پایدارسازی گود یکی از عملیات بسیار مهم در تمامی ساخت و سازها است. اگر به این مسئله توجه کافی نشود، قطعا مشکلات بسیاری به وجود خواهد آمد. به دلیل اهمیت این موضوع ما در ادامه قصد داریم انواع روش‌های پایداری سازی گود را بررسی کنیم. اینکه هر روش برای چه پروژه‌ای مناسب است و در چه زمانی باید به کار گرفته شود نیز بررسی خواهد شد.

تثبیت خاک یا پایداری سازی گود چیست؟

مدت زمان بسیاری است که از روش‌های تثبیت خاک در صنعت عمران بهره گرفته می‌شود. در واقع خاک، خاصیتی دارد که با قرارگرفتن در شرایط مختلف و همچنین با گذشت زمان، تغییر می‌کند. به همین دلیل با استفاده از یک سری روش‌ها و همچنین موادی خاص از این اتفاق می‌توان جلوگیری کرد.

برای اطلاعات بیشتر درباره‌ی خاک برداری اصولی کلیک کنید!

انواع تکنیک‌های مورد استفاده برای پایدارسازی گود

همانطور که در قسمت‌های فوق اشاره کردیم، از روش‌های بسیاری برای پایدارسازی گود استفاده می‌شود. ما در ادامه به برخی از مهم‌ترین آن‌ها اشاره خواهیم کرد.

روش Soil Nailing

در این روش دیواره‌های گودال، میخکوبی شده و سپس با بتن پر می‌شود. برای وصل شدن بتن به سوراخ از دوغاب، شاتکریت و یا مواد دیگر استفاده خواهد شد.

لازم است بدانید همین شیوه خود به انواع مختلفی از جمله Driven، Self drilling، Jet Grouted و Launched تقسیم بندی می‌شود.

کاربردهای روش Soil Nailing

تثبیت دیوار حائل موجود
حفاری سازه‌های نگهدارنده در مناطق شهری برای ساختمان‌های بلند مرتبه و تاسیسات زیرزمینی
تثبیت خاکریزهای بزرگراه و جاده‌ها و شیب‌های بریده شده
درگاه‌های تونلی در دامنه‌های ناپایدار و شیب دار
مقاوم سازی تکیه گاه‌های پل
حفاری‌های موقت

نکاتی که باید در هنگام استفاده از روش Soil Nailing در نظر داشته باشید!

عمق میخ‌های قرار داده شده باید حداقل در ۴ الی ۵ متری گود نفوذ کند.

فاصله میخ‌ها در جهت افقی یا عمودی به مقاومت خاک بستگی دارد.

میخ کشی خاک باید بلافاصله پس از خاکبرداری آغاز شود. هرگونه تأخیر ممکن است منجر به ریزش شیب گردد.

برای اطلاعات بیشتر درباره‌ی سقف وافل کلیک کنید!

مزایای استفاده از روش Soil Nailing

سریع است.
اقتصادی است.
در ترافیک اختلال کمتری ایجاد می‌کند، اگر برای بزرگراه استفاده شده باشد.
برای مناطق دورافتاده سودمند است؛ زیرا به تجهیزات خاصی نیاز ندارد.
دیواره‌های میخکوبی شده می‌توانند انعطاف پذیری بالایی داشته باشند.

معایب استفاده از روش Soil Nailing

برای پروژه‌هایی که نیاز به اندازه‌گیری‌های دقیق دارد، مناسب نیست.
ممکن است محدودیت‌هایی را در محل و شیب خاک ایجاد کنند.
برای مناطقی که احتمال ورود آب‌های زیرزمینی وجود دارد، مناسب نیست.
ساخت آن نیاز به پیمانکاران متخصص و مجرب دارد.

