روشهای رایج مهاربندی جداره گود و همجواریها از طریق اجرای سازه نگهبان

روشهای رایج مهاربندی جداره گود و همجواریها از طریق اجرای سازه نگهبان

غالباً روشهای رایج مهاربندی جداره گود و همجواریها به روشهای متفاوتی به منظور پایداری جداره گود ومهاربندی  بعنوان سازه نگهبان اقدام میگردد که ضروریست مجریان و دست اندرکاران ساخت و ساز ، قبل از شروع هرگونه عملیات اجرایی شامل تخریب و تجهیز کارگاه بدان توجه داشته باشند

اقدامات لازم قبل از شروع خاکبرداری و پس از آن :

شناسایی و ساختار و رفتار خاک منطقه ، همچنین ساختار اجرایی ساختمانهای مجاور و قدمت آنها به لحاظ نوع اسکلت از جمله بررسیهای ضروری در بدو شروع خاکبرداری میباشد . که وضعیت ساختمانهای مجاور عموماً شامل ( اجرا با مصالح سنتی با دیوارهای باربر و سقفهای طاق ضربی و یا تیرچوبی و خشت و گلی ، ساختمانهای نیمه اسکلت که عمدتاً از دیوارهای باربر و ستونهای میانی از جنس پروفیل قوطی یا لوله و مقاطع دایره ایی و یا تیر آهنهای دوبل یا تک اجرا گردیده ، وجود دیوارهای مشترک ، همچنین ساختمانهایی با اسکلت فولادی و یا بتونی ) و یا ساختمانهای نوساز میباشند که بنا به ساختار اجرایی هر کدام و با توجه به عمق گودبرداری مورد نیاز در پروژه ، نسبت به طراحی سازه نگهبان اقدام نمود .

سازه نگهبان بنا به وضعیت قرار گیری پروژه در انواع مختلفی طراحی و اجرا میگردد که صرفاً به بخشهای مهم و رایج اینگونه پایدارسازی در جداره گود  می پردازیم که مهمترین آنها عبارتند از :

1- ایجاد خاک پر و یا پلکانی معروف به منبری
2 – بکارگیری تیرهای چوبی مورب و سپرکوبی
3 – اجرای سازه فولادی و خرپایی
4 – اجرای شمع بتونی و یا پایل
5 – بکارگیری سیستم نیلینگ

1- ایجاد خاک پر و یا پلکانی معروف به منبری :

در این روش از گودبرداری و به منظور پایداری و حفظ خاک ، از خاکبرداری و برش خاک بصورت عمودی صرفنظر میگردد و بنا به نوع خاک و قدمت ساختمانهای مجاور از خاک موجود در محل بصورت پلکانی استفاده میگردد که مانع از ریزش جداره گود گردد . (گاه این روش پلکانی از طریق آجرچینی ،سنگ چینی نیز انجام میشود ) این نوع روش پایداری تا زمان اجرای فونداسیون و استقرار ستونها و همچنین اجرای سقف باقی میماند که پس از اطمینان کامل از عدم ریزش و رانشهای احتمالی ، دهانه به دهانه جمع آوری و دیوارچینی میگردد .

2) بکارگیری تیرهای چوبی مورب و سپرکوبی :

در این روش ، تیرهای چوبی بصورت مورب و با فواصلی از یکدیگر بطوریکه قسمت فوقانی به دیواره و قسمت تحتانی در زمین متصل گردد نصب میشوند به طوریکه قسمت فوقانی به تخته های سپرکوبی شده متصل تا سطح اتکای مناسبی را جهت تحمل نیروهای وارده ایجاد نماید و قسمت تحتانی نیز با استفاده از گووه چوبی به زمین محکم میگردد تا مانع از حرکت و یا لغزش تیرچوبی گردد . این عمل گاهاً تا مراحل اجرای سقف و یا حتی تا مرحله سفتکاری و یا تا زمانیکه اطمینان کامل از عدم رانش خاک بنظر برسد ، در جای خود باقی خواهد ماند

3 – اجرای سازه فولادی و خرپایی :

