در این مقاله مطالب کاملی در مورد گود برداری جمع اوری شده که لیست ان به شرح زیر می باشد:

روش ساده برای محاسبه عمق گودبرداری

نحوه عملیات گود برداری

 مهندسان ناظر ساختمان و عملیات گود برداری

 مهار بندی گود به روش نیلینگ Nailing 

  روشهای متداول مهار بندی گود برداری

 روش اجرای نیلینگ       

برای دیدن این مقاله به ادامه مطلب مراجع نمایید.


 

                                      روش ساده برای محاسبه عمق گودبرداری

 

برای اینکه کار اجرای یک ساختمان شروع بشه اولین مرحله اجرای گودبرداری امروز میخوام برای شما دانشجویان عزیز که در آینده از مهندسین ناظر یا پیمانکار خواهید شد نحوه محاسبه عمق گودبرداری لازم رو توضیح بدم.

اول باید روی نقشه نگاه کنید و عمق (ضخامت) شالوده رو یادداشت کنید بعد ببینید روی نقشه(معمولا در قسمت ستونها) اختلاف ارتفاع بین روی صفحه ستون و تراز طبقه همکف چقدره (به این اختلاف " ارتفاع کف سازی" گفته میشه که معمولا حدود 30 الی 40 سانتیمتره ..یکی از کاربردهای کف سازی برای انتقال لوله فاضلاب اصلی با شیب از این ناحیه است.

خوب حالا عمق گودبرداری لازم رو به این طریق بدست بیارین

عمق گودبرداری لازم = ضخامت شالوده +10 سانتیمتر (بتن مگر) +ضخامت کف سازی

** اگر ساختمان دارای زیرزمین باشد باید عمق زیرزمین هم اضافه شود.

اما همین کافی نیست شما باید به عنوان ناظر در روز گودبرداری حضور داشته باشین و بعد از کندن این عمق لازم توسط لودر یا بیل مکانیکی زمین رو در اون عمق تست کنید ..به این ترتیب که به یک کارگر بگویید با بیل و با فشار پا سعی کند زمین کف گود را بکند اگر کارگر نتوانست این کار را انجام دهد یعنی زمین مناسب است اما اگر زمین با این روش کنده شد (یعنی مقاومت زمین کافی نیست و پا بیلی است) باید عمق گودبرداری را افزایش دهید تا به زمین با مقاومت کافی برسید و این اضافه گودبرداری را با سنگ چینی (سنگ لاشه+ملات ماسه سیمان) پر کنید

نحوه عملیات گود برداری

 

oبعد از پیاده کردن نقشه و کنترل آن در صورت لزوم اقدام به گود برداری مینمایند . گود برداری برای آن قسمت از ساختمان انجام میشود که در طبقات پایین تر از کف طبیعی زمین ساخته می شوند همانند موتور خانه ها , انبارها , پارکینگ ها و ... .در موقع گود برداری چنانچه محل گود برداری بزرگ نباشد از وسایل معمولی مانند بیل و کلنگ و چرخ دستی استفاده میشود . برای این کار تا عمق معینی که پرتاب خاک با بیل به بیرون امکان پذیر است ( معمولا تا عمق 2 متری ) عمل گود برداری را انجام میدهند و برای ادامه کار پله ای ایجاد نموده و سپس خاک حاصله را از عمق پایین تر از پله را روی پله ایجاد شده ریخته و سپس از روی پله دوباره به خارج منتقل میکنند .برای گود برداری های بزرگتر استفاده از بیل و کلنگ مقرون به صرفه نبوده و بهتر است از وسایل مکانیکی نظیر لودر استفاده شود . در اینگونه موارد برای خارج کردن خاک از محل گود برداری و حمل آن به خارج از کارگاه از سطح شیبدار استفاده می کنند . به این صورت که در ضمن گود برداری سطح شیب داری در کنار گود برای عبور کامیون و غیره ایجاد می شود که بعد از اتمام کار این قسمت توسط کارگر برداشته میشود .