جداره‌های مهاربندی شده توسط دوخت به پشت یا tieback

tieback یک عنصر ساختاری است که برای انتقال بار کششی اعمال شده به داخل زمین یا خاک، نصب می‌شود. در این روش، به طور معمول از یک سیم یا میله افقی، یا یک لنگر مارپیچی، به همراه سایر سیستم‌های نگهدارنده استفاده می‌شود.

مراحل اجرای این روش نیز شامل حفرگودال، حفر چاهک‌های افقی و مایل، قراردادن کابل، تزریق بتن، کشیدن کابل در سطح جداره گود، دوباره تزریق بتن و در نهایت آزاد کردن کابل‌ها خواهد شد.

برای اطلاعات بیشتر درباره‌ی سقف بابل دک کلیک کنید!

روش مهاربندی توسط المان‌های افقی و مایل

از این روش در محیط‌های شهری و گودهایی که عرض کم دارند، استفاده می‌شود. توجه داشته باشید که با استفاده از این روش فضای بسیاری اشغال شده و همچنین امکان استفاده از ماشین آلات و تجهیزات وجود نخواهد داشت.

همچنین ریسک برخورد با سایر المان‌ها در محیط نسبت به سایر روش‌ها بیشتر است.

مهاربندی توسط المان‌های کششی

در برخی پروژه‌ها برای حفظ ثبات دیواره‌های گود، از المان‌های کششی استفاده می‌شود. این المان‌ها ستون‌هایی هستند که به صورت عمودی داخل زمین گذاشته شده و معمولا از جنس آهن یا فولاد انتخاب می‌شوند.

فاصله هر یک از ستون‌ها معمولاً بین ۶ تا ۱۰ فوت است؛ گاهی اوقات حتی می‌تواند به فاصله ۱۲ فوت نیز برسد. از این متد بیشتر برای جلوگیری از حرکت افقی خاک و همچنین حفظ ساختارهای پشت گود استفاده خواهد شد.

برای اطلاعات بیشتر درباره‌ی تخریب اصولی کلیک کنید!

مزایای استفاده از المان‌های کششی

ساخت سریع
هزینه کمتر در مقایسه با سایر موارد
انعطاف پذیری مصالح ساختمانی
تطبیق پذیری

مهاربندی توسط سپرکوبی

مهاربندی توسط سپرکوبی امکان انجام حفاری‌های عمیق را فراهم می‌کند. از آنجایی که روشی مطمئن است، می‌توانید از آن برای حفاظت از ساختمان‌ها، تاسیسات ، شبکه های ارتباطی و غیره نیز استفاده نمایید.

اگر بخواهیم به صورت خلاصه نحوه کارکرد آن را توضیح دهیم، می توانیم بگوییم که صفحه‌هایی فلزی با اندازه‌های بزرگ داخل و اطراف گود قرار داده شده و به یک دیگر چفت می‌شوند.

در نهایت نیز پس از پایان، می توانید این صفحه‌ها را خارج کرده و برای پروژه‌های بعدی مورد استفاده قرار دهید.

البته از آنجایی که برای قراردادن آن‌ها لرزش و سروصدای زیادی ایجاد می‌شود، عموماً برای مناطق داخل شهر مناسب نخواهد بود.

مهاربندی توسط شمع‌های درجا

شمع‌های درجا نام روش دیگری است که برای افزایش پایداری گود می‌توان از آن استفاده کرد. در این روش دیواری از شمع‌ها وظیفه حفاظت از پایداری گود را بر عهده می‌گیرند.

عموماً سه نوع از دیوارهای شمع وجود دارد که شامل، دیوار شمع پیوسته، دیوار شمع ثابت سخت و نرم و دیوار شمع ثابت سخت می‌شود.

شمع پیوسته

وقتی ردیف‌های شمع‌ها به هم نزدیک باشند، یعنی از شمع پیوسته استفاده شده است. این امر هنگام ساخت و سازهای زیرزمینی، ساخت زیرگذر یا تونل، معمول است. اگر شمع ها به گونه به هم چسبیده ساخته شده باشند ، به آنها شمع های مجاور گفته می شود.

