به دلیل رشد روزافزون جمعیت و گسترش شهرها، نیاز بشر به فضای مسکونی روز به روز در حال افزایش است. از طرفی با توجه به عدم وجود فضای کافی در شهرها، سازندگان در تلاش هستند تا در سازه‌ها از فضاهای زیرزمینی استفاده کنند. اجرای ساختمان‌های مرتفع که دارای طبقات زیرزمینی هستند سازندگان را ملزم به انجام گودبرداری در مجاورت سازه‌های موجود کرده است. گودبرداری یکی از حساس‌ترین و مهم‌ترین عملیات عمرانی است که برای پیشگیری از ریزش گود، آسیب دیدن و تخریب ساختمان‌های مجاور ، پایدارسازی دیواره گود از اهمیت بالایی برخوردار است.
پایدارسازی گود
اصولا ساخت و بهره‌برداری از هر پروژه ساختمانی، به خاک برداری و پایدارسازی گود حاصل از عملیات خاک برداری نیاز دارد. در اغلب پروژه‌های ساختمانی، زمین به صورتی خاکبرداری میشود که جداره‌های آن قائم یا نزدیک به قائم باشد. در حالت کلی بر این دیواره قائم دو دسته نیرو اعمال می شود:
- نیروهای محرک
- نیروهای مقاوم
به نیروهایی که تمایل به تخریب دیواره دارند نیروهای محرک می‌گویند. و در مقابل نیروهایی وجود دارند که تمایل به جلوگیری از ریزش گود و پایداری آن دارند که به آن‌ها نیروی مقاوم گفته میشود.
حال اگر مجموع نیروهای محرک بیشتر از مجموع نیروهای مقاوم شود دیواره‌ی گود ریزش خواهد کرد. برای جلوگیری از ریزش گود و تبعات منفی احتمالی ناشی از این خاکبرداری، سازه‌های موقتی را احداث می‌کنند که به آن سازه‌های نگهبان گفته میشود.
یکی از مهم‌ترین مسائلی که در اجرای گوبرداری مطرح است انتخاب روش مناسب برای پایدارسازی گود می‌باشد. امکان اجرای سازه نگهبان به عوامل مختلفی همچون عمق گودبرداری، نوع و شدت ضعف خاک، مقدار رطوبت در خاک، زاویه شیب خاکبرداری و…. بستگی دارد. از این رو باید قبل از اجرای پروژه اطلاعات کافی درباره‌ی شرایط موجود به دست آورد تا بتوان با تحلیل و بررسی وضعیت موجود، مشخصات خاک منطقه و نواحی مجاور و همچنین هزینه‌ی طرح، نسبت به انتخاب بهترین روش پایدارسازی گود اقدام کرد.
برای اطلاعات بیشتر درباره‌ی سقف وافل کلیک کنید!
روش‌های پایدارسازی گود
در حالت کلی هفت روش پایدارسازی گود وجود دارد. این روش‌ها عبارتند از:
- مهارسازی
- نیلینگ (Nailing)
- دیافراگم (Diaphragm walls-Slurry wall)
- روش مهار متقابل
- پایدارسازی گود با شمع (Bored pile walls)
- سپرکوبی
- خرپایی
- پشت بندهای افقی و مایل (Braced wall using wale struts)
انتخاب هر یک از این روش‌ها به شرایط مختلف هر پروژه بستگی دارد که در این مقاله به معرفی روش پایدارسازی گود با شمع خواهیم پرداخت.
برای اطلاعات بیشتر درباره‌ی بهینه سازی اسکلت کلیک کنید!
روش پایدارسازی گود با شمع
یکی از متداول ترین روش‌های پایدارسازی گود روش پایدارسازی گود با شمع می‌باشد که این شمع‌ها ممکن است بتنی، فولادی یا چوبی باشند. در مورد شمع‌های بتنی می‌توان آن‌ها را در محل اجرا کرد (شمع‌های درجا) و یا از انواع آماده (شمع‌های پیش ساخته) استفاده کرد.
پس از بررسی و تعیین میزان سطح آب زیرزمینی، نوع خاک منطقه و ویژگی آن می‌توان محل پروژه و نقاط دقیق شمع‌ها، موقعیت قرارگیری دستگاه حفاری را مشخص کرد. قابل ذکر است که روش اجرای شمع را در انواع زمین‌های سخت، نرم و سست می‌توان استفاده کرد.
ابتدا در حاشیه زمین مورد نظر با استفاده از دستگاه‌های حفاری، چاه‌هایی با فواصل معین حفر میشود. عمق این چاه‌ها حداقل ۳/۱ برابر عمق گودبرداری می‌باشد. سپس در داخل چاه‌ها عملیات آرماتورگذاری انجام شده و بتن ریزی صورت می‌گیرد. سپس قسمت فوقانی شمع خاکبرداری میشود. برای رفتار مشترک شمع‌ها باهم در قسمت فوقانی تیر رابط قرار می‌گیرد که باعث میشود علاوه بر رفتار مناسب شمع‌ها، طرح از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه باشد.