o

حال ممکن است این سوال پیش آید که گود برداری را تا چه عمقی ادامه دهیم ؟ پاسخ این سوال را به این صورت میدهم که ظاهرا حداکثر عمق مورد نیاز برای گود برداری تا روی پی می باشد بعلاوه چند سانتیمتر بیشتر برای فرش کف و عبور لوله ها ( در حدود 20 سانتیمتر که 6 سانتیمتر برای فرش کف و 14 سانتیمتر برای عبور لوله ها می باشد ) . در این صورت لازم است محل پی های نقطه ای یا پی های نواری و شناژ ها را با دست خاک برداری نمود . ولی بهتر است که گود برداری را تا زیر سطح پی ها ادامه بدهیم زیرا در این صورت برای قالب بندی پی ها آزادی عمل بیشتری داریم . در نتیجه پی های ما تمیزتر و درست تر خواهد بود و همچنین می توانیم خاک حاصل از چاه کنی و همچنین نخاله های ساختمانی را در فضای ایجاد شده بین پی ها بریزیم که این مطلب از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه می باشد زیرا که معمولا در موقع گود برداری مار با ماشین صورت میگیرد که برای خارج نمودن نخاله ها و خاک حاصل از چاه فاضل آب از محیط کارگاه لازم است که از وسایل دستی استفاده نماییم که این امر مستلزم هزینه بیشتری نسبت به کار با ماشین میباشد . البته در مورد پی های نواری این کار عملی نیست . زیرا معمولا پی سازی در پی های نواری با شفته آهک میباشد که بدو.ن قالب بندی بوده و شفته در محل پی های حفره شده ریخته میشود در این صورت ناچار هستیم در ساختمان های که با پی نواری ساخته میشود اگر به گود برداری نیاز داشتیم گود برداری را تا روی پی ادامه دهیم

oبرای جلوگیری از ریزش دیواره های محل گود برداری به داخل گود , معمولا دیواره های اطراف باید دارای شیب ملایم باشند . یعنی با خط قایم زاویه ای بسازند . اندازه این زاویه بستگی به نوع خاک محل گود برداری دارد . هر اندازه خاک محل سست تر و ریز شی تر باشد این زاویه بزرگتر میشود . البته ذکر این نکته لازم است که چون فاصله بین دیوار محل گود برداری و دیوار ساختمان میبایستی با مصالح ساختمانی از قبیل شفته و بتن مگر یا غیره پر شود که این خود مستلزم هزینه می باشد . پس نتیجه میگیریم که هر چقدر این زاویه کوچکتر باشد از لحاظ اقتصادی هزینه کمتری متحمل میشویم .

oچون ایجاد شیب مورد لزوم موجب کار اضافی برای حمل بیشتر به خارج و انتقال مجدد آن بعد از ساختن دیوار مورد لزوم به پشت دیوار است لذا برای جلوگیری از پرداخت هزینه بیشتر و عدم انجام کار اضافی در موقع گود برداری در زمینهای سست بعضی وقتها در صورت امکان اقدام به ایجاد دیوارهای مانع مینمایند که این نوع دیوارها دارای انواع مختلفی می باشد .
oدیوار های مانع از قبیل 1-دیوارهای مانع چوبی 2-دیوارهای مانع فلزی
oچنانچه در موقع گود برداری در زمین های که آب های زیر زمینی در سطوح بالا قرار دارد در محل گود برداری آب جمع شود بهتر است که حفره کوچکی در وسط گود حفر نموده و آب های حاصله را به این قسمت هدایت کنیم و سپس آب های جمع شده را با توجه به سرعت جمع شدن با بهترین وسیله به بیرون منتقل کنیم .
oبهترین وسیله با توجه به نوع پروژه سطل یا پمپ

   

 

 

 

