه های آرماتور و بتن ریزی سازه نگهبان شکل می گیرد. قابل توجه است این شمع ها می توانند علاوه بر بتنی به صورت فولادی نیز اجرا شوند.

پایدارسازی گود: روش سپرکوبی ( Sheet Pile)

در روش ایمن سازی گود به روش سپر کوبی، صفحه های فولادی همانند سپرهایی در داخل خاک کوبیده شده و موجب استحکام گود می شوند. سپر کوبی تا کف گود ادامه پیدا می کند و برای مقاومت بیشتر تیرهای افقی را نصب می نماییم و سپس المان های قائم را به صورت عمودی بر صفحه سپرها به پشت المان های افقی متصل می نمایند.

پایدارسازی گود: روش مهار متقابل

این روش با ایمن سازی گود به روش خرپایی شباهت هایی دارند. در این روش شمع هایی با طولی بیشتر از ارتفاع گود اجرا می شوند، سپس المان های قائم H یا I شکل با انتهای گیردار در داخل شمع مهار می شوند. پس از مهار المان های قائم در دو طرف گود، آنها را به استفاده از تیرها و المان های افقی به یکدیگر متصل می نمایند تا به پایداری گود کمک کنند.

پایدارسازی گود: روش شیب پایدار

روش شیب پایدار یک روش گودبرداری ساختمان و پایدارسازی گود است که با توجه به نوع خاک صورت می گیرد، در این روش از ظرفیت باربری خود خاک برای ایمن سازی گود بهره می برند. همچنین می توان این روش را یکی از روش های مقرون به صرفه پایدارسازی گود دانست.

پایدارسازی گود : به روش مخکوبی ( نیلینگ )

در روش ایمن سازی گود به روش نیلینگ (Nailing) و مخکوبی نیز با استفاده از نصب میله و میخ های فولادی (Nail) درون دیواره گود صورت می پذیرد، سپس با تزریق دوغاب سیمان آن ها را در جای خود محکم می نمایند. در ادامه مراحل ساخت که به صورت رو به پایین انجام می شود، یه لایه شاتکریت یا بتن بر سطح حفاری اجرا می گردد که علاوه بر پوشش سطح خاک، پیوستگی بین میخ ها را برقرار می کند.

پایدارسازی گود: روش دوخت به پشت (انکراژ)

در این روش گودبرداری ساختمان و پایدارسازی گود با استفاده از کابل های مخصوص پیش تنیده اجرا می گردد. این روش تا حدودی مشابه روش نیلینگ می باشد با این تفاوت که در روش انکراژ از کابل های فولادی به جای میگرد استفاده می شود که پس از تزریق دوغاب و در حین گیرش اولیه با جک های مخصوص کشیده می شوند و پس از گیرش نهایی دوغاب، جک ها آزاد می شوند تا کابل ها با نیروی پیش تنیده ، فشار مضاعفی به خاک در راستای پایداری آن وارد نمایند.

پایدارسازی گود: روش دیوار دیافراگمی

در این روش محل دیوار نگهبان را مشخص نموده و حفر می نماییم. سپس بلافاصله با سیمان و گِل بنتونیت و سیمان آن را پر کرده و بعد از آن شبکه آرماتور بندی دیوار را در محل حفاری قرار می دهیم. و پس از آن عملیان بتن ریزی دیوار را انجام می نماییم.

توجه توجه: گِل بنتونیت ( Bentonite ) یک ترکیب معدنی از انواع خاک رس می باشد. که به دلیل داشتن ویژگی هایی مانند تورم پذیری، مخلوط پذیری با آب، جاذب بودن و… در صنایع ساختمانی بسیار پرکاربرد است.

پایدارسازی گود: روش تاپ دان (Top Down)

تاپ دان یک روش در حال ترویج در گودبرداری ساختمان می باشد. همانطور که از اسم این روش پیداست از بالا به پایین همزمان با برداشتن گود، طبقات زیر زمین سازه اجرا می گردد. این روش پایدار سازی در مواقعی که سطح آب زیرزمینی بالا باشد، محدودیت فضای عملکرد داشته باشیم، در پروژه‌هایی که با ترافیک خیابان‌های اصلی تداخل دارند و تاخیر در پروژه به منزله ایجاد مشکلات ترافیکی خواهد بود و همچنین در پروژه‌هایی که امکان اخذ رضایت از همسایه های مجاور محل گودبرداری وجود نداشته باشد، بهترین گزینه در میان روش های ایمن سازی گود ساختمان می باشد.

خدمات گروه طرح و ساخت مهندس فرح زادی: طراحی و بازسازی و نوسازی 

مقالات مرتبط

1. تخریب خانه کلنگی 
2. سازه نگهبان خرپا
3. دکوراسیون داخلی خانه