در این روش ، از عناصر سازه فولادی و خرپایی شکل جهت مهار جداره گود ، ساختمان و بناهای مجاور استفاده میگردد که بصورت کلی ساختار این نوع سازه متشکل از عضو قائم ، عضو مورب و اعضاء افقی بوده که اغلب با اتصالات جوشی یا پیچ و مهره به یکدیگر متصل که در دهانه و فواصل مورد نیاز و بر حسب نوع طراحی ، اجرا میگردند بطوریکه عضو قائم کاملاً مماس با دیواره گود یا بنا و عضوهای مورب و قائم  در پایین ترین تراز نیز به فونداسیونی که از پیش طراحی شده متصل میشود که کلیه ی این عناصر میبایست در راستای افقی نیز بایکدیگرکلاف و متصل شده باشند تا ایستایی لازم را تامین نماید

4 – اجرای شمع بتونی و یا پایل

در این روش و قبل از خاکبرداری ، محدوده واقعی گود و محل خاکبرداری مشخص و با توجه به طراحی مهندس محاسب ، اجرای شمع در فواصل مناسب انجام میپذیرد به گونه ایی که محل احداث شمع بتونی خطکشی و عملیات حفر توسط کارگر مقنی انجام و در پایین ترین تراز بصورت قارچی شکل اجرا میگردد و در نهایت آرماتور بندی میلگردهای طولی و همچنین خاموتگذاریهای شمع بتونی در فضای کارگاه مونتاژ و در چاه قرار گرفته و بتون ریز انجام میپذیرد. عموماً این شمعها در محیط ساختمان و محلی که نیاز به خاکبرداری دارد انجام میپذیرد . که پس از اخذ مقاومت بتون ، عملیات خاکبرداری انجام و وجود شمعها مانع از رانش و ریزش خاک جداره گود و ایستایی آن میگردد .

5– بکارگیری سیستم انکراژ و نیلینگ :

 مرحله1) حفاری:

حفاری اولیه تا عمقی انجام می گیرد که بدون نیاز به نگهداری سینه کار برای کوتاه مدت، معمولا 24 تا 48 ساعت، خود پایداری حاصل شود. عمق حفاری معمولا 1 تا 2 متر و کمی پایین تر از مکان نصب آرماتور می باشد. عرض سکوی حفاری یا پله حفاری باید به قدر کافی بزرگ باشد تا تجهیزات نصب به راحتی دسترسی به سینه کار داشته باشد

مرحله2) چاله زنی:

در این مرحله ، چال هایی با طول ، قطر ، شیب و فاصله داری مشخص حفر می شوند.

مرحله3) نصب آرماتور و تزریق دوغاب:
آرماتورها در چال های حفر شده جای می گیرند.
این میله ها معمولا توپر می باشند،البته لوله های تو خالی نیز میتواند استفاده شود و به نظر می رسد استفاده از آنها در حال افزایش است.
فاصله دهنده ها نیز برای کمک به نگهداری صحیح آرماتور در داخل چال در فواصل مشخصی روی آرماتور نصب می شود و ساختار آنها به گونه ای است که اجازه می دهد دوغاب به اندازه کافی به دور آن نفوذ نماید و از فرسودگی موضعی فولاد جلوگیری نماید.
لوله دوغاب به همراه جاگذاری آرماتور در داخل چال قرار می گیرد. زمانی که لازم باشد حفاظت بیشتری در قبال فرسودگی صورت گیرد، غلاف های پلاستیکی موج دار می تواند مورد استفاده قرار گیرد

پس از جاگذاری آرماتور به همراه لوله تزریق،چال حفاری به کمک تزریق دوغاب سیمان از میان لوله تزریق پر می شود.معمولاً تزریق دوغاب تحت جاذبه زمین و یا تحت فشارکم انجام می شود.
در صورت استفاده از لوله های خودحفار (تنها در ساختارهای موقت استفاده می گردد)،حفاری و تزریق در یک مرحله ادغام می شوند. پیش از مرحله روسازی نوار ژئوکامپوزیتی مخصوص زهکشی میان هر دسته از آرماتورها و به صورت همجوار بر روی جبهه کار حفاری نصب می گردند. رول های نواری به سمت انتهای حفاری باز می شوند تا آب های وارده را تا انتهای دیواره هدایت کنند و از دیوار خارج نمایند.
اجرای لایه شاتکریت(موقت): لایه نگهداری موقت جهت محافظت خاک از هوازدگی می باشد که قبل از شروع حفاری مرحله بعدی اجرا می گردد. این پوشش معمولا یک لایه شاتکریت مسلح سبک و به ضخامت متوسط 100میلیمتر می باشد