نکات مهم نظارتی ویژه مهندسان ناظر ساختمان


الف - باز دید از محل اجرای عملیات ساختمانی و کسب اطلاعات ضروری و صدور دستور های لازم
ب- بررسی نقشه ها و انطباق آنها
ج - کنترل صلاحیت فنی عوامل اجرایی ساختمان
د - کنترل ابعاد و اندازه ها:
د- 1 - انطباق ابعاد پیرامونی ساختمان،درج شده در نقشه های مصوب با ابعاد زمینی که توسط مالک مشخص می شود و تنظیم و امضای صورتجلسه مغایرتها(در صورت وجود) با مالک
د- 2 - کنترل ابعاد گودبرداری و صدور دستورالعمل کتبی برای حفاظت گود و ابنیه و تاسیسات مجاور
د - 3 - کنترل ابعاد پی و سازه پی و انطباق آن با نقشه های اجرایی
د - 4 - کنترل رعایت ضوابط شهرداری در مورد استقرار ساختمان و ارتفاعات آزاد
د - 5 - کنترل ترازها
د - 6 - کنترل سطح اشغال ساختمان
د - 7 - کنترل طول پیش آمدگی ها و ارتفاع آنها از کف معبر و مقایسه آن با مقادیر مجاز
د - 8 - کنترل سطح زیربنای پارکینگها،راهروها،چال آسانسورها،پلکانها،حیاط خلوت ها،فضا های باز،فضاهای اختصاصی،انباری و سایر سطوح دارای کاربری معین
د - 9 - کنترل شیب رامپ ها و پله ها و پاگردها
د - 10 - کنترل راه های دسترسی و ورودی ها به محوطه و به ساختمان
د - 11 - کنترل محل اجرای دیوارهای خارجی
هـ - کنترل مشخصات فنی :
ه - 1 - بررسی وضعیت کلی خاک محل
ه - 2 - انطباق مقاطع اعضای سازه ای با نقشه های اجرایی
ه - 3 - کنترل ابعاد و مشخصات مصالح و مواد مصرفی
ه - 4 - کنترل کیفیت اجرای سازه
ه - 5 - کنترل جا گذاری داکت ها و رایزرها
و - کنترل جزئیات ساختمانی:
و - 1 - کنترل قائم بودن دیوارها،شیب شیروانی ها و زوایای اجزای ساختمان نسبت به هم
و - 2 - کنترل نحوه اجرای فرش کف ها،شیب بندی ها،اندودها،سنگ کاری ها،کف پله ها،نماسازی ها و عایق کاری رطوبتی و نظایر آن
و - 3 - کنترل ابعاد و محل قرارگیری درب ها و پنجره ها
ز - کنترل ضوابط ایمنی در حین اجرا و ابلاغ رفع نواقص ایمنی به مالک

 

 

 

معرفی مهار بندی گود به روش نیلینگ Nailing

 

  

یکی از مهمترین مشکلات در احداث سازه ها ، حفاظت از گود برداری و ساختمانهای موجود در مجاورت آن می باشد و در صورت عدم رعایت روش های مناسب به منظور حفاظت گودها و همچنین شیب های در حال احداث، منجر به خسارت جبران ناپذیری خواهد گردید و مخاطرات بوجود آمده ناشی از نشست های احتمالی و تقلیل ظرفیت باربری و تغییر مکانهای جانبی موجب ایجاد ترک در سازه های مجاور گود خواهد شد.

 به منظور جلوگیری از موارد فوق لازمست از قبل از شروع عملیات گود برداری از روشهای نگهداری و مهار بندی جانبی استفاده شود تا در محیطی پایدار و ایمن بتوان عملیات را ادامه داد . در این راستا سیستم های حفاظت جانبی بطور کلی شامل موار زیر تقسیم بندی می شوند