شمع ثابت سخت و نرم

این روش برای زمانی است که هیچ شکافی بین شمع ها وجود نداشته باشد. این روش یک راه حل مقرون به صرفه و سریع برای مواقعی است که به یک سیستم جلوگیری کننده از ورود آب نیاز است. در مرحله اول، شمع‌های اولیه با استفاده از مخلوط بتن “نرم” یا “سخت” ساخته می‌شوند. در مرحله بعدی، شمع‌های ثانویه ، ساخته شده از بتن مسلح سازه‌ای، بین شمع‌های اصلی نصب می‌شوند. این نوع دیوارها برای استحکام بخشیدن ممکن است به دیوار آستر بتن آرمه احتیاج داشته باشند.

شمع ثابت سخت

این روش شمع گذاری بسیار شبیه به روش فوق است، اما شمع با مقاومت بالاتر ساخته می‌شود. در این نوع، به دلیل بتن سختی که مورد استفاده قرار می‌گیرد ، اغلب تهیه دیواره پوشش لازم نیست.

مزایای دیوارهای شمع

با انواع مختلف چیدمان دیوار سازگار است.
می‌تواند برای طیف وسیعی از ضخامت دیواره‌های مختلف استفاده شود.
نصب آسان در فضای محدود
قابل نصب در شرایط زمینی سخت
نیاز به حداقل حفاری

دیوارهای شمع معایب کمی دارد، به عنوان مثال در این روش، ضد آب شدن کامل فضای بین اتصالات دشوار است و در مقایسه با سایر روش‌ها مانند شمع بندی ورق ، گران ترند.

برای اطلاعات بیشتر درباره‌ی اسکلت بتنی کلیک کنید!

مهاربندی توسط دیوار دیافراگمی

دیوار دیافراگمی یک دیوار بتونی است که از آن برای حفاری‌های عمیق استفاده می‌شود.

دیوارها عموماً از ۵۰۰ تا ۱۵۰۰ میلی متر ضخامت دارند و می‌توانند تا عمق بیش از ۵۰ متر حفاری شوند. حفاری معمولاً با استفاده از دستگاه‌های مکانیکی یا هیدرولیکی معلق با طناب انجام می‌شود. در شرایط خاص زمین یا عمق بیشتر ممکن است نیاز به استفاده از هیدرومیل‌ها و یا دیگر دستگاه‌ها داشته باشد. هیدرومیل‌ها می‌توانند تا عمق ۸۰ متری را حفاری کنند.

ثبات حفاری در این روش با استفاده ازمایع دوغاب، حفظ می‌شود.

دیوارهای دیافراگم بتونی پیش ساخته اگرچه مزایای بسیاری داشته، اما از نظر طراحی انعطاف پذیری کمتری دارند.

از دیواره‌های دیافراگمی می‌توان برای برای حفاری‌های عمیق، پارکینگ‌های زیرزمینی ایستگاه‌های راه آهن، تونل، زیرگذر و غیره استفاده کرد.

مزایای استفاده از دیواره‌های دیافراگمی

می تواند به عنوان دیوار سازه دائمی استفاده شود.
می‌تواند از نفوذ آب جلوگیری نماید.
می‌تواند در اعماق به عنصر تحمل کننده بار نصب گردد.
ارتعاش و نویز حاصل از نصب دیواره دیافراگم نسبت به سایر روش‌ها کمتر است.

پایدارسازی با روش انکراژ

در این روش چاه‌هایی در جداره زمین حفر می‌شود. عمق چاه به اندازه عمق گودی و اندازه شمع‌هایی است که باید داخل آن قرار بگیرد. در آخر پس از کارگذاشتن شمع‌ها باید بتن ریزی نیز انجام شود.