با افزایش تراکم در عرصه‌های محدود و در نواحی پر‌تراکم شهری بر تعداد طبقات زیر‌زمینی و عمق گودبرداری افزوده گشته است. گسترش روز افزون شهرها و نیاز به فضاهای کار و سکونت از یک طرف و افزایش شدید قیمت زمین  در  شهرها و ضرورت استفاده حداکثری از زمین از سوی دیگر باعث گشته که احداث ساختمان‌های مرتفع اداری، تجاری و مسکونی با طبقات متعدد در زیر‌زمین گسترش چشمگیری یابند. از این رو با افزایش عمق گودبرداری، خطرات ناپایداری و گسیختگی دیواره‌های گودبرداری به شدت افزایش می‌یابد.
پياده‌سازي سازه نگهبان براي پايدارسازي گودهاي عميق به چند شيوه امکان پذیر است. روشهاي نیلینگ، انکراژ، دوخت به پشت، ديواره ديافراگمي، شمع، ریزشمع، سپرکوبي و اجراي خرپا ازجمله‌ی اين روش‌ها هستند. هرکدام از اين روش‌ها مزايا و معايبي دارند که با توجه به ارزيابي‌هاي فني، اقتصادي، و امکانات در دسترس، روش يا روش‌هايي انتخاب و پياده سازي مي‌شود.

روشهای رایج مهاربندی جداره گود و همجواریها

نیلینگ و انکراژ و ترکيب آنها باتوجه به کارايي خوب، قابليت اجراي بالا در شرايط مختلف و هزينه اجرايي نسبتاً پايين، نسبت به ساير روش‌هاي سازه نگهبان گودهاي عميق، در سطح دنيا رواج بيشتري دارند. در روش‌هاي نیلینگ و انکراژ، ابتدا چال‌هايي در ديواره گود حفر شده و سپس ميلگردهاي فولادي و يا کابل‌هايي با قطرهاي مختلف درون چال کار گذاشته مي‌شود و تمام چال در روش نیلینگ و قسمتي از آن در روش انکراژ با دوغاب پر مي‌شود. در آخر مي‌توان در روش انکراژ ميلگردها و يا کابل‌ها را درصورت نياز پيش تنيده کرد. از روش‌هاي نیلینگ و انکراژ ميتوان براي پايدارسازي‌هاي موقت و دائم استفاده کرد.

اساس استفاده از روش نیلینگ بر مبنای مسلح کردن و مقاوم نمودن خاک با استفاده از دوختن توده‌‌ی خاک توسط مهارهای کششی فولادی با فواصل نزدیک به یکدیگر می‌باشد. بکارگیری این روش دارای ویژگی‌های زیر می‌باشد.

– افزایش مقاومت برشی توده‌ی خاک
-محدود نمودن و تحت کنترل درآوردن تغییر مکان‌های خاک در اثر افزایش مقاومت برشی در سطح لغزش به دلیل افزایش نیروی قائم
-کاهش نیروی لغزش در سطح گسیختگی و لغزش
شایان ذکر است که کلیه سطوح ترانشه‌های حفاری شده که توسط نیلینگ بایستی مسلح شوند، ابتدا با استفاده از شبکه‌ی مش و شاتکریت حفاظت شده و سپس سیستم نیلینگ روی آن‌ها اجرا می‌شود. رویه‌ی شاتکریت‌شده روی ترانشه‌های حفاری‌شده، نقش سازه‌ای نداشته بلکه بیشتر جهت اطمینان برای پایداری موقت خاک بین مهارها استفاده می‌گردد.