جداره های مهاربندی شده توسط المانهای افقی و مایل

Braced wall using wale strut 

جداره های مهاربندی شده توسط المانهای کششی

Soldier beam& lagging

جداره های مهاربندی شده توسط سپر کوبی

Braced sheet pile

جداره های مهاربندی شده توسط شمع های در جا

Bored pile walls

جداره های مهار بندی شده توسط دیوار دیافراگمی

Diaphragm walls-Slurry wall

جداره های مهاربندی شده توسط نیلینگ

Soil nailing

  •  روشهای متداول مهار بندی گود

مهار بندی جداره ها توسط المای پشت بندهای افقی و مایل Wale & Strut

این روش ساده برای نگهداری و حفاظت جداره های حاصل از گودبرداری و برای  جلوگیری ازتغییر مکانهای جانبی در گودهایی با عرض کم در محیط های شهری استفاده می شود از معایب این روش اتلاف قابل توجهی از فضای کاری داخل گود ومحدودیت در بکارگیری ماشین وتجهیزات آلات مورد نیاز و همچنین افزایش ریسک برخورد با المانها و به مخاطره انداختن آنها می باشد.

 

  • مهاربندی توسط المانهای کششی

از این روش بعنوان روش متداول در پایدار سازی موقت گود در مناطق شهری استفاده می گردد. در این روش از پروفیل های  معمول فولادی بصورت ستونهای پیوسته که درون خاک فرو برده می شوند استفاده می گردد که تا عمق کف گود اجرا خواهند شد. فاصله بین المانها بین 2 الی 4 متر می باشد بطوریکه بتوان فضای بین آنها را با الوارهای چوبی (لاردهچینی) پرنمود. در این روش از مهارهای کششی به منظور حفاظت جانبی گود استفاده می شود و اتصال ما بین ستونها توسط میل مهارها و جوشکاری انجام می شود.

 

  • مهاربندی توسط سپر کوبی

در این روش صفحات فلزی Sheet pile    داخل خاک و جداره گود 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 از مزایای این روش راحتی در کوبیدن ـ نصب و بیرون کشیدن آنها به دیگر روشها برتری داشته و مصالح آن مجدداً قابل استفاده در پروژه های دیگر می باشد ، همچنین در این روش به المانهای افقی و مایل کمتری نیاز می باشد.

بنابراین محدودیت های اشغال فضای داخل گود کمتر وجود دارد . لیکن از جمله معایب این روش وابستگی به نصب سپرهای فلزی می باشند که در محیط های شهری بدلیل وجود تاسیسات زیربنایی شهری و ایجاد لرزش و صدای ناشی از کوبش سپرها محدودیت هایی را بوجود می آورد. همچنین کوبیدن سپرها در زمین های سنگی و یا خاکهای بسیار متراکم به سختی انجام پذیر است و در زمین های با شرایط بالا با محدودیت مواجهه می گردد.

 

  • مهار بندی توسط شمع های درجا

یکی از روشهای متداول در پایداری و حفاظت جداره ها با شرایط متنوع اعم از زمین سخت و سست و نرم استفاده از شمع های درجا می باشد و در برخی موارد علاوه بر ایفای نقش حفاظت جانبی نقش آب بندی را نیز انجام می دهد و همواره درصورت نیاز بار قائم نیز تحمل می کند . مهار بندی جداره ها توسط شمع های درجا در موارد زیر بعنوان گزینه برتر برای سیستم های حفاظت جانبی گود مطرح می باشند:

  • -در مواردیکه امکان اجرای سپر فولادی (کوبیدن و نصب ) وجود ندارد و یا سختی و تراکم زمین بیش از حد توان سپر کوبی و با دشواری زیادی مواجهه می باشد.
  • -در شرایطی که بدلیل وجود آبهای زیر زمینی و بالا بودن سطح آن نیاز به آب بند بودن جداره می باشد
  • -در مواردیکه امکان ایجاد مهارهای جانبی (کششی ) در زیر ساختمانهای مجاورناشی از گود برداری وجود ندارد ویا در تلاقی با تاسیسات زیر بنایی شهری و مستحدثات زیرزمینی (تونل ) باشد.
  • -در مواقعیکه امکان استفاده از سیستم حفاظت گود بعنوان بخشی از سازه اصلی و باربری وجود داشته باشد

روشهای مختلف برای اجرای تکنیک های شمع های درجا ریز وجود دارد و متداول ترین آنها عبارتند از:

الف)اجرای دیوار محافظت پیوسته (آب بند)

ب) اجرای دیوار محافظت ناپیوسته

 

  • اجرای دیوار محافظ پیوسته

دراین روش ابتدا شمع هایی با بتن پلاستیک یک درمیان حفاری و اجرا می گردد و سپس با رعایت هم پوشانی شمع های اصلی و سازه ای با رعایت احداث جداره زنجیره ای و پیوسته اجرا می گردد.