روش میکروپایل

از روش میکروپایل به منظور تحکیم بستر استفاده می‌شود. محاسبات فنی آن نیز شبیه به محاسبات روش شمع‌ها است. در این روش هم امکان انتقال و پخش بار به لایه‌های زیرین وجود دارد و هم به دلیل استفاده از دوغاب و بتن چسبندگی بهبود می‌یابد.

برای اجرای این روش ابتدا باید حفاری انجام شود. پس از حفاری، لوله کوبی انجام خواهد گرفت. در لوله کوبی ابتدا لوله اول قرار داده شده و سپس به ترتیب لوله‌های بعدی گذاشته خواهد شد. پس از لوله کوبی، تزریق دوغاب سیمان انجام می‌گیرد. گام نهایی هم مربوط به نصب آمارماتور تسلیح در داخل لوله می‌شود.

مهاربندی توسط خرپا

خرپا یکی از متداول‌ترین روش‌ها برای پایدار سازی گود، در مناطق شهری است. برای شروع ابتدا چاه‌هایی در مجاورت دیواره گود حفر می‌شود. سپس درون شمع آرماتور بندی شده و عضو قائم در مجاورت آن قرار می‌گیرد. پس از این مرحله نوبت به بتن ریزی می‌رسد. پس از سخت شدن بتن، انتهای تحتانی عضو قائم به صورت گیردار در داخل شمع قرار می‌گیرد. در نهایت خاک محصور شده بین اعضای قائم و افقی خرپاها برداشته شده و اعضای افقی و قطری خرپا را نصب می‌کنیم.

مراحل اجرای خرپا با جزییات

مراحل اجرای پایداری سازی گود توسط خرپا بدین صورت است که ابتدا چاه حفر می‌شود. سپس عضو قائم نصب شده و شمع اجرا می‌شود. در مرحله سوم باید گودبرداری با شیب پایدار انجام شود. سپس، نیز فوندانسیون عضو مایل انجام خواهد شد. در مرحله پنجم عضو مایل نصب شده و سپس اولین عضو افقی نیز نصب می‌شود. حالا نوبت به نصب ردیف‌های بعدی از اعضا افقی و مایل رسیده است. در مرحله آخر هم اجرای خرپا را تکمیل می‌کنیم.

برای اطلاعات بیشتر درباره‌ی بتن ریزی در هوای سرد کلیک کنید!

دسته بندی روش‌های پایدارسازی گود

در ادامه ما قصد داریم معمول‌ترین تکنیک‌هایی را که می‌توانید برای پایدارسازی گود از آن‌ها استفاده کنید، بررسی کنیم.

تکنیک‌های هندسی
روش‌های هیدرولوژیکی
تکنیک‌های شیمیایی و مکانیکی

در تکنیک‌های هندسی از تغییر در شیب مکان برای پایدارسازی استفاده می‌شود.

مبنای روش‌های هیدرولوژیکی نیز کاهش سطح آب‌های زیرزمینی است و در روش‌های شیمیایی و مکانیکی از تکنیک‌هایی خاص جهت افزایش مقاومت خاک استفاده خواهد شد. در ادامه هر یک از این موارد را بیشتر بررسی خواهیم کرد.

تکنیک‌های هندسی

در تکنیک‌های هندسی با برداشتن قسمتی خاک و یا حذف بار از بالای شیب، ثبات گود را افزایش می‌دهند. البته گاهی نیز ممکن است از ساخت میله‌های فشار در نوک شیب و در نتیجه ایجاد ایمنی بیشتر در برابر خرابی استفاده شود.

جایگزینی مواد لغزنده در نتیجه کاهش فشار آب منافذ، مقاومت بیشتری در برابر بارگیری ایجاد خواهد کرد.

متدهای هیدرولوژیکی

در این تکنیک ازنصب لوله‌های تخلیه در زیر و سطح گودی استفاده می‌شود. با این کار فشار آب منافذ کاهش پیدا خواهد کرد. البته گاهی از تکنیک‌های حرارتی، مانند روش های انجماد زمین و گرمایش نیز ممکن است استفاده می‌شود.