روش‌های مختلفی برای اجرای تکنیک های شمع های درجا ریز وجود دارد که متداول‌ترین آن‌ها عبارتند از:
الف) اجرای دیوار محافظت پیوسته (آب بند)
در این روش ابتدا شمع هایی با بتن پلاستیک یک در میان حفاری و اجرا می گردد و سپس با رعایت هم پوشانی شمع‌های اصلی و سازه ای با رعایت احداث جداره زنجیره‌ای و پیوسته اجرا می گردد.
ب) اجرای دیوار محافظت ناپیوسته
اگر توده خاک و سنگ چسبندگی زیادی داشته باشد و سطح آب‌های زیرزمینی پایین باش می‌توان از شمع‌های درجا ریز ناپیوسته و با فاصله استفاده کرد.
اگر شرایط و پارامترهای ژئوتکنیکی خاک را در نظر بگیرید معمولا حداکثر فاصله محور تا محور شمع های اصلی ۲ برابر قطر شمع ها می باشد.
کاربرد این روش اغلب در پایداری‌های کوتاه مدت می‌باشد و به مرور زمان احتمال ایجاد هوازدگی بین شمع‌ها وجود دارد. همچنین به مرور زمان مشخصات خاک تغییر کرده و مواردی مثل از دست دادن آب باعث ریزش خاک بین شمع ها میشود که برای جلوگیری از آن می توان از بتن پاشی (شاتکریت) و با بستن مش پوشش لازم را جهت پایداری ایجاد نمود.
برای اطلاعات بیشتر درباره‌ی روش تاپ داون کلیک کنید!
مراحل اجرای پایدار سازی گود باشمع
در حالت کلی پایدارسازی گود با شمع شامل مراحل زیر می‌باشد:
- عملیات حفاری
- کیسینگ گذاری تا عمق عبوری از لایه ریزشی
- انجام عملیات حفاری از داخل کیسینگ
- ایجاد انباره در انتهای شمع
- تعبیه قفسه آرماتور
- انجام عملیات بتن ریزی
- خروج کیسینگ
برای اطلاعات بیشتر درباره‌ی روش تاپ داون کلیک کنید!
کاربرد روش پایدارسازی گود با شمع
- اگر سختی و تراکم زمین بالا باشد و امکان اجرای سپرکوبی وجود نداشته باشد.
- زمانی که سطح آب‌های زیرزمینی بالاست و نیاز به نصب آب بند داشته باشید.
- به دلایلی از قبیل وجود تأسیسات شهری در زمین‌های مجاور محل گودبرداری، نتوان مهارهای جانبی(کششی) ایجاد کرد.
- زمانی که بتوان از سیستم حفاظت گود به عنوان بخشی از سازه اصلی و باربری استفاده کرد.
برای اطلاعات بیشتر درباره‌ی اسکلت فلزی کلیک کنید!
مزایای روش پایدارسازی گود با شمع
- افزایش سرعت عملیات
- کاهش هزینه عملیاتی در احجام زیاد
- استفاده از شمع ها به عنوان سازه نگهبان دائم (نظیر دیوار حائل) یا بخشی از آن
- امکان استفاده مجدد از شمع‌های پیش ساخته
- اقتصادی بودن این روش در گودهایی که عمق آن‌ها ۵ متر باشد.
برای اطلاعات بیشتر درباره‌ی اسکلت بتنی کلیک کنید!
معایب روش پایدارسازی گود با شمع
- استفاده از مقاطع سازه‌ای قوی و کاهش فواصل شمع‌ها از هم در صورتی که ارتفاع گودبرداری زیاد باشد.
- عدم امکان استفاده از شمع‌های پیش ساخته در پروژه‌های شهری
برای اطلاعات بیشتر درباره‌ی انکراژ کلیک کنید!
سخن آخر
با توجه به وجود روش‌های متنوع برای پایدارسازی گودبرداری برای دستیابی به مناسب‌ترین روش باید عوامل مختلفی مثل شرایط زمین شناسی، شرایط زیست محیطی، بودجه و شرایط مالی و تجهیزات ساخت و ساز در دسترس را در نظر گرفته و متناسب با این عوامل اقدام به ارائه طرح نهایی کرد.
برای دانلود پی دی اف مقاله پایدارسازی گود با شمع می‌توانید از لینک زیر استفاده کنید.
دفتر فنی مهندسی روفِل، مجری اسکلت‌های ساختمانی، صنعتی و عرشه فولادی، پروژه‌های بسیار موفقی را در زمینه‌های متفاوت عمرانی 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.