 

  • اجرای دیوار محافظ ناپیوسته

در مواردیکه توده خاک و سنگ دارای چسبندگی زیاد بوده و سطح آبهای زیر پایین بوده می توان از شمع های درجا ریز ناپیوسته و با فاصله استفاده نمود. در این روش بدلیل چسبندگی بین دانه ها خاک بین شمع ها با وجود پدیده قوس خوردگی پایداری جانبی وجود دارد . با در نظر گرفتن شرایط و پارامترهای ژئوتکنیکی خاک معمولاً حداکثر فاصله محور تا محور شمع های اصلی 2 برابر قطر شمع ها می باشد همچنین در این روش پایداری در برابر نیروهای جانبی نیز مدنظر قرار می گیرد این روش در پایداری های کوتاه مدت کارایی داشته و در اثر مرور زمین احتمال هوازدگی بین شمع ها وجود دارد و در دراز مدت نیز تغییرمشخصات خاک و برخی از پارامترهای آن مانند ازدست دادن آب و یا حالت اشباع پیدا نمودن آن باعث ریزش خاک بین شمع ها شده و برای جلوگیری از آن می توان از بتن پاشی (شاتکریت) و با بستن مش پوشش لازم را جهت پایداری ایجاد نمود.

 

 

 

  • مهار بندی توسط دیوار دیافراگمی

یکی دیگر از روشهای محافظت از جداره گود احداث دیوار دیافراگمی و یا دیوار دوغابی  Slurry Wall
می باشد. در این روش ابتدا توسط دستگاهها ی گراب متناسب با شرایط زمین حفاری قسمتی از دیوار انجام می شود و همزمان با حفاری جهت پایداری جداره دیواره حفاری شده و جلوگیری از ریزشهای موضعی از دوغاب بنتونیت استفاده می شود تشکیل کیک بنتونیت در داخل 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 مورد نظر آرماتور گذاری شده و در نهایت بتن ریزی می گردد. این روش در زیر هسته سدهای خاکی نیز کاربرد بسیار دارد و جلوگیری از هرگونه نشتی را می نماید. استفاده از این تکنیک در مناطق شهری نیز با محدودیتهای نظیر استفاده از روش مهار بندی افقی و مایل و المانهای کششی دارا می باشد.

 

  • روش نیلینگ

این روش از حدود سه ده اخیر آغاز شده و تاکنون نیز بعنوان یک تکنیک برای پایداری ترانشه ها و حفاظت گود با انعطاف پذیری بالا استفاده می گردد.

 

 

 

 

 

 

روش اجرای نیلینگ

تئوری استفاده از روش نیلینگ بر مبنای مسلح کردن و مقاوم نمودن توده خاک با استفاده از دوختن توده خاک توسط مهارهای کششی فولادی Nail  با فواصل نزدیک به یکدیگر می باشد.

استفاده از این روش موجب:

  • افزایش مقاومت برشی توده خاک
  • محدود نمودن وتحت کنترل در آوردن تغییر مکانهای خاک در اثر افزایش مقاومت برشی در سطح لغزش Slid بدلیل افزایش نیروی قائم می شود.
  • باعث کاهش نیروی لغزش در سطح گسیختگی و لغزشی می شود.

باید توجه داشت کلیه سطوح ترانشه های حفاری شده که توسط نیلینگ بایستی مسلح شوندبا استفاده از شبکه مش و شاتکریت ابتدا حفاظت شده و سپس سیستم نیلینگ روی آنها اجرا می شوند.