روش‌های شیمیایی و مکانیکی

در این نوع مقاوم سازی ممکن است از دوغاب سازی برای افزایش مقاومت برشی شیب استفاده گردد. یا سازه‌های مهارکننده مانند بتن جهت افزایش پایداری به کار گرفته شود.

نصب لنگرهای زمینی، پیچ و مهره‌های سنگی، شمع های ریشه ای و غیره نیز می‌تواند برای رسیدن به هدف نهایی در افزایش ثبات گودی موثر باشد.

برای اطلاعات بیشتر درباره‌ی سقف یوبوت کلیک کنید!

بهترین روش‌ها برای تثبیت خاک

به طور متوسط سالانه ۳۵ کارگر ساختمانی در حوادث حفاری کشته می‌شوند. این غالباً نتیجه ضعف در روش‌های تثبیت خاک است.

خوشبختانه امروزه روش‌های بسیاری جهت افزایش پایداری خاک وجود دارد که در ادامه برخی از بهترین آن‌ها را بررسی خواهیم کرد.

مواد تثبیت کننده خاک

مواد تثبیت کننده خاک موضوعی است که در ابتدا بررسی خواهیم کرد. یک سری مواد تثبیت کننده خاک وجود دارد که اگر از آن‌ها استفاده کنید، می‌توانید خطرات گودبرداری و حفاری را تا مقدار بسیار زیادی کاهش دهید.

آهک

آهک شسته شده برای ایجاد ثبات در سطح‌‎های زیرین خاک به خصوص جاده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده برای جاده‌ها و یا مکان‌هایی که جنس خاک آن از رس می‌باشد، بسیار کاربردی است.

آهک همچنین به حذف آب از خاک کمک می‌کند و به آن اجازه می‌دهد بیشتر فشرده شود.

سیمان

یکی از محبوب‌‎ترین گزینه‌ها برای تثبیت خاک، سیمان است.

غالباً مواد دیگری مانند آهک، سولفات سدیم یا خاکستر به منظور بهبود ثبات به سیمان و خاک اضافه می‌شوند. این مواد افزودنی بر اساس نوع خاک مورد نظر انتخاب خواهند شد.

قیر

دو نمونه از مواد قیری، قیر و آسفالت است. قیر و آسفالت به انسجام خاک کمک کرده و باعث بهبود ثبات و کاهش جذب آب خواهند شد.

ترکیبات شیمیایی

مواد شیمیایی بسیاری نیز وجود دارد که می‌توانید برای بهبود ثبات خاک از آن‌ها استفاده نمایید. این مواد شامل، سدیم کلرید، کلرید کلسیم و سیلیکات سدیم خواهند شد. روش کار تمامی این مواد تقریبا یکسان است و همه آن‌ها به فشردگی خاک کمک خواهند کرد.

البته افزودن مواد شیمیایی برای تثبیت اشکالاتی را دارد. به طور مثال، به دلیل از بین رفتن مواد شیمیایی از طریق شستشو، باید در چندین مرحله اضافه شوند.

ژئوتکستایل

منسوجات مورد استفاده در ساختمان سازی‌ها، سدسازی‌ها و غیره را ژئوتکستایل می‌نامند. این مواد، بسته به نوع پروژه‌ای که انجام می‌دهید و نوع خاکی که دارید ، متخلخل هستند و گزینه‌های متنوعی دارند.

یکی از مزایای استفاده از این محصول، این است که در گذر زمان فرسوده نشده و طول عمربالایی دارد.

برای اطلاعات بیشتر درباره‌ی سقف تیرچه کرومیت کلیک کنید!