  • کاربرد نیلینگ در پروژه های عمرانی

الف) پایداری ترانشه ها در احداث بزرگراه ها و راه آهن ها

ب) پایداری جداره تونلها وسازه های زیر زمینی

ج) پایدار سازی و حفاظت گود در سازه های مناطق شهری ـ ساختمانهای مجاور گود ـ ایستگاه ها ی زیر زمینی مترو

د) پایدار سازی کوله های مجاور پل ها در زمین های سست و ریزشی

مهار کششی نیلینگ معمولاً از آرماتور های فولادی با قطر 20 الی 40 میلیمتر و با حدتسلیم 420 الی 500 نیوتن بر میلیمتر مربع استفاده می شوند که درون یک چال حفاری شده با قطر 76الی 150 میلیمتر قرارگرفته و دور آن درون چال تزریق می گردد. فواصل بین مهارهای کششی حدوداً 1 الی 2متر می باشد و طول آنها حدوداً 70 الی 100 درصد ارتفاع گود می باشد و حداقل شیب نسبت به افق حدوداً 15 درجه می باشد . باید توجه داشت که رویه شاتکریت شده روی ترانشه های حفاری شده نقش سازه ای نداشته اما می توان جهت اطمینان برای پایداری موقت خاک بین مهارها استفاده نمود.

 

 

 

 

 

 

  • مراحل اجرای سیستم نیلینگ

مطابق با شکل مراحل اجرای نیلینگ بصورت شماتیک نشان داده شده است .

1- گود برداری در مرحله اول ترانشه و یا گود و ایجاد پله بعدی عملیات

2- حفاری چال جهت نصب مهار کششی Nail

3- قراردادن آرماتور داخل چال و تزریق چال

4- اجرای سیستم زهکشی و اجرای شاتکریت جداره و نصب ضخامت فولادی

5- گود برداری مرحله بعدی ترانشه و یا گود و ایجاد پله های بعدی علمیات

6-اجرای پوشش شاتکریت نهایی پس از اتمام آخرین مرحله حفاری

 

 

 

 

 

اصول طراحی نیلینگ

- مراحل طراحی سیستم نیلینگ مطابق زیر است:

     هندسه سازه مشخص گردد.

     عمق و زاویه شیب خاکبرداری مشخص گردد.

    بارگذاری و سربار بارهای وارده به Nail و موقعیت سطح افزایش تخمین زده شود.

 انتخاب نوع آرماتور شامل: سطح مقطع ـ طول ـ فاصله از یکدیگر و در هر تراز مقاومت موضعی آنها تضمین گردد تا مقاومت از نظر استحکام و ظرفیت چسبندگی برای تحمل نیروها تخمین زده شده و با ضریب اطمینان مناسب و قابل قبول کنترل شوند.

ü پایداری کل سازه نگهدارنده و خاک اطراف آن در زمان حفاری گود و ایجاد پله های حفاری و بررسی و کنترل ضریب اطمینان قابل قبول

ü     تخمین نیروهای وارده بر صفحه فولادی  Bearing plate

ü     در نظر گرفتن سطح پیزومتریک آبهای زیر زمینی و لحاظ نمودن سیستم زهکش

نتیجه گیری :

استفاده از روش نیلینگ بعنوان یک سیستم حفاظت جداره ترانشه وگود درمناطق شهری و فضاهای محدود بسیار کارا بوده و بدلیل امکان همزمانی اجرا در چند جبهه کاری از سرعت خوبی برخوردار می باشد و با توجه به درجه پایداری امکان اجرای گود قائم وجود داشته و همچنین در انواع شرایط خاک، اجرای آن امکان پذیر می باشد که مهمترین ویژگی این روش محسوب می شود و برای سازه های زیر زمینی بخصوص در فضای های محدود شهری مانند ایستگا ه های مترو مناسب می باشد.

 

                          تهیه متن:مهندس مهدی عزیزی کارشناس عمران