نشانه‌های خطرناک بودن گود

شاید این سوال برای شما پیش بیاید که چه زمانی باید از تکنیک‌های پایدارسازی گود استفاده کرد. در پاسخ باید به شما بگوییم در صورت مشاهده نشانه‌های خطرناک بودن گود، لازم است از این روش‌ها استفاده کنید. در ادامه این نشانه‌ها را بررسی خواهیم کرد.

ضعیف بودن ساختمان‌های مجاور

با گسترده شده مناطق شهری، خاک دستی نیز گسترش پیدا کرده است. خاک دستی از آن دسته موارد خطرناک است که اگر روی آن گودبرداری شود، ساختمان‌های مجاور در خطر خواهند بود. خاک دستی به خاکی گفته می‌شود که در اثر تخلیه نخاله و یا خاک‌های اضافه در خارج از مناطق شهری شکل گرفته است. از آنجایی که بسیاری از مناطق داخل شهری امروزی، در گذشته منطقه خارج از شهر محسوب می‎شده، احتمال وجود این نوع خاک در پروژه‌ها بسیار بیشتر از قبل شده است. رسوباتی که در اطراف مناطق مسیل‌ها قرار دارند نیز جزء خاک‌های ضعیف محسوب می‌شوند.

عمق گودی

یکی از مواردی که می‌تواند احتمال ریزش گودی را افزایش دهد، عمق بیش ازحد آن است. با افزایش عمق گودی احتمال ریزش آن افزایش یافته و برای ساختمان‌های مجاور نیز تهدید بزرگی محسوب خواهد شد.

مدت بازماندن گود

عموماً توصیه می‌شود بلافاصله پس از گودبرداری باید برای افزایش ثبات آن اقدام کرد. زیرا با کوچک‌ترین تغییر در شرایط جوی، احتمال فروریختن آن افزایش می‌یابد. لازم است به این موضوع توجه ویژه‌ای داشته باشید زیرا گاهی به فاصله چندساعت از شروع بارندگی، ریزش گود مشاهده شده است.

آب‌های سطحی و زیرسطحی

به صورت کلی وجود آب در نزدیکی منطقه گودبرداری می‌تواندم منجر به افزایش احتمال ریزش آن گردد. برای جلوگیری از این موضوع در صورت وجود آب‌های سطحی باید با اقدامات پیشگیرانه از ورود آن به محوطه گود جلوگیری کرد. در خصوص آب‌های زیرزمینی نیز باید تمامی اقدامات مورد نیاز صورت بگیرد.

برای خرید قالب وافل کلیک کنید.

کلام آخر در پایدارسازی گود!

ما در این مطلب سعی کردیم تمامی نکات مرتبط با افزایش پایداری گود را بررسی کنیم. از آنجایی که عدم رعایت این نکات می‌تواند علاوه بر هدررفتن انرژی و سرمایه، جان افراد را نیز به خطربیاندازد، به همین دلیل رعایت کردن نکات مرتبط با آن ضروری است. در صورتی که پس از مطالعه این مطلب، نیاز به اطلاعات بیشتری در خصوص نحوه افزایش پایداری گود داشتید، می‌توانید با کارشناسان ما تماس بگیرید.

برای دانلود پی دی اف این مقاله می‌توانید از لینک زیر استفاده کنید.

صفرتا صد پایدارسازی گود

دفتر فنی مهندسی روفِل، مجری اسکلت‌های ساختمانی، صنعتی و عرشه فولادی، پروژه‌های بسیار موفقی را در زمینه سقف‌های وافل اجرا نموده است.

برای آشنایی بیشتر با دفتر فنی و مهندسی روفِل به درباره ما مراجعه نمایید.

همچنین برای تماس با کارشناسان مجرب ما به بخش تماس با ما مراجعه نمایید.

اگر می‌خواهید با پروژه‌های عمرانی موفق روفِل آشنا شوید، به بخش پروژه‌های عمرانی مراجعه نمایید.

منبع ۱

منبع ۲

منبع ۳